CN203981160U - 管道内圆截面积测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种管道内圆截面积测量装置，包括内径测量部，所述内径测量部包括连接杆；分别设置在所述连接杆的两个端部且能够沿所述连接杆长度方向往复滑动的伸缩杆；设置在所述连接杆上的电子尺传感器，其配置为感测所述伸缩杆的位移量。本实用新型的管道内圆截面积测量装置，能够方便地测量现有管道的内圆截面积，特别是已经安装的现场的工业管道的内圆截面积，给流量检测仪表提供准确的参数以提高流量测量精度。
Description
技术领域
本实用新型属于测量仪表领域，特别涉及一种管道内圆截面积测量装置。
背景技术
如图2所示，工业管道的流量检测通常采用超声波或电磁流量计，需要在仪表的参数设置中设置管道内圆截面积才能完成流量检测。目前，计算管道内圆截面积的方法是，根据管道直径和内涂层的厚度，先计算出管道内圆的直径，如图1所示，再根据圆面积公式来计算管道内圆的截面积。但是，由于管道的制造问题，往往存在较大的尺寸偏差，有些管道内涂层的内壁呈不规则形状，导致管道的内圆截面为不规则内圆，此时根据标准参数计算的截面积误差较大。将此误差较大的参数设置在仪表中，会导致实际累计误差较大。目前没有有效的在现场测量工业管道内圆截面积的技术方案。
实用新型内容
为此，本实用新型提供了一种管道内圆截面积测量装置，包括内径测量部，所述内径测量部包括：连接杆；分别设置在所述连接杆的两个端部且能够沿所述连接杆长度方向往复滑动的伸缩杆；设置在所述连接杆上的电子尺传感器，其配置为感测所述伸缩杆的位移量。
进一步地，所述测量装置还包括角度测量部，所述角度测量部包括角度传感器，其配置为感测所述连接杆的旋转角度。
进一步地，所述测量装置还包括旋转驱动部，所述旋转驱动部包括垂直地与所述连接杆的中部固定连接的转轴和固定到所述转轴的配置为驱动所述转轴转动的电机。
进一步地，所述旋转驱动部还包括传动齿轮。
进一步地，所述测量装置还包括支撑固定部，所述支撑固定部包括：形状为筒形的固定套；一端设置于所述固定套的外壁上且另一端分别从所述固定套向外延伸的四个固定脚；分别设置于每个所述固定脚上的靠近所述固定套的部位处的水平指示器；分别设置于每个所述固定脚的自由末端且通过螺栓与所述固定脚连接的固定座，所述固定座与所述固定脚之间的距离通过所述螺栓来调节，其中，每个所述固定脚在其中部包括使得所述固定脚能够从中部向下折叠的折叠机构。
优选地，所述固定座由磁性材料制成。
进一步地，所述支撑固定部还包括：固定杆，其一端设置有能够容纳所述转轴通过的通孔，其另一端穿过并连接于所述固定套；以及锁紧帽，其对所述固定套和所述固定杆之间的连接进行固定。
优选地，所述内径测量部的个数为多个，且每个所述内径测量部的量程不同。
优选地，所述转轴与所述连接杆的固定连接可拆卸。
本实用新型提出的管道内圆截面积测量装置，能够自动完成管道内圆截面各个角度的直径测量，从而能够方便地测量现有管道的内圆截面积，特别是已经安装的现场的工业管道的内圆截面积，给流量检测仪表提供准确的参数以提高流量检测精度。
附图说明
图1为工业管道的截面结构示意图；
图2为流量计测量管道流量的示意图；
图3为本实用新型的管道内圆截面积测量装置的优选的实施方式的部分结构的正视图；
图4为图3的左视图；
图5为本实用新型的管道内圆截面积测量装置的优选的实施方式的部分结构的俯视图；
图6为本实用新型的管道内圆截面积测量装置的优选的实施方式的以剖视图方式展示的正视图；
图7为以剖视图方式展示的图6的左视图的部分区域；
图8为以剖视图方式展示的图6的左视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的管道内圆截面积测量装置作进一步的详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
在优选的实施方式中，本实用新型的管道内圆截面积测量装置包括多个可拆卸和可更换的用于测量管道内圆直径的内径测量部、用于测量内径测量部的旋转角度的角度测量部、用于驱动内径测量部旋转的旋转驱动部、以及支撑固定部。
参照图3和图4，内径测量部包括连接杆、两个伸缩杆和两个电子尺传感器。两个伸缩杆分别设置在连接杆的两个端部且通过滑轮能够沿连接杆的长度方向往复滑动。两个电子尺传感器分别设置在连接杆上且用于感测伸缩杆的位移量。
根据被测管道的通常规格，可以设计不同量程的内径测量部，以适应不同的管道内径的测量要求。比如，可以改变连接杆的长度，或者改变伸缩杆的长度，以适应不同大小的管道内径。由于内径测量部与旋转驱动部的连接是可拆卸的，在实际测量时，测量人员可以选择量程范围涵盖管道内径的内径测量部并将其安装在旋转驱动部上，即可有效地完成测量。
参照图4，角度测量部包括角度传感器，该角度传感器用于感测连接杆的旋转角度，以使得测量装置可以测得每个旋转角度时的内圆直径。
进一步参照图4，旋转驱动部包括用来提供旋转动力的电机、传动齿轮、以及被传动齿轮带动并通过固定连接带动连接杆旋转的转轴。这样，当电机开启时，可以使得内径测量部沿转轴旋转，在不同角度分别测量管道内圆截面的直径，从而可以通过计算分析得到较为准确的管道内圆截面积。优选地，该实施方式中使用两级传动齿轮带动转轴转动，这样可以使得电机与转轴不在同一个高度，以留出空间设置角度传感器。
为了将测量装置的直径和角度测量部分固定在管道内部，该测量装置还包括支撑固定部。如图5至图8所示，支撑固定部包括固定杆、固定套、四个固定脚、四个水平指示器、四个固定座、四个螺栓和四个折叠机构。其中，固定套的形状为筒形，四个固定脚的一端分别固定设置在固定套的外壁上，另一端分别向垂直于所述固定套的轴线的平面上的东、南、西、北四个正交的方向延伸。在每个固定脚上且靠近于固定套的位置设置有水平指示器，在每个固定脚的自由末端连接有固定座，该固定座与所在的固定脚之间的距离可以通过螺栓来调节。该固定座的材料优选为磁性材料，以使得测量时该固定座可以吸附在管道的外壁上。可以理解的是，该固定座的材料也可以为具有吸附力或粘附力的其他材质，或者在固定座的底部带有具有吸附力或粘附力的其他结构。在每个固定脚中部位于水平指示器和固定座之间的位置设置有能够使得固定脚的末端向下折叠的折叠机构（图中未示出）。固定杆的一端能够从固定套的套筒里伸出并与之固定连接，另一端设置有能够容纳转轴通过的通孔，可见，固定杆的作用就是连接用于测量的部件和用于固定支撑的部件，并使得用于测量的部件定位在管道内部的预定位置。为了使得固定杆与固定套之间的连接更加牢固，还在固定套的上端部设置了锁紧帽，以锁紧固定套与固定杆之间的连接，以避免固定杆沿其长度方向的位移。
该管道内圆截面积测量装置还可以包括数显记录仪，能够准确地显示和记录测量装置的测量值。
参照图6至图8，本实用新型的管道内圆截面积测量装置适用于测量轴线平行于水平面的管道，其使用方式包括如下步骤：
1）根据待测管道的规格选择合适量程的内径测量部，按照图4所示将内径测量部的连接杆安装到已经连接了角度测量部、旋转驱动部和固定杆的转轴上；
2）在待测管道上选择多个测量位置，比如2个到5个，然后在选择的测量位置附近开孔，将步骤1）中组装好的测量部件从开好的孔洞中伸入管道内部，使得转轴的轴线平行于管道的轴线，并使得固定杆的上端部高于测量位置的孔洞上边缘；
3）将固定杆的上端部从固定套的套筒中伸出，设置两个相对的固定脚的方向与管道的轴线平行并使得相应的两个固定座粘附于管道外壁上，另外两个固定脚的方向与管道的轴线垂直并通过折叠机构使得固定脚的末端向下折叠从而将相应的两个固定座粘附于管道外壁；
4）上下移动固定杆，使得转轴的轴线接近或重合于管道的轴线，即使得连接杆的中心在管道内圆截面的圆心附近或与圆心重合，同时确保转轴的轴线平行于管道的轴线，然后将锁紧帽锁紧；
5）调整各个固定脚的螺栓，以使得每个固定脚上的水平指示器的指示结果为水平，从而保证固定杆的轴线竖直并且转轴的轴线水平；
6）开动电机驱动连接杆旋转，测量管道内圆截面上各个点的直径；
7）对多个测量位置进行上述测量，即重复步骤2）至6），最后对各个位置的测量结果进行平均，以降低测量误差提高测量精度，最终得到较为准确的管道的内圆截面积的值。
可以理解的是，在实际测量中，以上步骤的顺序可以不严格按照上述顺序进行，只要保证测量装置的位置要求并能够准确测量即可。另外，在一个测量位置开孔后，在固定杆位置不变的情况下，可以通过将固定杆转动90度来测量正反两组数据，这样可以在保证测量数据样本数的情况下减少需要开孔的个数。通常，5组数据就可以较为准确地计算出管道的内圆截面积。
以上具体实施方式仅为本实用新型的示例性实施方式，不能用于限定本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这些修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种管道内圆截面积测量装置，包括内径测量部，所述内径测量部包括：
连接杆；
分别设置在所述连接杆的两个端部且能够沿所述连接杆长度方向往复滑动的伸缩杆；
设置在所述连接杆上的电子尺传感器，其配置为感测所述伸缩杆的位移量。
2.根据权利要求1所述的管道内圆截面积测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括角度测量部，所述角度测量部包括角度传感器，其配置为感测所述连接杆的旋转角度。
3.根据权利要求1所述的管道内圆截面积测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括旋转驱动部，所述旋转驱动部包括垂直地与所述连接杆的中部固定连接的转轴和固定到所述转轴的配置为驱动所述转轴转动的电机。
4.根据权利要求3所述的管道内圆截面积测量装置，其特征在于，所述旋转驱动部还包括传动齿轮。
5.根据权利要求3所述的管道内圆截面积测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括支撑固定部，所述支撑固定部包括：
形状为筒形的固定套；
一端设置于所述固定套的外壁上且另一端分别从所述固定套向外延伸的四个固定脚；
分别设置于每个所述固定脚上的靠近所述固定套的部位处的水平指示器；
分别设置于每个所述固定脚的自由末端且通过螺栓与所述固定脚连接的固定座，所述固定座与所述固定脚之间的距离通过所述螺栓来调节，
其中，每个所述固定脚在其中部包括使得所述固定脚能够从中部向下折叠的折叠机构。
6.根据权利要求5所述的管道内圆截面积测量装置，其特征在于，所述固定座由磁性材料制成。
7.根据权利要求5所述的管道内圆截面积测量装置，其特征在于，所述支撑固定部还包括：
固定杆，其一端设置有能够容纳所述转轴通过的通孔，其另一端穿过并连接于所述固定套；以及
锁紧帽，其对所述固定套和所述固定杆之间的连接进行固定。
8.根据权利要求1所述的管道内圆截面积测量装置，其特征在于，所述内径测量部的个数为多个，且每个所述内径测量部的量程不同。
9.根据权利要求3所述的管道内圆截面积测量装置，其特征在于，所述转轴与所述连接杆的固定连接可拆卸。
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