专利名称：一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量工具，尤其涉及一种应用于大口径焊管管端坡口的坡口高度的测量工具。
背景技术：
目前，在长输管道铺设的自动和半自动焊接中，为了控制热输入和减少填充金属以节约材料成本，高钢级、大壁厚管道环焊缝的焊管坡口常采用双V型复合坡口。比如，西气东输二线对双V复合坡口的尺寸进行了明确规定，其中，要求坡口(坡口角度为30° )的高度为7± 1.5mm,拐角处倒角半径为R (Imm彡R彡3mm)，圆滑过渡。而为了满足上述标准，焊管的管端需要进行测量，通常采用游标卡尺测量坡口高度。测量时，将卡尺的一个测量爪紧贴在钢管内壁，保持尺与管内壁垂直，移动另外一个测量爪，使其端部处在过渡带内(圆弧半径为R)，所对应的长度值即为坡口的高度。由于拐角为平滑过渡，无明显分界线，在实际测量时因不得不正视坡口，所以无法确定坡口角度变化，因而无法确认测量爪是否真正处在过渡带内，故测量不可靠。公开号CN 201828219的中国专利，公开了一种钢管、管件复合坡口高度检测尺，包括尺身和游标，在尺身和游标处各有一个量爪，位于游标处的量爪的长度与位于尺身的量爪的长度不相等。所述的钢管、管件复合坡口高度检测尺由于位于游标处的量爪的长度与位于尺身的量爪的长度不相等，既可以做普通的游标卡尺使用，也可以满足坡口为斜面的工件的垂直高度的测量需求。虽然该专利的一种钢管、管件复合坡口高度检测尺由于位于游标处的量爪的长度与位于尺身的量爪的长度不相等，既可以做普通的游标卡尺使用，也可以满足坡口为斜面的工件的垂直高度的测量需求。但是仍然无法解决现有技术中存在的对焊管坡口的过渡带进行精确确定和测 量的要求，还是会影响测量精度。综上所述，现迫切需要一种新型的测量工具，非但能扫描坡口形貌，对焊管坡口的坡口高度进行测量，且能显示坡口截面，快速确定复合坡口过渡带的范围，解决坡口过渡带边界无法确定的问题，而且能够保留坡口形貌，可离线测量，确保生产顺行。
实用新型内容为了解决现有技术下的各种复合坡口测量工具的或不能有效快速测量坡口尺寸，或无法确认坡口过渡带边界的范围，且测量效率低，测量精度差的问题，同时解决焊管管端复合加工后需要对坡口尺寸进行测量检查，便于及时发现质量异常并做出对应的调整以满足工艺要求的需要。本实用新型提供了一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，能在允许精度范围内测量复合坡口的坡口高度的测量工具。克服了坡口过渡带无法界定而导致测量不准的问题，借助扫描并保留管端形貌，可进行坡口尺寸的离线测量，本实用新型的具体结构如下所述:一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，包括基准框架主体，其特征在于:所述的基准框架主体为长方体状，且内部镂空，基准框架主体的一端封闭，另一端打通，在该基准框架主体打通的一端的底部延伸设置有一前伸基准臂，该前伸基准臂的上平面与基准框架主体内部镂空的框架底面为同一平面；所述的基准框架主体的内部镂空处，设置有扫描片组，该扫描片组可在基准框架主体的内部及前伸基准臂上滑动；所述的基准框架主体打通的一端的顶部开有方轴孔，方轴插入该方轴孔及设置在基准框架主体内部的扫描片组内；所述的基准框架主体的顶端平面上设置有内凹的滑动测量槽，该测量槽与前伸基准臂同向，在该测量槽处设置有一滑动测量组件。根据本实用新型的一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，其特征在于，所述的扫描片组具体由厚0.1MM的长方形的不锈钢片层叠组成，该不锈钢片的具体数量和层叠高度由基准框架主体的内部镂空处的高度决定，且每个不锈钢片的片身上均开有长方形的扫描片通孔，方轴孔内设置的方轴从最顶部的不锈钢片的扫描片通孔穿入，直至最底部的不锈钢片的扫描片通孔。此处设计目的在于，由于扫描片组由一定数量的厚0.1MM的长方形的不锈钢片层叠组成，形成片组，且由于每个不锈钢片的片身上均开有长方形的扫描片通孔，当这些钢片层叠起来后，即形成带“槽”(即扫描片通孔层叠形成的槽状)的扫描片组，而方轴通过方轴孔从上之下穿过各个不锈钢片的扫描片通孔，即等同于将整个扫描片组串起，对扫描片组进行定位和导向。使用时，推动扫描片组沿着前伸基准臂向基准框架主体的外部滑动推出至最大限位，此时的方轴起了对扫描片组进行导向和限位的作用，然后将前伸基准臂上平面紧贴焊管管端的内表面，再向管端方向推动整个量具，当接触到焊管复合坡口时，由于复合坡口本身带有一定的角度，因该坡口角度的变化，导致其截面斜线斜率变化，此时，扫描片组的各个不锈钢片就会贴着该复合坡口的各个角度段进行仿形，使得所有被推动的扫描片组的各个不锈钢片形成的仿形端所构成的图形与坡口形貌必然保持一致，此时扫描片组直接形成的图形即为坡口横截面图，实现了坡口形貌扫描和截面显示，只需对扫描片组进行观察，就可以直接辨识坡口过渡带的范围，解决了现有技术下难以对坡口过渡带进行精确测量的难题。根据本实用新型的一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，其特征在于，所述的滑动测量组件包括滑动块、滑动测量尺和滑动测量游标，其中，滑动块一端设置在滑动测量槽内，另一端连接了滑动测量尺，即滑动测量尺可通过滑动块沿着滑动测量槽在基准框架主体上左右移动，而滑动测量游标则设置在滑动测量尺的尺身上，该游标可沿着滑动测量尺的尺身上下移动。根据本实用新型的一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，其特征在于，所述的滑动测量尺的分度值为1mm，滑动测量游标的分度值为0.9mm,以基准框架主体内部镂空的框架底面和前伸基准臂的上平面为基准面，滑动测量游标的零点对应滑动测量尺的零点。此处设计目的在于，结合上述的扫描片组对焊管复合坡口斜率变化的仿形测量，使得过渡带容易辨识，可确保滑动测量游标的测量爪置于过渡带中，使用时，向扫描片组方向移动调整滑动测量尺并配合上下移动调整滑动测量游标，使其与扫描片组的仿形端保持一定距离，便于滑动测量游标的滑动且不至触碰扫描片组，并确认测量端爪置于过渡带中，就能读取游标零点下面的刻度，即为最后读数的整数部分，然后，用0.1乘以与尺身刻度对齐的游标刻度值，所得即为最后读数的小数部分，最后，整数与小数部分相加即得测长长度(即为坡口高度)。该设计使得本实用新型能在允许精度范围内测量复合坡口的坡口高度，克服了因为坡口过渡带无法界定而导致测量不准的问题，且由于借助了扫描片组的仿形测量能保留管端形貌的特点，能对坡口尺寸进行离线测量。
图1为本实用新型的一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具的具体结构示意图；图2为本实用新型的一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具的扫描片组对焊管复合坡口的过渡带进行仿形测量的示意图；图3为本实用新型的一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具的测量复合坡口的坡口高度的示意图。图中:1_基准框架主体，Ia-滑动测量槽，2-前伸基准臂，3-扫描片组，3a_扫描片通孔，4-方轴，4a-方轴孔，A-滑动测量组件，Al-滑动块，A2-滑动测量尺，A3-滑动测量游标，5-焊管复合坡口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具做进一步的描述。实施例如图1所示，一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，包括基准框架主体1，基准框架主体为长方体状，且内部镂空，基准框架主体的一端封闭，另一端打通，在该基准框架主体打通的一端的底部延伸设置有一前伸基准臂2，该前伸基准臂的上平面与基准框架主体内部镂空的框架底面为同一平面；基准框架主体I的内部镂空处，设置有扫描片组3，该扫描片组可在基准框架主体的内部及前伸基准臂上滑动；基准框架主体I打通的一端的顶部开有方轴孔4a，方轴4插入该方轴孔及设置在基准框架主体内部的扫描片组3内；基准框架主体I的顶端平面上设置有内凹的滑动测量槽la，该测量槽与前伸基准臂同向，在该测量槽处设置有一滑动测量组件A。扫描片组3具体由厚0.1丽的长方形的不锈钢片层叠组成，该不锈钢片的具体数量和层叠高度由基准框架主体I的内部镂空处的高度决定，且每个不锈钢片的片身上均开有长方形的扫描片通孔3a，方轴孔4a内设置的方轴4从最顶部的不锈钢片的扫描片通孔穿入，直至最底部的不锈钢片的扫描片通孔。[0031]由于扫描片组3由一定数量的厚0.1MM的长方形的不锈钢片层叠组成，形成片组，且由于每个不锈钢片的片身上均开有长方形的扫描片通孔，当这些钢片层叠起来后，即形成带“槽”(即扫描片通孔层叠形成的槽状)的扫描片组，而方轴4通过方轴孔4a从上之下穿过各个不锈钢片的扫描片通孔，即等同于将整个扫描片组串起，对扫描片组进行定位和导向。本实施例中，使用本实用新型来对坡口形貌的进行扫描和截面显示以获得坡口过渡带的范围，具体如下:如图1及图2所示，推动扫描片组3沿着前伸基准臂2向基准框架主体I的外部滑动推出至最大限位(本实施例中即为图1向左方向即为扫描片组的推出方向)，此时的方轴4起了对扫描片组进行导向和限位的作用(防止扫描片组滑出前伸基准臂)，然后将前伸基准臂上平面紧贴焊管管端的内表面，再向管端方向推动整个量具，当接触到焊管复合坡口 5时，由于复合坡口本身带有一定的角度，因该坡口角度的变化，导致其截面斜线斜率变化，此时，扫描片组的各个不锈钢片就会贴着该复合坡口的各个角度段进行仿形，使得所有被推动的扫描片组的各个不锈钢片形成的仿形端所构成的图形与坡口形貌必然保持一致，此时扫描片组直接形成的图形即为坡口横截面图，实现了坡口形貌扫描和截面显示，只需对扫描片组进行观察，就可以直接辨识坡口过渡带的范围，解决了现有技术下难以对坡口过渡带进行精确测量的难题。滑动测量组件A包括滑动块Al、滑动测量尺A2和滑动测量游标A3，其中，滑动块一端设置在滑动测量槽Ia内，另一端连接了滑动测量尺，即滑动测量尺可通过滑动块沿着滑动测量槽在基准框架主体上左右移动，而滑动测量游标则设置在滑动测量尺的尺身上，该游标可沿着滑动测量尺的尺身上下移动。滑动测量尺A2的分度值为1mm，滑动测量游标A3的分度值为0.9mm,以基准框架主体I内部镂空的框架底面和前伸基准臂的上平面为基准面，滑动测量游标的零点对应滑动测量尺的零点。本实施例中，使用本实用新型来对焊管复合坡口进行高度测量，具体如下:结合图2及上述的扫描片组3对焊管复合坡口斜率变化的仿形测量，使得过渡带容易辨识，可确保滑动测量游标的测量端爪置于过渡带中，使用时如图1及图3所示，向扫描片组3方向移动调整滑动测量尺A2并配合上下移动调整滑动测量游标A3，使其与扫描片组的仿形端保持一定距离，便于滑动测量游标的滑动且不至触碰扫描片组，使其测量端爪置于过渡带中，就能读取游标零点下面的刻度，即为最后读数的整数部分，然后，用0.1乘以与尺身刻度对齐的游标刻度值，所得即为最后读数的小数部分，最后，整数与小数部分相加即得测长长度(即为坡口高度)。例如:滑动测量游标A3零点下面的数值为6，故整数部分为6 ;滑动测量游标的刻度9与滑动测量尺A2的刻度对齐，故小数部分为0.1 X 9 = 0.9 ;最后，坡口的测长(坡口高度)为 6+0.9=6.9mm。本实用新型能在允许精度范围内测量复合坡口的坡口高度，克服了因为坡口过渡带无法界定而导致测量不准的问题，且由于借助了扫描片组的仿形测量能保留管端形貌的特点，能对坡口尺寸进行离线测量，本实用新型适用于各种大口径焊管管端复合坡口的测量领域。
权利要求1.一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，包括基准框架主体(1)，其特征在于: 所述的基准框架主体(I)为长方体状，且内部镂空，基准框架主体的一端封闭，另一端打通，在该基准框架主体打通的一端的底部延伸设置有一前伸基准臂(2)，该前伸基准臂的上平面与基准框架主体内部镂空的框架底面为同一平面； 所述的基准框架主体(I)的内部镂空处，设置有扫描片组(3)，该扫描片组可在基准框架主体的内部及前伸基准臂(2)上滑动； 所述的基准框架主体(I)打通的一端的顶部开有方轴孔(4a)，方轴(4)插入该方轴孔及设置在基准框架主体内部的扫描片组内； 所述的基准框架主体(I)的顶端平面上设置有内凹的滑动测量槽(la)，该测量槽与前伸基准臂(2)同向，在该测量槽处设置有一滑动测量组件(A)。
2.如权利要求1所述的一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，其特征在于，所述的扫描片组(3)具体由厚0.1MM的长方形的不锈钢片层叠组成，该不锈钢片的具体数量和层叠高度由基准框架主体(I)的内部镂空处的高度决定，且每个不锈钢片的片身上均开有长方形的扫描片通孔(3a)，方轴孔(4a)内设置的方轴(4)从最顶部的不锈钢片的扫描片通孔穿入，直至最底部的不锈钢片的扫描片通孔。
3.如权利要求1所述的一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，其特征在于，所述的滑动测量组件(A)包括滑动块(Al)、滑动测量尺(A2)和滑动测量游标(A3)，其中，滑动块一端设置在滑动测量槽(Ia)内，另一端连接了滑动测量尺，即滑动测量尺可通过滑动块沿着滑动测量槽在基准框架主体(I)上左右移动，而滑动测量游标则设置在滑动测量尺的尺身上，该游标可沿着滑动测量尺的尺身上下移动。
4.如权利要求3所述的一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，其特征在于，所述的滑动测量尺(A2)的分度值为1mm，滑动测量游标(A3)的分度值为0.9mm,以基准框架主体(I)内部镂空的框架底面和前伸基准臂(2)的上平面为基准面，滑动测量游标的零点对应滑动测量尺的零点。
专利摘要一种测量焊管复合坡口尺寸及坡口过渡带范围的量具，将一长方体状且内部镂空的基准框架主体一端封闭，另一端打通，在打通的一端的底部延伸设置有一前伸基准臂，基准框架主体的内部设置有可在基准框架主体的内部及前伸基准臂上滑动的扫描片组，基准框架主体的打通的一端的顶部开有方轴孔，方轴插入该方轴孔及设置在基准框架主体内部的扫描片组内，基准框架主体的顶端平面上设置有内凹的滑动测量槽，该测量槽与前伸基准臂同向，在该测量槽处设置有一滑动测量组件。本实用新型能确认坡口过渡带的范围并测量复合坡口坡口高度，测量精度高，且能扫描片保留管端形貌，进行坡口尺寸的离线测量，适用于各种大口径焊管管端复合坡口的测量领域。
文档编号G01B5/02GK203011282SQ20122063778
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者郭运, 李新文, 董斌, 王啸修 申请人:宝山钢铁股份有限公司