专利名称：一种管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪的制作方法
技术领域：
本发明是一种用于管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪，属于深度测量装置。主要适用于金属管材出现局部腐蚀后，对蚀坑深度进行现场快速测量。
背景技术：
金属材料在服役过程中往往会在周围环境的化学和电化学作用下发生腐蚀，其中，局部腐蚀虽然导致的金属损失量小，但往往由于局部区域的严重腐蚀而导致突然的腐蚀事故，给生产带来极大的危害。对于金属耐蚀性能的评价，往往使用腐蚀速率来估算使用寿命。对于全面腐蚀，可以采用腐蚀失重除以腐蚀面积得出，但对于局部腐蚀，则需要通过测量蚀坑深度来计算局部腐蚀速率，以局部腐蚀速率来估算发生穿孔的时间。
在管材使用过程中，往往发生严重的局部腐蚀，腐蚀形态以小孔和台地状最为常见。对管材进行现场解剖后，需要对蚀坑深度进行测量以评估局部腐蚀严重程度。本测量仪就是为解决管材局部腐蚀蚀坑深度现场快速测量而发明设计的。为满足现场测量的要求，该测量仪首先要稳定地固定在管壁上，因此在支架的支撑脚上安装强力磁铁，吸附在管壁上，以确保其稳定性；其次，为确定蚀坑的最低点，需要探针沿轴线方向平滑移动，因此在探针上安装滚珠并通过丝杠控制其移动，传感器内含弹簧保证滚珠时刻紧贴底面，这样可以方便的找到基准点(蚀坑顶部)和蚀坑最底端。目前，还没有这种可以在现场直接对整段管材外壁及剖开管材内壁蚀坑深度进行测量的仪器。比如申请号(200820078829.3)腐蚀坑深度测量仪只对特定尺寸的试样蚀坑有效，不能用于现场管段蚀坑深度的测量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对剖开的大段管材内壁局部腐蚀蚀坑深度直接进行现场测量的方式，也可以用于对整管外壁蚀坑和较短的整管内部蚀坑深度进行测量。本发明的技术方案是:一种管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪 包括固定磁铁，支架，位移传感器，数显表，套圈，丝杠，手柄，探针，滚珠和导轨；
其中，所述数显表固定安装所述支架的上端面上，所述支架的两侧支撑脚内嵌长条形磁铁，用于稳定地在管材内壁或外壁上固定测量仪，所述支架的横梁上设有导轨，所述位移传感器安装在所述导轨上，所述位移传感器通过导线与所述数显表连接，所述位移传感器与所述丝杠上的套圈固接，所述丝杠与所述手柄固接，通过转动手柄实现所述位移传感器在所述支架上水平移动，位移传感器的水平行程为O-lOOmm，所述探针上部嵌于所述位移传感器的底部，所述探针下端内嵌所述滚珠，所述滚珠直径为0.5mm。进一步，所述位移传感器与所述探针之间的连接处设有弹簧，当位移传感器水平移动时，下端滚珠可紧贴蚀坑底部滚动，时刻保持良好接触。
进一步，所述弹簧的直径为4mm.进一步，所述位移传感器的量程为0-20_，精度为0.001_。
进一步，所述探针材质为不锈钢，形状为圆锥状，所述探针的上端固定端直径4mm，下端渐变为细针状。
本发明具有以下优点: 结构简单，携带方便，可操作性强。
作为一种测量现场管材蚀坑深度的仪器，可直接读数，使用方便。
通过局部腐蚀蚀坑深度评价管材使用寿命，具有很强的实用性和科学性。
图1为本发明一种用于管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪的结构示意图。
图2本发明的局部结构示意图。
图3为蚀坑形态。
图中: 1.固定磁铁，2支架，3位移传感器，4。数显表，5套圈，6丝杠，7手柄，8探针，9滚珠，10弹簧，11.导轨。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
如图1、图2所示，本发明一种管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪，包括固定磁铁I，支架2，位移传感器3，数显表4，套圈5，丝杠6，手柄7，探针8，滚珠9和导轨11 ； 其中，所述数显表4固定安装所述支架2的上端面上，所述支架2的两侧支撑脚内嵌长条形磁铁1，用于稳定地在管材内壁或外壁上固定测量仪，所述支架2的横梁侧壁上设有导轨11，所述位移传感器3安装在所述导轨11上，所述位移传感器3通过导线与所述数显表4连接，所述位移传感器3与所述丝杠6上的套圈5固接，所述丝杠6与所述手柄7固接，通过转动手柄7实现所述位移传感器3在所述支架2上水平移动，位移传感器3的水平行程为O-lOOmm，所述探针(8)上部嵌于所述位移传感器3的底部，位移传感器3与所述探针8之间的连接处设有直径为4mm的弹簧10，所述探针(8)材质为不锈钢，形状为圆锥状，探针8的上端固定端直径4_，下端渐变为细针状，内嵌直径为0.5_的滚珠9。位移传感器3的量程为0-20mm，精度为0.001mm。具体实施例
对某海底石油管线打捞出水后进行局部腐蚀蚀坑深度测量，以确定局部腐蚀严重程度。原打捞管段长10米，用锯床将其截成1.2-1.5米的小段，并采用水切纵向剖开，可见管线内壁4点钟到8点钟方向分布有大量蚀坑。具体来说，蚀坑形态包括深半圆、浅半圆、大台地状、点状和片状，其中深半圆、浅半圆和大台地状蚀坑是主要测量对象。某管段蚀坑形态如下图3所示。
但是这样长度的样品不能采用原有的实验室手段测量蚀坑深度，如果将每一个蚀坑单独取样再测量将耗费大量人力物力，极其不方便。采用本发明可以轻松解决这个问题。具体测量步骤如下:
1.将测量仪放在待测蚀坑上方，保证探针8的行程线通过蚀坑底部，支架下端的固定磁铁I会保证固定良好。2.摇动手柄7可以实现位移传感器3水平移动，当探针处于蚀坑边缘时，将示数调零记为基准点。3.继续摇动手柄7，位移传感器3水平移动至蚀坑底部，由于弹簧10的作用，探针8下端的滚珠9始终紧贴蚀坑底部滑动，示数不断变化。4.当示数达到最大值时，停止摇动手柄7，此时读数即为蚀坑深度。5.记下读数，继续测下一蚀坑深度。通过以上实例可以看出，该发明可以实现蚀坑深度测量的现场化、批量化，大大简化蚀坑深度测量过程，同时保证测量的准确性和科学性。
权利要求
1.一种管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪，其特征在于包括固定磁铁(1)，支架(2)，位移传感器(3)，数显表(4)，套圈(5)，丝杠(6)，手柄(7)，探针(8)，滚珠(9)和导轨(11)； 其中，所述数显表(4)固定安装所述支架(2)的上端面上，所述支架(2)的两侧支撑脚内嵌长条形磁铁(1)，用于稳定地在管材内壁或外壁上固定测量仪，所述支架(2)的横梁上设有导轨(11)，所述位移传感器(3 )安装在所述导轨(11)上，所述位移传感器(3 )通过导线与所述数显表(4)连接，所述位移传感器(3)与所述丝杠(6)上的套圈(5)固接，所述丝杠(6 )与所述手柄(7 )固接，通过转动手柄(7 )实现所述位移传感器(3 )在所述支架(2 )上水平移动，位移传感器(3 )的水平行程为O-lOOmm，所述探针(8 )上部嵌于所述位移传感器(3 )的底部，所述探针(8)下端内嵌所述滚珠(9)，所述滚珠(9)直径为0.5mm。
2.根据权利要求1所述的管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪，其特征在于所述位移传感器(3)与所述探针(8)之间的连接处设有弹簧(10)，当位移传感器(3)水平移动时，下端滚珠(9)可紧贴蚀坑底部滚动，时刻保持良好接触。
3.如权利要求2所述的管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪，所述弹簧(10)的直径为 4mm。
4.根据权利要求1或2所述的蚀坑深度测量仪，其特征在于所述位移传感器(3)的量程为0-20mm,精度为0.001mm。
5.根据权利要求1或2所述的蚀坑深度测量仪，其特征在于所述探针(8)材质为不锈钢，形状为圆锥状，探针(8)的上端固定端直径4mm，下端渐变为细针状。
全文摘要
本发明一种用于管材局部腐蚀蚀坑深度的便携式测量仪，属于深度测量装置。主要适用于金属管材出现局部腐蚀后，对蚀坑深度进行现场快速测量。本发明主要仪器为位移传感器，通过连接传感器的数显表直接读取点蚀深度，具有精度高、无人为读数误差、使用可靠等优点。探头端部加入滚珠，传感器内含弹簧保证滚珠时刻紧贴底面，配合支架上安装的丝杠可实现探头在蚀坑底部平滑移动，方便地测量蚀坑的各部位深度。传感器被安装在支架上，支架支撑脚内嵌长条状磁铁，保证测量时具有良好的稳定性。本发明使用简单，携带方便，可用于现场工况下直接测量大段管材的外壁蚀坑和已剖开管材的内壁蚀坑深度，也可用于板材的蚀坑深度测量。
文档编号G01B21/18GK103175499SQ20131009082
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者张雷, 崔伟, 韩丹丹, 路民旭, 李大朋, 刘英坤 申请人:北京科技大学