一种锅炉筒体内壁圆度检测装置的制作方法

本发明涉及锅炉内壁检测领域，具体是一种锅炉筒体内壁圆度检测装置。

背景技术：

圆度指工件的横截面接近理论圆的程度，《锅炉安全技术监察规程》4.3.3.5条对于锅炉筒体的内径圆度规定：锅炉筒体的任意同一横截面上最大内径与最小内径之差不应当大于名义内径的1%；目前测量方法是筒体竖直放置，在端口每隔45°用卷尺测量内径的最大值与最小值之差，这种方式具有很大弊端：其一，不能准确的确定直径位置，其二，读数误差较大，其三，样本量过少，因此测出的圆度值误差很大；而目前的圆度仪需要将工件置于仪器上，多用于实验室，显然不适用于笨重的锅炉筒体。

另外，单纯的测量直径并不能完全的反应锅炉内壁的圆度，例如锅炉某一直径的两端位置同时向一侧偏斜相同距离，类似桃型截面，则该处直径不会有明显变化，测量该处的直径并不能反应出该处的缺陷，更为可靠的测量方法是从理论圆心位置进行测量半径或直径再计算差值得出圆度，目前的定心装置多为三点式定心，三点确定一个圆，但是锅炉内壁并非绝对的圆，三点并不一定能同时与内壁有效接触，定位不稳不准。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种锅炉筒体内壁圆度检测装置，有效的解决了目前锅炉筒体内壁圆度检测误差较大的问题。

其解决的技术方案是，一种锅炉筒体内壁圆度检测装置，本发明包括长条状的水平板，水平板的下表面中点处固定有一个竖杆，竖杆的下端固定有一个前后方向的第一滑套，第一滑套内穿有一根可前后滑动的滑杆，滑杆两端向下方弯折且固定有第二滑套，第二滑套位于第一滑套下方且沿左右方向布置，第二滑套内穿有一个水平的定位杆，定位杆包括一个中空的外杆，外杆穿设在第二滑套内且可左右滑动，外杆内左右对称安装有两个内杆，两个内杆的外端均伸出外杆且均可在外杆内滑动，两个内杆的内端与外杆内壁贴合，每个内杆上均安装有一个使其向内滑动的第一压簧，两个第一压簧规格相同；外杆的下侧固定安装有一个竖直的电机，电机连接有水平安装的激光测距仪，激光测距仪位于外杆的中点处且由电机驱动转动；外杆的中部开有与其内部连通的进气口和出气口，进气口和出气口均位于两个内杆的内端之间，进气口经进气管连接有气泵，进气管上安装有进气单向阀，出气口上安装有开关阀。

本发明且可快速测得大量数据，定位精度和测量精度高，且能够剔除异常数据，避免筒体缺陷点对定位和测量精度的影响，从而能够得到能准确反映筒体内壁圆度的结果。

附图说明

图1为本发明主视剖视图。

图2为第一滑套和第二滑套位置的左视剖视图。

图3为图1中a位置的放大图。

图4为定位杆向直径方向移动的示意图。

图5为定位在缺陷点位置时的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图5给出，本发明包括长条状的水平板1，水平板1的下表面中点处固定有一个竖杆2，竖杆2的下端固定有一个前后方向的第一滑套3，第一滑套3内穿有一根可前后滑动的滑杆4，滑杆4两端向下方弯折且固定有第二滑套5，第二滑套5位于第一滑套3下方且沿左右方向布置，第二滑套5内穿有一个水平的定位杆，定位杆包括一个中空的外杆6，外杆6穿设在第二滑套5内且可左右滑动，外杆6内左右对称安装有两个内杆7，两个内杆7的外端均伸出外杆6且均可在外杆6内滑动，两个内杆7的内端与外杆6内壁贴合，每个内杆7上均安装有一个使其向内滑动的第一压簧8，两个第一压簧8规格相同；外杆6的下侧固定安装有一个竖直的电机9，电机9连接有水平安装的激光测距仪10，激光测距仪10位于外杆6的中点处且由电机9驱动转动；外杆6的中部开有与其内部连通的进气口11和出气口12，进气口11和出气口12均位于两个内杆7的内端之间，进气口11经进气管13连接有气泵14，进气管13上安装有进气单向阀15，出气口12上安装有开关阀16。

所述的每个内杆7的外端均安装有一个顶块17，顶块17的内侧开有一个盲孔18，内杆7的外端伸入盲孔18内且可左右滑动，盲孔18底部与内杆7外端之间安装有第二压簧19，两端的第二压簧19规格相同，每个内杆7的外端之间均安装有一个按钮开关20，按下按钮开关20可使气泵14断电。

所述的每个顶块17的外侧均安装有一个滚珠21，可使定位杆在筒体内壁自由移动。

所述的水平板1两端的下侧均安装有一组定位单元，两组定位单元关于水平板1的中点左右对称安装；每组定位单元包括一个固定在水平板1下侧的第一竖板22，第一竖板22上穿有水平的导向杆23，导向杆23的外端固定有第二竖板24，第二竖板24与第一竖板22之间安装有第三压簧25，第一竖板22上安装有一个左右方向的螺栓26；两组定位单元的作用是使水平板1垂直于筒体轴线放置在筒体顶部。

所述的第二竖板24的外侧为与筒体轴线平行的弧面，从而使第二竖板24可以更好的贴合筒体内壁。

还包括读数装置和存储装置，读数装置可定时的读取激光测距仪10的读数并由存储装置记录；读数装置和存储装置为现有技术，在此不再赘述。

所述的竖杆2为伸缩杆，可调节测量的截面位置。

本发明的使用方法如下：

1、将水平板1搭放在筒体的上端口，使水平板1下方的部件均置于筒体内。

2、观察两端的第二竖板24的外侧是否与筒体内壁贴合，如果未贴合，则说明水平板1未与筒体轴线垂直，即定位杆未与筒体轴线垂直，则需要调整水平板1两端的高度使两个第二竖板24的外侧与筒体内壁贴合，然后旋拧两个第一竖板22上的螺栓26，将两个第二竖板24压紧在筒体内壁上，从而将本装置固定在筒体上。

3、启动气泵14，通过进气管13和进气单向阀15向外管内泵入空气，推动两个内杆7克服第一压簧8的作用向外滑动；

若其中一端的滚珠21与筒体内壁先接触，则内杆7继续伸出会使外杆6在第二滑套5内向另一端滑动至两端的滚珠21均与筒体内壁接触，内杆7继续向外伸出，在筒体侧壁对滚珠21压力的作用下，滑杆4在第一滑套3内滑动使定位杆向筒体直径的一侧移动，直至移动至定位杆伸至最长，该位置即为筒体直径位置，此时继续充气将使第二压簧19压缩，按钮开关20被压下，气泵14关闭，由于两个第一压簧8规格相同，两个内杆7内端的气压相同，因此两个第一压簧8压缩量相同，即两个内杆7伸出长度相同，因此外杆6的中点即为圆心位置，即激光测距仪10位于圆心位置。

4、启动电机9，电机9带动激光测距仪10转动一周，读数装置和存储装置按设定好的时间间隔或角度间隔读数并存储，测得一组数据。

5、打开出气口12上的开关阀16，在两个第一压簧8的作用下两个内杆7向内运动，外杆6内的空气排出，松开两个第一竖板22上的螺栓26，将水平板1绕筒体轴线转动一定角度，然后重复步骤1-4，测得另一组数据。

6、重复多次步骤5，测得多组数据。

7、分析多组数据，若某组数据其中一段区间内的数值整体小于另一区间内的数值，则将该组异常数据抛弃。

某组数据其中一段区间内的数值整体小于另一区间内的数值，即代表该组数据测得的筒体内壁一侧的半径值整体小于另一侧的半径值，说明测量该组数据时激光测距仪10未处于所测筒体截面的圆心处，引起这一情况的原因可能是定位杆的其中一端或两端恰巧顶在了筒体内壁的缺陷点处，例如图5，测得的筒体左侧的半径值会整体小于右侧的半径值。

8、分别计算剔除异常数据后的多组正常数据的圆度值，然后求多个圆度值的平均值，将该平均值作为最终的圆度测量结果。

本发明通过定位单元和定位杆的作用能够将激光测距仪10定位在所测截面的圆心位置，然后激光测距仪10转动进行测量，定位精度和测量精度高，且可快速测得多组数据，每组数据包含的样本量大，所得结果更准确；而且本申请所提供的装置和数据处理方法，能够剔除异常数据，避免筒体缺陷点对定位和测量精度的影响，从而能够得到能准确反映筒体内壁圆度的结果。