本实用新型涉及焊管测量技术领域，特别涉及一种钢管周长及椭圆度测量装置。
背景技术：
在工程建设过程中，经常需要将多节钢管端部对接焊接成一个整体加以利用。但通常钢管在生产时其周长和椭圆度均存在一定的波动。如此在焊接多节钢管时，若相邻钢管的周长和椭圆度的差异较大，会增加焊接难度并且使得焊接后整体钢管的质量低。因此在进行钢管焊接时，需要通过测量钢管的周长和椭圆度，来合理选择焊接在一起的钢管，进而降低焊接难度并提高焊接后钢管的质量。
现有技术中通常采用人工测量。具体地，采用软尺在钢管的外侧围绕一圈测量其周长；采用游标卡尺卡接在钢管的外侧，测量其最大外径和最小外径，进而确定钢管的椭圆度。
在实现本实用新型的过程中，设计人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术所采用的人工测量的方式存在测量准确性低的问题。具体来说，在测量钢管周长时，难以保证所测量的截面是钢管的径向截面，进而影响所测量的周长的准确性。在测量钢管椭圆度时，难以有效确定出钢管的最大直径和最小直径，影响钢管椭圆度的测量准确性。并且采用手工操作，均存在较大的主管因素，无法保证数据的稳定性。
技术实现要素：
为了克服现有技术中测量准确性低的问题，本实用新型实施例提供了一种钢管周长及椭圆度测量装置。具体技术方案如下所示：
一种钢管周长及椭圆度测量装置，所述测量装置包括：
固定座，以可旋转的方式与所述固定座连接的连接组件，与所述连接组件固定连接的传感器，以及与所述传感器信号连接的信息处理组件；
所述连接组件用于带动所述传感器围绕钢管的外壁做圆周运动，且所述传感器的圆周运动的轴线与所述钢管的轴线平行；
所述传感器用于在圆周运动过程中每隔预设时间测量一次其与所述钢管的外壁之间的距离，并生成距离信息，将所述距离信息发送给所述信息处理组件；
所述信息处理组件用于接收所述距离信息并根据所述距离信息获取所述钢管的周长和椭圆度。
可选地，所述测量装置还包括用于驱动所述连接组件带动所述传感器做圆周运动的电机，所述电机固定在所述固定座上，且所述电机的输出轴连接所述连接组件。
可选地，所述连接组件包括：伸缩元件和连接杆；所述伸缩元件的一端与所述输出轴固定连接，所述连接杆固定在所述伸缩元件的另一端；所述连接杆的长度方向平行于所述钢管的轴向，所述连接杆未与所述伸缩元件固定的端部与所述传感器连接；所述伸缩元件用于调节所述传感器与所述输出轴之间的距离。
可选地，所述伸缩元件包括：与所述输出轴固定连接的第一伸缩杆，以及与所述第一伸缩杆的可伸缩部分固定连接的第二伸缩杆；
所述第一伸缩杆的伸缩方向与所述第二伸缩杆的伸缩方向相同；
且所述第二伸缩杆的伸缩端固定连接所述连接杆。
可选地，所述第一伸缩杆为气缸型伸缩缸。
可选地，所述第二伸缩杆包括外管，一端设置在所述外管内腔中的内管，以及锁紧元件；所述内管位于所述外管外部的端部固定连接所述连接杆；所述内管可沿所述外管的轴向移动，所述锁紧元件用于限制所述内管的所述移动。
可选地，在所述外管和所述内管可伸出所述外管的部分的外壁上设置有刻度。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本实用新型实施例所提供的钢管周长及椭圆度测量装置，通过以可旋转的方式与固定座连接的连接组件带动传感器围绕钢管外壁做圆周运动；通过传感器获取钢管径向截面上钢管外壁到传感器的距离，并通过信息处理组件获取钢管外壁上多个采集点的位置。且由于固定座保持了传感器的转动轴线的稳定，因此进一步通过信息处理组件可获取钢管外壁上多个采集点的相对位置，进而计算钢管的周长和椭圆度。本实用新型实施例以自动化的装置代替手工测量，进而避免了作业人员手工操作过程中由于主观因素引起的误差，同时所测量的数据稳定性好。此外，该装置使用便捷，简单，可有效提高工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的钢管周长及椭圆度测量装置的结构示意图。
附图中的标记分别为：
1、固定座；
21、伸缩元件，211、第一伸缩杆，212、第二伸缩杆；
22、连接杆；
3、传感器；
4、电机。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型实施例提供了一种钢管周长及椭圆度测量装置，如图1所示，该测量装置包括：
固定座1，以可旋转的方式与固定座1连接的连接组件，与连接组件固定连接的传感器3，以及与传感器3信号连接的信息处理组件；
连接组件用于带动传感器3围绕钢管的外壁做圆周运动，且传感器3的圆周运动的轴线与钢管的轴线平行；
传感器3用于在圆周运动过程中每隔预设时间测量一次其与钢管的外壁之间的距离，并生成距离信息，将距离信息发送给信息处理组件；
信息处理组件用于接收距离信息并根据距离信息获取钢管的周长和椭圆度。
本实用新型实施例所提供的钢管周长及椭圆度测量装置的使用原理如下所述：
通过固定座1将该测量装置固定，保持整体装置稳定。之后移动钢管至该测量装置处，使得传感器3位于钢管的外侧，并且通过连接组件带动传感器3围绕钢管的外壁转动，传感器3的转动轴线与钢管的轴线相平行。进而在转动过程中，传感器3每隔预设时间测量一次其与钢管外壁的距离，获取在传感器3的转动径向上，传感器3到钢管外壁上的距离，并根据每次测量得到的距离生成距离信息发送给信息处理组件。其中传感器3的每次测量对应了钢管外壁上的一个采集点。此时由于该测量装置固定，信息处理组件根据传感器3测出的距离信息可获取钢管外壁上各个采集点的相对位置。进而信息处理组件根据钢管外壁上多个点的相对位置通过预设算法拟合出该钢管的圆心的位置，并通过拟合出的圆心的位置来获取钢管外壁上各个位置采集点到圆心的距离，进一步得到钢管的最大直径、最小直径以及周长。通过钢管的最大直径和最小直径，该信息处理组件可进一步获取钢管的椭圆度。
本实用新型实施例以自动化的装置代替手工测量，进而避免了作业人员手工操作过程中由于主观因素引起的误差。同时所测量的数据稳定性好，能够相对客观地反映出钢管的周长和椭圆度。此外，该装置使用便捷，简单，可有效提高工作效率。
其中，关于信息处理组件拟合钢管的圆心位置时所采用的预设算法不做具体限定，例如采用最小二乘法拟合出钢管的圆心位置。且进一步地，信息处理组件还用于调整传感器3进行测量时间隔的预设时间，进而调控传感器3在圆周运动中进行测量的次数。具体地，对于传感器3的测量次数不做具体限定，例如360次、720次等。可以理解的是，传感器3在圆周运动中的测量次数越多，通过预设算法拟合出的圆心的位置以及各个采集点的位置得到钢管的最大直径和最小直径越能反应出客观情况，进而最终得到的周长和椭圆度越准确。其中对于传感器3的类型不做具体限定，能够测量出传感器3到钢管外壁的距离即可，例如采用红外测距传感器。
进一步地，关于驱动连接组件带动传感器3转动的具体方式不做限定，例如采用人工转动或者电力驱动的方式。
当采用人工转动方式时，连接组件可与固定座1通过销轴连接，使得连接组件整体可以销轴为轴转动，使用时作业人员手动转动连接组件。
然而采用人工转动方式存在连接组件和传感器3的转动角度难以控制、使用不便的缺陷，因此为了便于测量装置的使用，在本实用新型实施例中采用电力驱动连接组件转动的方式。具体地，如图1所示，该测量装置还包括电机4，且电机4固定在固定座1上，电机4的输出轴与连接组件连接。通过电机4的输出轴带动连接组件转动，进而带动传感器3围绕钢管外壁转动。通过电机4实现了连接组件与固定座1的可旋转连接。此时，电机4的输出轴的轴线即为传感器3圆周运动的轴线。
更进一步地，为了更好的控制连接组件和传感器3的转动，还可在电机4和连接组件之间设置减速器(图中未示出)，此时连接组件通过减速器与电机连接。通过减速器能够避免连接组件和传感器3的转速过快，造成设备损伤。
关于连接组件的结构，具体地，该连接组件包括：伸缩元件21和连接杆22。其中，伸缩元件21的一端与电机4的输出轴固定连接，连接杆22固定在伸缩元件21的另一端；连接杆22的长度方向平行于钢管的轴向，连接杆22未与伸缩元件21固定的端部与传感器3连接；伸缩元件21用于调节传感器3与电机4的输出轴之间的距离。
其中通过连接杆22使得传感器3与伸缩元件21之间具有一定距离，如此当钢管靠近伸缩元件21时，能够保证传感器3对准钢管的外壁。通过伸缩元件21能够调节传感器3与电机4的输出轴之间的距离。具体来说，伸缩元件21连接了连接杆22以及电机4的输出轴，且伸缩元件21在伸缩时可使得连接杆22相对电机4的输出轴位移，进而实现了调节与连接杆22固定的传感器3与电机4的输出轴之间的距离。进一步地，电机4的输出轴为传感器3进行圆周运动的中心轴，因此传感器3到电机4的输出轴之间的距离即为传感器3做圆周运动的半径。进而通过伸缩元件21调整了传感器3进行圆周运动的半径，使得该测量装置能够测量不同尺寸的钢管的外径，扩大了该测量装置的适用范围。
此外，还需说明的是，通过该伸缩元件21使得该测量装置能够测量钢管的内径，此时收缩伸缩元件21，使得该测量装置能够置于钢管的内部，并围绕钢管的内壁做圆周运动，进而测量钢管内壁上各个采集点的位置，从而计算钢管的内径。
进一步地，伸缩元件21包括与电机4的输出轴固定连接的第一伸缩杆211，以及与第一伸缩杆211的可伸缩部分固定连接的第二伸缩杆212。其中，第一伸缩杆211的伸缩方向与第二伸缩杆212的伸缩方向相同，并且第二伸缩杆212的伸缩端固定连接连接杆22。
一方面，通过第一伸缩杆211和第二伸缩杆212能够增加伸缩元件的伸缩距离量，进而扩大该测量装置的适用范围。
另一方面，在实际操作过程中为了便于使用，可采用其中一个伸缩杆进行微调，采用另一个伸缩杆进行较大尺寸的调整。
举例来说，可采第一伸缩杆211进行较大尺寸的调整。此时对于第一伸缩杆211的类型不做具体限定，例如气缸型伸缩杆、液压缸型伸缩杆。采用第二伸缩杆212进行微调。
当第一伸缩杆211为气缸伸缩杆时，对于第一伸缩杆211与电机4的固定方式不做具体限定。例如图1所示，可在第一伸缩杆211的外壁上固定支撑杆，在支撑杆上固定夹具，通过夹具与电机4的输出轴连接。
此时可选地，第二伸缩杆212包括外管、一端设置在外管内腔中的内管以及锁紧元件；其中，内管位于外管外部的端部固定连接连接杆22；且内管可沿外管的轴向移动，锁紧元件用于限制内管沿外管的轴向的移动。需要微调时，将内管拉出，使得通过连接杆22与第二伸缩杆212固定的传感器3到传感器3的转动轴线的距离增加。且在将内管拉出外管后，还需利用锁紧元件限定内管的进一步移动，保持内管和外管的相对固定。在本实用新型实施例中，对于锁紧元件的结构不做具体限定。举例来说，锁紧元件为设置在外管的侧壁上的锁紧螺栓，该螺栓的一端可插入外管的内部并抵靠住内管的侧壁。
此外，还可在外管的外壁上，以及内管可伸出外管的部分的外壁上均设置刻度，如此便于通过该第二伸缩杆进行伸缩距离的微调。
本实用新型实施例所提供的钢管周长和椭圆度测量装置，利用自动化装置代替手工劳作，解放了劳动力，提高了工作效率。且该装置测量精度高，获取的数据稳定性好。同时设置了伸缩元件21，使得该测量装置适用于不同规格的钢管。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。