焊接检验尺检验装置的制作方法

本发明涉及测量装置技术领域，更具体涉及一种焊接检验尺检验装置。

背景技术：

焊接检验尺是利用线纹和游标测量等原理，检验焊接件的焊缝宽度、高度、焊接间隙、坡口角度、咬边深度等参数的计量器具，主要由主尺、滑尺、斜形尺三个零件组成，适用于焊接质量要求较高的产品和部件相关数据的测量，如锅炉、压力容器等，是焊工必备的测量工具。

该量具被列入机械工业委员会电器局jb/dq9004-87《工业锅炉质量分等标准》，焊接检验内容包括从图纸设计到产品制出整个生产过程中所使用的材料、工具、设备、工艺过程和成品质量的检验，包括焊前检验、焊接过程中的检验、焊后成品的检验，是对安全生产有重要意义且应用非常广泛的一种计量器具。焊接检验尺综合测量装置主要用于计量器具焊接检验尺的检定、校准，对焊接检验尺各测量参量进行定量分析、定性判定，开展量值传递。

焊接检验尺的结构形式分为i型、ii型、iii型和iv型，其中iii型焊接检验尺，如图11和图12所示，包括主尺103、高度尺101、标尺102、咬边深度尺105和多用尺104，主尺103的两侧设置为45°缺角，高度尺101能够进行滑动，在进行角接焊接试板角焊接缝的焊脚凸凹度时，将两个45°缺角与焊接缝试件的两边对齐，滑动高度尺101与测量点接触，高度尺101在标尺102上的示值即为测量数据。高度尺101和咬边深度尺105分别通过锁紧装置设置在主尺103上。多用尺104包括宽度尺1041、角度尺1042和间隙尺1043。

焊接检验尺的检定，严格按照国家计量检定规程jjg704-2005《焊接检验尺》进行，主要检定项目12项，用到的标准器具及配套设备10大类、25小类。检定工作开始前的准备工作十分繁琐，由于所用到的标准设备多数与其他计量标准共用，因此在寻找和组装上耗费大量的时间和精力，经常出现检定用标准器具摆满整个实验工作台的现象。加之各种标准器具均独立放置，没有固定位置，使用过程中稳定性较差，不同操作人员对相对缺乏稳定性的测量系统进行读数时，人为因素引入的测量误差较大，对检定精度有很大影响。另外，由于标准器具数量庞大，且经常与其他项目共用，无法带出实验室，因此焊接检验尺只能采用送样检定模式，即客户将样品送至实验室，待检定完毕后再取走，样品在实验室期间客户无法使用，不能满足客户现场检定、即检即用的要求。再有，焊接检验尺检定费用偏低，人员配备、设备投入、检出时间与项目收益严重不成比例，导致大量的检定资源浪费。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种焊接检验尺检验装置，以解决标准器具在使用过程中稳定性差，人为因素引入的测量误差较大，无法携带，以及导致检定资源浪费的问题，以使得整体装置便于取放和携带，减少人为因素引入的误差，以提高检测效率，缩短检测时间，提升检测精度。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

焊接检验尺检验装置，包括箱体以及设置在箱体内的检测平台，检测平台上可拆卸集中设置有用于检测角度尺示值是否标准的角度参量检测装置、用于检测高度尺示值是否标准的高度尺示值误差测量装置、用于检测咬边深度尺示值是否标准的深度参量检测装置、用于检测宽度尺示值是否标准的宽度尺示值误差测量装置、用于检测间隙尺示值是否标准的间隙尺示值误差测量装置、用于比较检测焊接检验尺检测面粗糙度的表面粗糙度差测量装置以及用于检测高度尺、咬边深度尺和多用尺指标线棱边至主尺标记面距离的上下距离测量装置。

进一步优化技术方案，所述角度参量检测装置包括直尺a、通过第一调节结构与直尺a相连接的直角尺以及通过第二调节结构与直角尺相连接的扇形板；所述扇形板转动连接有上表面刻有弧度的弧形主尺，弧形主尺滑动配装设置在固定设置于直角尺的游标尺，弧形主尺的一端固定连接有与直尺a相平行接触的基尺；所述弧形主尺的底端配装设置有用于驱动弧形主尺转动以防止人手搬动弧形主尺而引入测量误差的联动机构。

进一步优化技术方案，所述高度尺示值误差测量装置分别可拆卸设置在检测平台上的第一矩形底座以及与第一矩形底座具有一定间距并与第一矩形底座相平行的第二矩形底座，第一矩形底座和第二矩形底座之间设置有直尺定位板以及插装设置在直尺定位板上并与直尺定位板相垂直的直尺b，直尺定位板的顶端面上接触设置有与直尺b的检测面相接触并与直尺定位板相垂直、用于模拟焊脚凹凸度的标准圆柱棒，标准圆柱棒通过设置在检测平台上的夹持结构进行夹持。

进一步优化技术方案，所述检测平台上还开设有用于对直尺b进行定位的直尺b定位槽以及用于对不同规格的标准圆柱棒进行定位的标准圆柱棒定位槽。

进一步优化技术方案，所述深度参量检测装置包括通过若干量块固定板可拆卸设置在检测平台上并呈直线状的若干量块。

进一步优化技术方案，所述宽度尺示值误差测量装置包括通过若干样板定位块可拆卸设置在检测平台上的若干样板，样板呈直线状设置且各样板的规格依次减小。

进一步优化技术方案，所述间隙尺示值误差测量装置包括通过游标卡尺定位块可拆卸设置在检测平台上的游标卡尺。

进一步优化技术方案，所述上下距离测量装置包括可拆卸设置在检测平台上的塞尺。

进一步优化技术方案，所述检测平台上还设置有用于检测检测平台表面平整度且能够对检测平台表面平整度进行调整的平面度调整装置。

进一步优化技术方案，所述箱体的底端设置有便于在地面上移动的万向轮，箱体的顶端设置有便于人手拉动的拉杆。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明在检测平台上可拆卸集中设置有角度参量检测装置、高度尺示值误差测量装置、深度参量检测装置、宽度尺示值误差测量装置、间隙尺示值误差测量装置、表面粗糙度差测量装置以及上下距离测量装置的方式，将大量标准器具集成在测量平台上，大幅减少了检定准备时间，提高了工作效率，使得整体装置便于取放和携带，各标准器具位置相对固定，减少了人为因素引入的误差，缩短了检测时间，提升了检测精度。

本发明打破了量值溯源传统模式。便携装置的研制，使客户在送样检定的基础上，又增加了现场在线检定的选择，满足了焊接检验尺即检即用的要求。

本发明降低了检定人员操作难度。标准器具分类组合，形成检定区，有效指导、提示检定人员完成检定项目，杜绝漏项，显著降低了检定工作操作难度。

本发明提高了检定精度。位置相对固定的标准器具，减少了手扶引入的测量误差，科学合理的摆放方向，有效减少了人眼读数的差异，提高了检定精度。

本发明通过在弧形主尺的底端配装设置联动机构的方式，使得人手直接转动联动机构即可实现弧形主尺的转动，避免了人手直接转动弧形主尺而产生的不稳定性，使得测量过程更加平稳，提高了测量的精度和稳定性。

本发明通过在检测平台上可拆卸设置第一矩形底座和第二矩形底座、在直尺定位板上插装设置直尺、将标准圆柱棒通过夹持结构定位到直尺定位板的顶端面与直尺的检测面之间的方式，使得焊接检验尺的高度尺的高度参数测量更为标准，且避免了人手直接扶持测量工具而产生误差的问题，保证了测量过程的稳定性，提高了测量精度。

本发明夹持结构能够对标准圆柱棒进行有效地夹持，使得在测量过程中标准圆柱棒不会发生移动，且无需人手扶持，保证了测量过程的稳定性。

当焊接检验尺放置到本装置上进行检测时，对焊接检验尺的高度尺在标尺上的读数与标准圆柱棒的直径进行比对，即可获知高度尺的示指误差，进而起到了检测作用。

附图说明

图1为本发明的部分结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明角度参量检测装置的结构示意图一；

图4为本发明角度参量检测装置的结构示意图二；

图5为本发明角度参量检测装置的结构示意图三；

图6为本发明角度参量检测装置的俯视图；

图7为本发明高度尺示值误差测量装置的结构示意图一；

图8为本发明高度尺示值误差测量装置的结构示意图二；

图9为本发明高度尺示值误差测量装置的俯视图；

图10为本发明高度尺示值误差测量装置中定位瓦盒的结构示意图；

图11为iii型焊接检验尺的俯视图；

图12为iii型焊接检验尺的仰视图；

图13为模拟本发明高度尺示值误差测量装置在实际检测时的结构示意图；

图14为模拟本发明塞尺在实际检测时的结构示意图一；

图15为模拟本发明塞尺在实际检测时的结构示意图二；

图16为模拟本发明宽度尺示值误差测量装置在实际检测时的结构示意图。

其中：1、检测平台；2、角度参量检测装置，21、直尺，22、直角尺，23、弧形主尺，24、游标尺，25、弧形槽，26、弧形齿条，27、弧形连接块，28、销轴，29、扇形板，210、第一调节卡块，211、第一调节螺钉，212、第一紧固螺钉，213、第二调节卡块，214、第二调节螺钉，215、第二紧固螺钉，216、调节手轮，217、调节螺杆，218、第一齿轮，219、第二齿轮，220、齿轮连接柱，221、基尺；3、高度尺示值误差测量装置，31、第一矩形底座，32、第二矩形底座，33、定位瓦盒，331、定位阶梯孔，34、调节弹簧旋钮，35、竖直定位板，351、定位圆板，36、直尺定位板，361、直尺定位豁口，37、直尺b，38、限位座，39、标准圆柱棒，310、直尺b定位槽，311、标准圆柱棒定位槽；4、深度参量检测装置，41、量块，42、量块固定板；5、宽度尺示值误差测量装置，51、样板，52、样板定位块；6、间隙尺示值误差测量装置，61、游标卡尺，62、游标卡尺定位块；7、表面粗糙度差测量装置，71、粗糙度比较块；8、平面度调整装置，81、水平仪，82、调平旋钮；9、上下距离测量装置，91、塞尺；10、焊接检验尺，101、高度尺，102、标尺，103、主尺，104、多用尺，1041、宽度尺，1042、角度尺，1043、间隙尺，105、咬边深度尺。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。

一种焊接检验尺检验装置，结合图1至图16所示，包括箱体以及设置在箱体内的检测平台1，检测平台1上可拆卸集中设置有角度参量检测装置2、高度尺示值误差测量装置3、深度参量检测装置4、宽度尺示值误差测量装置5、间隙尺示值误差测量装置6、表面粗糙度差测量装置7以及上下距离测量装置9，上述标准器具能够进行全部固定，尽可能避免手扶，同时方便拆卸溯源，检定稳定性显著提高。

检测平台1的选择：包括检测平台1的规格、材质、精度等级，充分考虑实际检定、周期溯源以及方便携带等因素。充分考虑装置便携性，选用规格为400mm×400mm的1级平板作为检测平台主体，为避免携带时平台表面形变和生锈，选用大理石材质而非金属材质。

箱体选用铝合金箱体，在检测平台周围填充防撞泡沫，上方安装防震棉，箱体四角金属加固。箱体的底端设置有万向轮，万向轮的设置便于装置整体在地面上移动。箱体的顶端设置有便于人手拉动的拉杆。选择适当规格的箱体，配以万向轮和拉杆，加固防撞角，控制装置整体重量和体积，同时满足送样和现场检定需要。

标准器具的整合：选择科学合理的方式，在兼顾检定工作和周期溯源的同时，合理利用检测平台的空间，将相关联的检定项目所对应的标准器具整合到一起，达到方便检定人员操作，指导、提示检定人员完成检定项目，避免漏项的目的。

为提高检定效率，降低检定人员操作难度，避免检定过程出现漏项，将各标准器具分为5组，分别组成形位误差检定区、角度参量检定区、高度参量检定区、宽度参量检定区、深度参量检定区。能够有效指导、提示检定人员完成检定项目，杜绝漏项，显著降低了检定工作操作难度。

角度参量检测装置2被划分为角度参量检定区，深度参量检测装置4被划分为深度参量检定区，高度尺示值误差测量装置3被划分为高度参量检定区，表面粗糙度差测量装置7和上下距离测量装置9被划分为形位误差检定区，宽度尺示值误差测量装置5和间隙尺示值误差测量装置6被划分为宽度参量检定区。

角度参量检测装置2用于检测角度尺1042示值是否标准，包括直尺a21、第一调节结构、直角尺22、第二调节结构、扇形板29、弧形主尺23、游标尺24、基尺221和联动机构。

弧形主尺23与扇形板29转动连接，上表面刻有弧度。

游标尺24滑动配装设置在弧形主尺23上，并固定设置于直角尺22上，上表面也刻有弧度。

直角尺22通过第一调节结构与直尺a21相连接。

第一调节结构包括第一调节卡块210、第一紧固螺钉212以及第一调节螺钉211。第一调节卡块210卡装设置在直尺a21和直角尺22上。第一紧固螺钉212紧固设置在第一调节卡块210和直角尺22之间，实现了第一调节卡块210和直角尺22的定位。第一调节螺钉211设置在第一调节卡块210侧壁上，并与直尺a21相抵触，用于调节直尺a21与直角尺22之间间距。

扇形板29通过第二调节结构与直角尺22相连接。

第二调节结构包括第二调节卡块213、第二紧固螺钉215以及第二调节螺钉214。第二调节卡块213卡装设置在直角尺22和扇形板29上。第二紧固螺钉215紧固设置在第二调节卡块213和扇形板29之间，实现了第二调节卡块213和扇形板29的定位。第二调节螺钉214设置在第二调节卡块213侧壁上，并与扇形板29相抵触，用于调节扇形板29与直角尺22之间间距。

第一调节螺钉211和第二调节螺钉214将装置整体定位设置在检测平台上，联动机构部分设置在检测平台内部。

当转动第一调节螺钉211使得节直尺a21与直角尺22相抵触，且转动第二调节螺钉214使得直角尺22和扇形板29相抵触时，弧形主尺23的零位与游标尺24的零位相对齐，实现调零调节。

基尺221与弧形主尺23的一端固定连接，并与直尺a21相平行接触。

联动机构配装设置在弧形主尺23的底端，用于驱动弧形主尺23转动，以防止人手搬动弧形主尺23而引入测量误差。

联动机构包括调节手轮216、调节螺杆217、第一齿轮218、第二齿轮219、齿轮连接柱220、弧形槽25、弧形齿条26和驱动小齿轮。

调节手轮216用于人手进行调节。调节螺杆217垂直固定设置在调节手轮216底端。第一齿轮218固定设置在调节螺杆217底端。第二齿轮219与第一齿轮218相啮合。齿轮连接柱220与第二齿轮219相固定，且与扇形板29通过轴承连接，能够相对于扇形板29转动。弧形槽25开设在弧形主尺23的底端面上，弧形槽25内通过螺钉固定设置有弧形齿条26。驱动小齿轮固定设置在齿轮连接柱220伸出扇形板29的一端，驱动小齿轮设置在弧形槽25内，并与弧形齿条26相啮合，通过驱动小齿轮的转动能够带动弧形齿条26的转动，进而带动弧形主尺23的转动。

联动机构中的第二齿轮219、第一齿轮218、部分调节螺杆217和部分齿轮连接柱220设置在检测平台内部。

弧形主尺23的内侧壁上固定设置有弧形连接块27，弧形连接块27与扇形板29之间通过销轴28转动连接，能够实现了弧形连接块27与弧形主尺23围绕销轴28同步转动。

高度尺示值误差测量装置3用于检测高度尺101示值是否标准，包括分别可拆卸设置在检测平台上的第一矩形底座31以及第二矩形底座32，第一矩形底座31和第二矩形底座32呈长条状设置，第二矩形底座32与第一矩形底座31具有一定间距，并与第一矩形底座31相平行。

第一矩形底座31和第二矩形底座32之间设置有直尺定位板36以及直尺b37。直尺b37插装设置在直尺定位板36上，具体地，直尺定位板36的左端竖直开设有直尺定位豁口361，直尺b37插装设置在直尺定位豁口361内。直尺b37与直尺定位板36相垂直，直尺b37的右端一侧为检测面。

直尺定位板36的顶端面上接触设置有标准圆柱棒39，标准圆柱棒39与直尺b37的检测面相接触并与直尺定位板36相垂直，用于模拟焊脚凹凸度。因标准圆柱棒39的直径为标准的，且为已知的，所以当焊接检验尺放置到本装置上进行检测时，对焊接检验尺的高度尺101在标尺102上的读数与标准圆柱棒39的直径进行比对，即可获知高度尺101的示指误差，进而起到了检测作用。

标准圆柱棒39通过设置在检测平台上的夹持结构进行夹持。夹持结构包括定位瓦盒33、竖直定位板35、调节弹簧旋钮34以及定位圆板351。

定位瓦盒33竖直固定设置在第一矩形底座31顶端面上，定位瓦盒33上开设有定位孔，定位孔用于定位标准圆柱棒39一端。

为了能够适用于更多不同型号的标准圆柱棒，以使得本发明能够实现对不同型号的标准圆柱棒进行定位，进而使得本发明能够检测更多的数据，本发明将定位孔设置为定位阶梯孔331。

竖直定位板35可拆卸设置在检测平台上，并与第一矩形底座31的位置相对应，设置在第二矩形底座32的外侧。

调节弹簧旋钮34设置在竖直定位板35内部，用于旋转调节，即转动调节弹簧旋钮34可以调节定位圆板351与标准圆柱棒39之间的距离。

定位圆板351设置在调节弹簧旋钮34一端，并与标准圆柱棒39同心设置，且在调节弹簧旋钮34的调节下能够与标准圆柱棒39相接触，通过定位圆板351和定位瓦盒33能够实现对标准圆柱棒39的夹持。

位于直尺b37左侧的检测平台上可拆卸设置有限位座38，用于对直尺b37左端进行限位。

为了使得本装置能够实现对直尺b37进行定位，本发明在检测平台1上还开设有直尺b定位槽310，当不进行高度尺101检测时，可以将直尺b37放入到直尺b定位槽310内，大大地降低了检测平台上部件的高度。

为了使得本装置能够实现对标准圆柱棒39进行定位，本发明在检测平台1上还开设有若干标准圆柱棒定位槽311，标准圆柱棒定位槽311能够对不同规格的标准圆柱棒39进行定位，进而大大地降低了检测平台上部件的高度。

深度参量检测装置4用于检测咬边深度尺105示值是否标准，包括量块41，量块41设置有若干，通过若干量块固定板42可拆卸设置在检测平台1上，并呈直线状。

宽度尺示值误差测量装置5用于检测宽度尺1041示值是否标准，包括样板51，样板51设置有若干，通过若干样板定位块52可拆卸设置在检测平台1上，样板51呈直线状设置且各样板51的规格依次减小。样板5设置为梯形，为专用样板。

间隙尺示值误差测量装置6用于检测间隙尺1043示值是否标准，包括通过游标卡尺定位块62可拆卸设置在检测平台1上的游标卡尺61。

表面粗糙度差测量装置7用于比较检测焊接检验尺10检测面粗糙度，包括若干块设置在检测平台1上的粗糙度比较块71。

上下距离测量装置9用于检测高度尺101、咬边深度尺105和多用尺104指标线棱边至主尺103标记面距离。上下距离测量装置9包括可拆卸设置在检测平台1上的塞尺91，塞尺91可以根据实际情况进行更换。

检测平台1上还设置有平面度调整装置8，用于检测检测平台1表面平整度且能够对检测平台1表面平整度进行调整。平面度调整装置8包括水平仪81和调平旋钮82。水平仪81设置在检测平台1上，人们可以根据水平仪81指示的情况来判断检测平台1是否处于水平状态。调平旋钮82设置有三个，分别穿设在检测检测平台1内部，调平旋钮82的底端设置有调节螺栓，调节螺栓的下部与箱体螺纹连接，调节螺栓与检测平台1相接触的部位设置有轴承，进而通过转动调平旋钮82可以实现对检测平台1的平面度调节。

本发明在进行焊接检验尺的角度尺1042测量过程如下。

首先，通过第一调节螺钉211和第二调节螺钉214将装置整体定位设置在检测平台上，实现对本装置的定位，以保证测量更加精准。

然后，对装置进行调零。人手旋转第一调节螺钉211，由第一调节螺钉211推动直尺a21与直角尺22相抵触，人手旋转第二调节螺钉214，由第二调节螺钉214推动直角尺22与扇形板29相抵触，此时，弧形主尺23的零位与游标尺24的零位相对齐。

而后，人手逆时针转动调节手轮216，带动弧形主尺23和基尺221逆时针转动，使得基尺221与直尺a21之间打开一定的角度。人手逆时针旋转调节手轮216时，调节手轮216带动调节螺杆217和第一齿轮218逆时针转动，进而带动第二齿轮219、齿轮连接柱220和驱动小齿轮顺时针转动，最后由驱动小齿轮带动弧形齿条26、弧形主尺23和基尺221逆时针转动。

接着，将焊接检验尺待测角的一边紧贴直尺a21，人手顺时针转动调节手轮216，带动弧形主尺23和基尺221顺时针转动，使得基尺221与焊接检验尺待测角的另一边紧贴，使得焊接检验尺待测角夹持在直尺a21与基尺221之间。

最后，读取弧形主尺23和游标尺24上的刻度，实现了精确读数。

本发明在进行焊接检验尺的高度尺101的高度参数测量过程如下。

首先，将直尺b37插装到直尺定位板36的直尺定位豁口361内，选择一个型号的标准圆柱棒39，将标准圆柱棒39的一端插入到定位阶梯孔331内，旋转调节弹簧旋钮34，使得调节弹簧旋钮34带动定位圆板351向标准圆柱棒39推进，使得定位圆板351与标准圆柱棒39相接触，并且将标准圆柱棒39进行夹持。

而后，调整插装有直尺b37的直尺定位板36的位置，使得直尺b37的检测面与标准圆柱棒39相接触。

接着，将焊接检验尺10的主尺103两侧设置的45°缺角分别与直尺b37的检测面和直尺定位板36的顶端面相对齐，将焊接检验尺10伸长与标准圆柱棒相接触，读取标尺上的数据，将读数与标准圆柱棒39的直径进行比对，即可获知高度尺101的示指误差。

最后，更换不同型号的标准圆柱棒，重复上述操作，形成多组误差数据，实现检测。

本发明在进行焊接检验尺的咬边深度尺105示值检测时，将咬边深度尺105直接放置到量块41上，进行读数即可。

本发明在进行焊接检验尺的宽度尺1041示值检测时，使得主尺103测量面与样板51一边相接触，转动多用尺104使内侧面与样板51另一边相接触。从多用尺104上读出宽度值，再将读出的宽度值与样板实际宽度之差作为测量结果。

本发明在进行焊接检验尺的间隙尺1043示值检测时，将间隙尺1043直接比对到游标卡尺61上，读出游标卡尺61的数值即可。

本发明在进行焊接检验尺的检测面粗糙度检测时，直接将焊接检验尺的检测面与粗糙度比较块71接触，进行比较即可。

本发明在进行检测焊接检验尺的高度尺101、咬边深度尺105和多用尺104指标线棱边至主尺103标记面距离时，直接将焊接检验尺扣到塞尺91上进行对比即可。