一种管径快速测量装置与其测量方法与流程

本申请涉及海管焊接管径测量的领域，尤其是涉及一种管径快速测量装置与其测量方法。

背景技术：

1、目前在海底管道铺管过程中，需要在铺管船上对每段长12米的钢质海管进行焊接后铺设到海底。由于加工精度和运输过程中不可避免的挤压，导致海管不是标准的圆形，或多或少的带有一定的椭圆度。虽然海管不是绝对的圆形，只要两根对接的海管椭圆度一致，而且焊接的时候能完全对接，就能满足要求。根据海底沉管的施工工艺，两截焊接海管焊接匹配度越高，海管寿命越长。

2、目前管径的测量和海管开坡口后通常使用游标卡尺对管径进行手工测量。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为采用游标卡尺手工测量存在测量速度慢、原理误差大、劳动强度大以及引入人为误差，难以满足工厂快速加工的效率。

技术实现思路

1、为了精确测量海管的圆度和开坡口的数据，提升海管匹配值，提高沉管安装速度，降低维修率，本申请提供一种管径快速测量装置与其测量方法。

2、本申请提供的一种管径快速测量装置，采用如下的技术方案：

3、一种管径快速测量装置，包括有支架，所述支架上相对设置有第一传感器和第二传感器，所述第一传感器与所述第二传感器之间的连线方向沿着管道的径向设置，所述第一传感器和所述第二传感器之间设置有第三传感器，所述第三传感器的设置方向沿着管道的轴向设置，所述第一传感器和所述第二传感器分别位于管道的管壁两侧，所述第三传感器与管道的侧壁相对，所述支架的一侧设置有调节所述支架绕管道轴线转动的调节结构。

4、通过采用上述技术方案，通过第一传感器和第二传感器能够对管道侧壁的内径、外径以及壁厚进行测量，通过旋转支架，带动第一传感器和第二传感器转动，从而对管道周向的侧壁的圆度进行测量，通过设置的第三传感器，能够对管道的坡口的数据进行测量，从而精确测量海管的圆度和开坡口的数据，提升海管匹配值，提高沉管安装速度，降低维修率。

5、可选的，所述调节结构包括有沿着管道轴线设置的定位杆，所述定位杆的外侧套设有定位套，所述定位杆与所述定位套之间滑动连接，所述定位套的外侧设置有管道居中结构，所述管道居中结构能够调节管道与所述定位套同轴。

6、可选的，所述管道居中结构包括有位于所述定位套上固定连接的连接架，所述连接架与所述支架固定连接，所述定位杆背离所述定位套的一端铰接设置有固定杆，所述固定杆沿着所述定位杆的周向设置多个，所述固定杆包括有第一杆体和第二杆体，所述第一杆体和所述第二杆体铰接设置，所述第一杆体与所述定位杆铰接，所述第二杆体与所述定位套铰接。

7、通过采用上述技术方案，通过移动定位杆，将定位杆朝向管道外侧的一侧移动，使得定位杆在定位套的内部相对滑动，从而带动固定杆的第一杆体和第二杆体朝向相对靠近的方向移动，进而将第一杆体和第二杆体展开，将第一杆体和第二杆体相对铰接的位置顶紧在管道的内侧壁，通过设置多个固定杆，限制定位杆位于管道的轴线上。

8、可选的，所述定位杆将所述连接架完全贯穿，且所述定位杆背离所述调节结构的一端端部固定连接有手柄。

9、可选的，所述固定杆沿着所述定位杆的周向等距设置三个。

10、可选的，所述固定杆与所述支架沿着管道的轴线方向相错设置。

11、可选的，所述连接架背离所述定位套的一侧固定连接有挡片，所述挡片与所述定位杆滑动连接，所述连接架与所述挡片相对的位置处的宽度小于所述挡片的宽度，且所述连接架与所述定位套相对的位置的宽度小于所述定位套的直径。

12、可选的，所述支架包括有竖直设置的竖板，所述竖板上相对水平设置有两个横板，所述竖板与所述横板固定连接，所述第一传感器固定在位于上方的所述横板上，所述第二传感器固定在位于下方的所述横板上，所述竖板背离所述横板的一侧水平固定连接有固定板，所述第三传感器固定连接在固定板上，所述竖板相对于所述第三传感器的位置开设有避让孔。

13、可选的，一种测量方法，应用于一种管径快速测量装置，所述方法包括：

14、s01：将定位杆放置在管道的内部，所述支架上的两个所述横板分别位于管道管壁的两侧，拉动所述手柄，使得所述手柄带动所述定位杆沿着管道的轴线方向移动，所述定位杆带动所述固定杆展开，所述固定杆的第一杆体和第二杆体相对铰接的位置处抵接在管道的内壁；

15、s02：转动连接架，所述连接架带动所述支架转动，带动所述第一传感器和第二传感器围绕管道的管壁进行转动测量，所述第一传感器距离管道中心之间的间距为l1，所述第二传感器距离管道中心之间的间距为l2，所述第一传感器测量与所述管道外壁之间的间距为l3，所述第二传感器测量与所述管道内壁之间的间距为l4；所述第三传感器测量第三传感器到管道管壁坡口位置处的间距依次为：w1、w2、w3和w4；

16、s03：测量完成后，将手柄退回，使得固定杆缩回，将定位杆自管道的内部取出，完成测量。

17、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

18、1.通过第一传感器和第二传感器能够对管道侧壁的内径、外径以及壁厚进行测量，通过旋转支架，带动第一传感器和第二传感器转动，从而对管道周向的侧壁的圆度进行测量，通过设置的第三传感器，能够对管道的坡口的数据进行测量，从而精确测量海管的圆度和开坡口的数据，提升海管匹配值，提高沉管安装速度，降低维修率。

19、2.通过本申请的装置能够测量海管的圆度和海管坡口的精度，能在一批海管中挑选出两个端面圆度匹配度最高的，并在开完坡口焊接前，自动测量坡口精度，保证后续自动焊接的质量。

技术特征：

1.一种管径快速测量装置，其特征在于：包括有支架(5)，所述支架(5)上相对设置有第一传感器(53)和第二传感器(54)，所述第一传感器(53)与所述第二传感器(54)之间的连线方向沿着管道的径向设置，所述第一传感器(53)和所述第二传感器(54)之间设置有第三传感器(55)，所述第三传感器(55)的设置方向沿着管道的轴向设置，所述第一传感器(53)和所述第二传感器(54)分别位于管道的管壁两侧，所述第三传感器(55)与管道的侧壁相对，所述支架(5)的一侧设置有调节所述支架(5)绕管道轴线转动的调节结构。

2.根据权利要求1所述一种管径快速测量装置，其特征在于：所述调节结构包括有沿着管道轴线设置的定位杆(1)，所述定位杆(1)的外侧套设有定位套(2)，所述定位杆(1)与所述定位套(2)之间滑动连接，所述定位套(2)的外侧设置有管道居中结构，所述管道居中结构能够调节管道与所述定位套(2)同轴。

3.根据权利要求2所述一种管径快速测量装置，其特征在于：所述管道居中结构包括有位于所述定位套(2)上固定连接的连接架(3)，所述连接架(3)与所述支架(5)固定连接，所述定位杆(1)背离所述定位套(2)的一端铰接设置有固定杆(4)，所述固定杆(4)沿着所述定位杆(1)的周向设置多个，所述固定杆(4)包括有第一杆体(41)和第二杆体(42)，所述第一杆体(41)和所述第二杆体(42)铰接设置，所述第一杆体(41)与所述定位杆(1)铰接，所述第二杆体(42)与所述定位套(2)铰接。

4.根据权利要求3所述一种管径快速测量装置，其特征在于：所述定位杆(1)将所述连接架(3)完全贯穿，且所述定位杆(1)背离所述调节结构的一端端部固定连接有手柄(11)。

5.根据权利要求3所述一种管径快速测量装置，其特征在于：所述固定杆(4)沿着所述定位杆(1)的周向等距设置三个。

6.根据权利要求3所述一种管径快速测量装置，其特征在于：所述固定杆(4)与所述支架(5)沿着管道的轴线方向相错设置。

7.根据权利要求4所述一种管径快速测量装置，其特征在于：所述连接架(3)背离所述定位套(2)的一侧固定连接有挡片(31)，所述挡片(31)与所述定位杆(1)滑动连接，所述连接架(3)与所述挡片(31)相对的位置处的宽度小于所述挡片(31)的宽度，且所述连接架(3)与所述定位套(2)相对的位置的宽度小于所述定位套(2)的直径。

8.根据权利要求1所述一种管径快速测量装置，其特征在于：所述支架(5)包括有竖直设置的竖板(51)，所述竖板(51)上相对水平设置有两个横板(52)，所述竖板(51)与所述横板(52)固定连接，所述第一传感器(53)固定在位于上方的所述横板(52)上，所述第二传感器(54)固定在位于下方的所述横板(52)上，所述竖板(51)背离所述横板(52)的一侧水平固定连接有固定板(56)，所述第三传感器(55)固定连接在固定板(56)上，所述竖板(51)相对于所述第三传感器(55)的位置开设有避让孔(511)。

9.一种测量方法，其特征在于，应用于权利要求1-8任一项所述的一种管径快速测量装置，所述方法包括：

技术总结
本申请涉及一种管径快速测量装置与其测量方法，包括有支架，所述支架上相对设置有第一传感器和第二传感器，所述第一传感器与所述第二传感器之间的连线方向沿着管道的径向设置，所述第一传感器和所述第二传感器之间设置有第三传感器，所述第三传感器的设置方向沿着管道的轴向设置，所述第一传感器和所述第二传感器分别位于管道的管壁两侧，所述第三传感器与管道的侧壁相对，所述支架的一侧设置有调节所述支架绕管道轴线转动的调节结构。本申请具有精确测量海管的圆度和开坡口的数据，提升海管匹配值，提高沉管安装速度，降低维修率的效果。

技术研发人员：周航,张呈龙,张新,王洋
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一一研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15