一种测量装置及其测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及位置船舶合拢管的技术领域，具体地说是一种用于船舶合拢管的测量 装置及其测量方法。
【背景技术】
[0002] 船舶在分段，总段合拢时，分段、总段间的管线需要采用合适的短管进行连接，这 些需要连接的管线为待合拢管，而待合拢管之间，用于管线合拢的短管称为合拢管。
[0003] 与设计图纸相比，实际的管子施工存在一定的精度误差，导致在合拢时，待合拢管 管口的位置存在一定的偏移或扭转，因此合拢管的加工尺寸图纸常常无法预先设计。现阶 段国内船厂在处理合拢管问题上通常分两步： 步骤一：对待合拢管进行打样和法兰匹配，并用角铁将匹配法兰电焊定位，以此作为合 拢管加工的尺寸模型件。
[0004] 步骤二：将模型件搬运到管线加工平台上，测量模型件上两个匹配法兰的相对位 置，再由工人凭借自己的经验进行直管加工、弯管加工和法兰装配，并在装配过程中不断的 根据实际情况对直管和弯管进行切割或者更换，在各连接处配合合适又开始正式的焊接。
[0005] 这种加工过程没有正规的加工图纸，制造的随意性大，可重复性差，对工人的经验 技术水平要求高，加工过程耗时长，材料浪费严重，而且这样制作出来的合拢管精度不高， 在合拢管安装时经常出现螺栓孔位置不正确、法兰密封面贴合不紧密、合拢管长度不适合 等情况，一旦出现这些问题，就要将合拢管吊出船舱重新加工，极大的延长船舶建造时间。
[0006] 现有技术中的测量装置往往制作成本过高，限制了推广。同时设备过多，体积偏 大，操作繁琐，对操作人员要求较高，同时产品的测量部分需要多个拉线位移传感器同时工 作，在使用时可能会发生线垂现象，影响测量精度。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种改进的测量装置及其测量方法，它可克服现有技术中 测量装置成本高，精度低，体积大，操作繁琐的一些不足。
[0008] 为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种测量装置，其特征在于：所述的测 量装置由测量底座和设在测量底座上的拉线位移传感器及数据存储器连接而成，测量底座 包括基座和设在基座上的可移动的旋转架，旋转架上设有可沿旋转架移动的拉线位移传感 器，拉线位移传感器与数据存储器通过数据传输线相连。
[0009] -种测量装置的测量方法，其特征在于：所述的测量方法包括 如下步骤：a、通过调节底座丝杆转柄，使底座丝杆卡爪与被测法兰端面 α螺孔相对应，并通过底座丝杆卡爪将基座固定于法兰端面α的A点和C点，在另一法兰端 面於上确定D、E、F三个端点；b、通过旋转架转动将拉线位移传感器按逆时针方向旋转至A 点，然后通过螺栓将旋转架固定；c、利用线头卡爪将拉线位移传感器线头固定于法兰端面 於上的点D，通过内置磁解码器将拉线距离转化为数字信号输出，由PDA数据存储器12记 录点A、D之间相对位移AD，同理分别调节旋转架至B、C点固定，通过PDA数据存储器记录 点B、C到点D的相对距离BD、CD，通过PDA数据存储器自动汇总AD、BD、⑶为点D的参数 包；d、采用相同方法得到法兰端面#上E、F点的参数包；e、通过测得的AD、BD、⑶、AE、BE、 CE、AF、BF、CF相对距离，计算两个法兰端面a、芦的空间相对位置；f、根据计算所得的法兰 端面α、芦的空间相对位置，计算出待合拢管所有可能的布置方案，并根据弯角最优、形线 最短等原则选取最优管路形状。
[0010] 使用时，本发明的拉线位移传感器固定于旋转架上，通过旋转架转轴转动，拉线位 移传感器由线头卡爪将线头固定于待测法兰端面螺孔中心点，并将测得的距离数值转换成 数字信号输出，数据存储器则通过数据传输线将拉线位移传感器测得的数值进行保存，可 以快速测量待合拢管法兰的空间相对位置，只需要使用一个拉线位移传感器测量空间距 离，在操作上减少了线垂现象，数据存储器作为测量终端设备，可以运行复杂较数学计算， 还可以配合电脑软件提供合拢管的三位模型以及配套的加工示意图，该装置结构简单，成 本低，操作方便，灵活，测量结果准确而且能够自动出图。
【附图说明】
[0011] 图1为本发明待合拢管的结构示意图。
[0012] 图2为本发明合拢管的结构示意图。
[0013] 图3为本发明一实施例的结构示意图。
[0014] 图4为本发明一实施例的又一结构示意图。
[0015] 图5-图8为本发明测量装置的测量原理分步示意图。
[0016]
【具体实施方式】： 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0017] 各附图中的标号表示如下：1基座、2把手、3旋转架、4旋转架转轴、5纵向基座、6 拉线传感器、7线头卡爪、9底座丝杆、10底座丝杆转柄、11底座丝杆卡爪、12移动通讯终端、 13通讯数据传输线、14法兰端面α、15法兰端面β、16合拢管。
[0018] 本发明所述的一种测量装置，其与现有技术的区别在于：所述的测量装置由测量 底座和设在测量底座上的拉线位移传感器及数据存储器连接而成，测量底座包括基座和设 在基座上的可移动的旋转架，旋转架上设有可沿旋转架移动的拉线位移传感器，拉线位移 传感器与数据存储器通过数据传输线相连。基座上设有旋转架转轴，旋转架转轴嵌设于旋 转架中心处，旋转架绕旋转架转轴进行转动，旋转架上设有定位螺栓用以固定旋转架的位 置，拉线位移传感器通过拉线位移传感器定位螺栓与旋转架进行固定连接。
[0019] 拉线位移传感器通过拉线位移传感器定位螺栓与旋转架进行固定连接，拉线位移 传感器上设有线头卡爪，拉线位移传感器内设置有磁解码器。基座呈十字形，由纵向和横向 两根互相垂直的基座支架连接而成，横向基座支架长度大于纵向基座支架的长度，横向基 座支架的一侧设有旋转架，横向基座支架的另一侧设有底座丝杆。底座丝杆设置于横向基 座支架的中部并与横向基座支架平行，底座丝杆的两端设有底座丝杆卡爪，底座丝杆的一 侧端部设有底座丝杆转柄。由于丝杆内部设置了逆向导轨，承接丝杆上的卡爪，底座丝杆卡 爪可以在底座丝杆上进行双向移动，具体见图2,纵向基座支架的一侧设有把后，所述的把 手与纵向基座支架的中心线平行，把手呈L型，把手与旋转架之间的间距为5-lOcm。
[0020] 所述的测量方法包括如下步骤：a、通过调节底座丝杆转柄，使底座丝杆卡爪与被 测法兰端面α螺孔相对应，并通过底座丝杆卡爪将基座固定于法兰端面α的A点和c点，在 另一法兰端面岁上确定D、E、F三个端点；b、通过旋转架转动将拉线位移传感器按逆时针方 向旋转至A点，然后通过螺栓将旋转架固定；c、利用线头卡爪将拉线位移传感器线头固定 于法兰端面於上的点D，通过内置磁解码器将拉线距离转化为数字信号输出，由PDA数据存 储器12记录点A、D之间相对位移AD，同理分别调节旋转架至B、C点固定，通过PDA数据存 储器记录点B、C到点D的相对距离BD、⑶，通过PDA数据存储器（即掌上电脑数据存储器） 自动汇总AD、BD、CD为点D的参数包(其中B点的确定如图4所示，由A作起点，逆时针旋 转，即点B、C为90度逆时针旋转停留点）；d、采用相同方法得到法兰端面#上E、F点的参 数包；e、通过测得的AD、BD、CD、AE、BE、CE、AF、BF、CF相对距离，计算两个法兰端面〇:、於的 空间相对位置；f、根据计算所得的法兰端面α、/?的空间相对位置，计算出待合拢管所有 可能的布置方案，并根据弯角最优、形线最短等原则选取最优管路形状。c步骤中，拉线位移 传感器上设有线头卡爪，拉线位移传感器内设置有磁解码器拉线位移传感器与线头卡爪之 间设有拉线，拉线的一侧设有手腕扣。
[0021] 根据本发明所述的测量装置，整个测量装置通过把手固定贴合待测法兰端面，拉 线位移传感器通过拉线位移传感器螺栓固定于旋转架上，旋转架携拉线位移传感器转动， 拉线位移传感器由线头卡爪把线