[发明专利]管形测量装置

说明书

本发明属于无缝钢管生产过程中对管形质量测量的仪器，更具体地讲，涉及一种无缝钢管壁厚精度的横向、纵向测量装置。

热轧无缝钢管的生产过程中管体的壁厚精度，特别是横向壁厚的均匀程度，是钢管质量的一个极为重要的指标。为提高荒管的壁厚精度经常需要调整轧制工艺参数，因此，管形的测量是必不可少的。在长期的生产实践中，人们不断地提出了一些测量方法，如：(1)德国曼耐斯曼钢管公司研制的“激光一超声波测量系统”，它是由脉冲激光器产生超声波，通过干涉来测量物体厚度，是一种非接触式测量。该方法正在实验阶段，还未商品化。这种非接触式测量不但有其应用的局限性，而且系统庞大、结构复杂、价格昂贵；(2)“超声波测厚仪”，国内目前大量使用便携式超声波测厚仪。该方法一般用于钢板的厚度测量。当用于钢管的测量时，存在精度低的问题。主要是由于钢管外形是圆柱体，超声波测量仪难以准确沿管表面的法线方向定位，稍微有一定的角度偏差，将造成较大的测量误差；(3)破坏性实验法，是目前在国内钢管生产现场普遍使用的一种手工测量方法。它将被测管体按照一定尺寸分段，沿横向解剖成若干相等管段，用壁厚千分尺对管段壁厚进行测量，再计算平均厚度。该方法既费工又费时，还不精确。它属于破坏性检测法，测量后的管材不能再利用。

本发明的目的是为了克服上述现有不同类型测量方法存在的缺点，提出一种管形测量装置，它具有设计合理、结构简单、操作方便、价格便宜、测量精度高、不破坏管材的优点，适用于无缝钢管管形质量检测。

本发明是通过以下技术方案来实现其目的的。一种管形测量装置，由支座、主导向管及内表面测量机构、位移传感器、计算机四部分组成。两个支座分别安装在普通车床的卡盘和中心架上，被测钢管装入左右两个支座之间，一根主导向管穿入车床主轴孔并与支座的内孔滑动配合，通过牵引柄和副支架又与车床刀架连接在一起；主导向管内安装内表面测量机构，它是由固定在主导向管内的杠杆、垂直地安装在主导向管上并紧靠在被测钢管内表面的内测针、位于杠杆上并通过副支架与车床刀架相连的内表面位移传感器构成；外表面位移传感器位于被测钢管的外表面上并与车床刀架连接。为了使内测针与内表面靠紧，在内测针的尾端压装一个弹簧，弹簧又置于螺纹套内，螺纹套与主导向管的管壁螺纹连接。为了使位于杠杆上的内表面位移传感器，真实反映出内测针所检测到的表面高低情况，杠杆是用一个轴，垂直地与主导向管的管壁固定在一起，轴与杠杆之间安装有轴承。内表面位移传感器、外表面位移传感器将所得的钢管内外表面的高低变化信号，通过A/D转换器输入计算机数据采集系统，即可得到管形变化数据，并可显示在屏幕上。

本发明与现有技术相比，由于位移传感器的灵敏度为700mv/mm，可以反映至微米级误差，经实验证明，在0-3m内测量，系统最大误差只有0.03mm，因此测量精度高。由于装置是借助于普通车床的旋转与进刀系统，一般工人均可操作，计算机系统具有直观、友好界面，只需按回车键即可完成测量工作，因此操作十分简便。由于内外表面位移传感器的合理设置，使得车床卡盘带动被测钢管旋转时，可获得同一截面内钢管壁厚的测量数据，刀架的纵向移动可获得钢管纵向的厚度误差，因此设计合理、结构简单。另外本发明还具有制造成本低、价格便宜、不破坏钢管的优点。是无缝钢管生产中检测管形质量的较理想的仪器。

下面通过实施例，结合附图进一步加以说明。

图1是本发明的主要构造示意图(部分主视)；

图2是本发明的结构俯视图；

图3是数据采集计算机系统框图。