[实用新型]管状物内轮廓测量装置

说明书

本实用新型提供了一种管状物内轮廓测量装置。其结构包括激光位移传感器、悬臂、导电滑环、联轴器、混合式步进电机、伞状支撑架、推进杆、卡锁装置、控制系统等。混合式步进电机通过联轴器连接一延伸轴，延伸轴通过悬臂连接激光位移传感器；导电滑环设在延伸轴上，导电滑环包括固定在延伸轴上的转子及与联轴器固接的定子；在转子和定子上均设有引出线，定子引出线与控制系统相连，转子引出线与激光位移传感器相连；激光位移传感器可在混合式步进电机的带动下旋转前进，进而可对管状物内壁的整周位置进行测量，借助推进杆进行纵深测量，测量结果发送至控制系统。本实用新型结构简单，灵活性好，可变口径进行管状物测量，测量精度高，稳定性强。

技术领域

本实用新型涉及内轮廓测量技术领域，具体地说是一种管状物内轮廓测量装置。

背景技术

管状物测量是工程领域常见的测量问题。尽管现在研究人员陆续提出一些较大口径管状物（管状物直径大于1米）的内壁测量解决方案，也起到不错的效果，但对常见中小型管状物（尤其是口径在200mm以下）来说，由于其存在内轮廓测量空间狭小、长径比大、内壁形貌复杂等制约检测的问题，因此目前尚未有能满足检测需求的成熟解决方案。大量实践与研究表明，这些管状构件在使用过程中会产生不同程度的蚀化、磨损，进而影响其效能的发挥，有时甚至会产生安全隐患。若盲目更换管状构件，又会带来极大的浪费，增加相应的生产成本。如何在保证管状物使用安全可靠的前提下，最大限度明确管状物当前使用状态，预判其使用寿命是一个值得研究的课题。

为了完成上述课题，申请人在分析了常规测量方法和测量仪器的检测原理与局限后，利用激光测距原理提出了一套非定心、非接触式的管状物内轮廓测量方法，为了测试方法的可靠性设计了一套针对100mm-200mm口径多型号管状物进行检测的装置原理机，得到了准确的测量结果，并已将该检测方法申请了发明专利。但在实际试验与操作中设计的测量装置原理机出现了机型配件过多、移动不便、拆装精度难以保证、电机卡顿、供电装置庞大等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种管状物内轮廓测量装置，以解决现有装置存在的机型配件过多、移动不便、拆装精度难以保证、电机卡顿、供电装置庞大等诸多问题。

本实用新型的目的是这样实现的：一种管状物内轮廓测量装置，包括推进杆，在所述推进杆的前端设置有可支撑在管状物内壁的支撑机构；所述支撑机构包括轴杆及设置在所述轴杆两端的伞状支撑架；在所述支撑机构的前端固定有混合式步进电机，所述混合式步进电机与控制系统电连接；所述混合式步进电机的输出轴通过联轴器连接一延伸轴，所述延伸轴的端部通过悬臂连接激光位移传感器；在所述延伸轴上套接有导电滑环，所述导电滑环包括固定锁死在所述延伸轴上的转子以及与所述联轴器固定相接的定子；在所述转子和所述定子上均设置有引出线，定子引出线与所述控制系统相连，转子引出线与所述激光位移传感器相连；所述激光位移传感器可在所述混合式步进电机的带动下旋转前进，进而可测量出管状物内壁的位置，最终可在管状物内完成整周测量和纵深测量，测量结果可发送至所述控制系统。

所述伞状支撑架包括固定块、移动块、支撑板、调整板、限位块和压缩弹簧；所述固定块、所述移动块、所述压缩弹簧、所述调整板和所述限位块依序套接在所述轴杆上；所述支撑板以伞状分布的形式铰接在所述固定块的四周；在所述支撑板上沿轴向开有滑槽；所述移动块包括套接在所述轴杆上可沿所述轴杆滑动的中心块以及设置在所述中心块四周与所述支撑板上滑槽一一对应、且可沿对应滑槽滑动的栓柱；所述压缩弹簧的两端分别与所述移动块和所述调整板固定，所述限位块用于对所述调整板进行限位；所述调整板可通过所述压缩弹簧推动所述移动块在所述轴杆上移动，进而带动所述支撑板收缩或扩张，所述支撑板远离所述固定块的端部可支撑在管状物的内壁。

所述限位块可以是以螺纹的形式螺接在所述轴杆上。所述限位块还可以是如下设计方式：所述限位块可沿所述轴杆滑动，在所述限位块上开有通孔，通过穿过所述通孔的销钉可实现对所述限位块的紧固。

所述控制系统包括：