[发明专利]圆度测量系统

说明书

本发明提供了一种圆度测量系统，包括测圆架，包括竖直延伸的转轴、水平延伸且固定于转轴a点的连接臂、竖直延伸且固定于连接臂b点的测量臂；距离感测装置固定于测量臂c点，感应方向平行于连接臂，以检测感应端在感应方向与被测圆形部件的表面距离M；倾角感测装置用于感侧实际测量时连接臂相对水平面的倾角θ；数据采集和调理装置与距离感测装置和倾角感测装置通信，以采集、调理其检测信号形成检测数据；数据处理装置接收检测数据，根据a点与b点距离L₁、b点与c点距离L₂、感应端距c点距离L₃、M和θ，计算各角度下，连接臂处于水平状态时，感应端与被测圆形部件表面的径向间距N，并利用预设程序，根据N计算被测圆形部件的圆度值。

技术领域

本发明涉及圆度测量技术领域，特别是涉及一种圆度测量系统。

背景技术

水力发电设备有很多大型的圆形部件需要进行圆度测量，例如水轮机的座环、顶盖及底环的止漏环、发电机定子、发电机上下机架，发电机定子、转子、混流水轮机转轮的上下止漏环，机组各导轴承的轴颈、大轴法兰等等。

一般的圆度测量系统通常包括测圆架和用于测距的传感器。测圆架包括竖直设置且与被测圆形部件同轴定位的转轴，水平延伸且一端固定于转轴顶端的连接臂，和竖直延伸且顶端固定于连接臂另一端的测量臂。测量臂底端安装传感器。测量时，转轴转动至多个预设角度，传感器测量每个角度位置下传感器感应端与被测圆形部件圆周表面的径向间距，以此计算出被测圆形部件的多点半径，通过多点半径值计算出圆度值。

但由于圆形部件尺寸较大，连接臂通常较长，因挠曲变形等因素导致难以保持水平姿态，使得测量臂难以保持在竖直姿态，最终导致传感器的感应方向可能并不在圆形部件的径向方向上，导致其所测的间距并非径向间距。因此，为保证数据准确，每个测点测量前需要对测圆架进行角度校准，操作非常复杂。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种圆度测量系统，以更加简单的方式避免测圆架的角度偏差影响圆度测量精度。

本发明的进一步的目的是要扩大圆度测量系统的适用范围。

特别地，本发明提供了一种圆度测量系统，其包括：

测圆架，其包括竖直延伸且与被测圆形部件同轴设置的转轴、水平延伸且固定连接于转轴顶端a点的连接臂、以及竖直延伸且顶端固定连接于连接臂b点的测量臂；

距离感测装置，固定连接于测量臂底部c点，感应端的感应方向平行于连接臂，其在随测量臂绕转轴的中心轴线转动至每个预设角度时，检测感应端在感应方向上与被测圆形部件的表面距离M；

倾角感测装置，安装于连接臂或测量臂，用于感侧实际测量时连接臂相对于水平面的倾角θ；

数据采集和调理装置，与距离感测装置和倾角感测装置以预设方式通信，以采集、调理其检测信号，形成检测数据；和

数据处理装置，与数据采集和调理装置以预设方式通信，以接收检测数据，根据a点与b点的距离L₁、b点与c点的距离L₂、感应端距c点的距离L₃、M和θ，计算各预设角度下，连接臂处于水平状态时，感应端与被测圆形部件的表面的径向间距N，并利用预设程序，根据N计算被测圆形部件的圆度值。

可选地，数据处理装置根据以下公式计算N：N＝L₁(1-cosθ)+Mcosθ+L₃(cosθ-1)+L₂sinθ。

可选地，距离感测装置为非接触式位移传感器。

可选地，倾角感测装置和测量臂连接于连接臂的同一端部。