一種數顯式焊管v角測量工具的製作方法
2023-10-23 12:07:07
專利名稱：一種數顯式焊管v角測量工具的製作方法
技術領域：
本實用新型應用在高頻直縫焊管的生產線上，具體涉及的工序是成型焊接時V型角的靜態測量，即生產線停機時候的測量。
背景技術：
在高頻直縫焊管生產中，成型焊接是最重要的一道工序，經過成型機架捲曲成開口圓弧形的帶鋼兩個邊緣組成V角的兩邊，兩邊緣交接的地方為V角的頂點。高頻電流有集膚效應，電流從V角的一邊到V角頂點再到V角的另外一邊，形成迴路，同時由於鄰近效應，如果V型角越小，兩邊緣就越靠近，電流的鄰近效應也越強，溫度也越高，帶鋼邊部也越容易熔化。所以V角的控制在高頻焊接中是一個非常重要的因素。V型角一般要求是2-6度之間，不同壁厚、不同材質，不同速度的焊管生產需要的V型角度也是不一樣的。
不同的V型角度對於焊管的穩定生產是有決定性作用的，V型角測量對於焊管焊逢質量控制是相當重要的，目前HFW焊管行業內沒有專門的V角測量工具，而且由於這個角度是隱藏在軋輥中間，普通的角度測量工具根本沒法測量。
目前業內是使用一種測量模板測量V型角，該模板的測量區間在2-7度之間，每間隔0.5度就要製作一個模板。此方法使用麻煩，還要用多個器具來配合V型角，不同的角度要用不同的模板測量，非常不方便，同時也非常不直觀，數據測量容易出現誤差，如果任何一個數據量錯，都將導致焊管大規模生產中工藝參數的失控。
發明內容
本實用新型的目的之一是提供一種數顯式焊管V角測量工具，使V型角的測量更簡便、實用、準確、直觀，以便確保生產中工藝參數的控制。
本實用新型的目的之一是提供一種數顯式焊管V角測量工具，為大規模焊管生產工藝參數的穩定性提供保障，並為工藝研究提供支持。
本實用新型的技術構思為利用三角函數關係，在直角三角形的一條直角邊b一定的情況下，通過測量另外一條直角邊a的值，根據三角函數公式tanA＝a/b，可得出V角的角度值。
本實用新型為實現上述目的的技術方案為 一種數顯式焊管V角測量工具，包括 一具有一定固定長度的定位尺； 一量杆，該量杆和定位尺垂直連接，其上設有刻度； 一角度數顯屏，設於量杆上。
優選地，所述定位尺一端帶有尖角。
優選地，所述量杆在刻度起始處具有一0位面，該0位面與定位尺的內側邊平齊。
優選地，所述角度數顯屏具有一行程接觸面。
優選地，所述量杆上還設有一磁化主尺； 優選地，所述角度數顯屏包括 一外殼； 一位磁致位移傳感器，緊貼所述磁化主尺移動，與磁化主尺配合使用，測量行程接觸面的位移； 一集成電路板，與磁致位移傳感器連接，用於接收磁致位移傳感器的長度信號並將長度值換算成角度值； 一液晶顯示屏，與集成電路板連接，用於顯示集成電路板輸出的角度值。
本實用新型由於採用了以上技術方案，使之與現有技術相比，具有以下優點和積極效果 1.V型角測量簡單、方便、直觀、準確。由於高頻直縫焊管行業以前沒有專門的V角測量工具，故對V角的測量一直存在一定的偏差，且精確度不高，而本發明可以解決此問題。
2.焊管行業中，如果V角發生了變化，那將造成工藝生產的不穩定性，對於焊管的質量來說是致命的，使用本實用新型能有效的監控生產的穩定性。
3.焊管行業中，可以用來研究V型角和焊接功率設定的關係，保證生產的穩定運行，並指導焊管生產技術的進一步提高。
以下結合附圖和具體實施例來對本實用新型作進一步說明。
圖1為本實用新型V角測量工具所依據的三角函數關係圖。
圖2為本實用新型數顯式焊管V角測量工具的結構示意圖。
圖3為本實用新型中量杆的結構示意圖。
圖4為本實用新型中角度數顯屏的各組件示意圖。
圖5為本實用新型中磁性主尺的結構示意圖。
具體實施方式
設計本實用新型V角測量工具的依據如圖1，根據三角函數公式
可以得到V角角度。
根據這種關係，我們做了V角測量工具，如圖2至圖5所示，其由以下幾個部分組成 1是數顯式V角測量工具的定位尺，其是有一定固定長度的，為了保證測量精度，該長度範圍一般選取100mm-200mm。定位尺的厚度很薄，其和測量出來的開口角開口寬度形成函數關係。定位尺的尖角端直接插入V角，讓定位尺有效的到達圓心。測量時尖角插入V角頂點，可以有效的與V角匹配。
2是數顯式V角測量工具的量杆，其和定位尺1是垂直連接的。量杆上設有磁化主尺13，其上有標尺刻度貼膜12，便於觀察。
3是數顯式V角測量工具的角度數顯屏，其主要部件包括外殼7、電池8、顯示屏幕9、磁致位移傳感器10和集成電路板11，集成電路板裡有角度換算模塊。該角度數顯屏可以直接讀數，讀數可精確到0.1度。
該角度的測量精度可以通過控制定位尺的固定長度進行控制。當選取量具的定位尺，即如圖1中的b邊，固定長度為150mm時，通過如圖1所示的三角關係，根據實際的測量結果，可得出角度精度為0.2度的下列一組數據
4是基準面，測量角度時，數顯式V角測量工具的這個面就是緊貼在管子表面的。
5是量具的行程接觸面，測量時與焊管V角的一個面貼合。
6是量具的0位面，也是基準面，其與定位尺的內側邊平齊，測量時與焊管V角的另一個面貼合。
測量時，將定位尺的尖角端插入V角的頂點，同時使量具的基準面4緊貼焊管表面，量具的0位面6貼緊焊管V角的一個卷邊，行程接觸面5貼緊另一個卷邊，0位面6與行程接觸面5之間的長度距離可通過磁化主尺13和磁致位移傳感器10所發生的相對位移測得，其具體原理是利用兩個不同磁場相交產生一個應變脈衝信號，然後計算這個信號被探測所需的時間周期，便能換算出準確的位置。這兩個磁場一個來自在磁化主尺13，另一個則源自磁致位移傳感器10內的電流脈衝，而這個電流脈衝其實是由傳感器頭的固有電子部件所產生的。當兩個磁場相交時，所產生的一個應變脈衝會以聲音的固定速度運行回電子部件的感測線圈。從產生電流脈衝的一刻到測回應變脈衝所需要的時間周期乘以這個固定速度，便能準確的算出位置磁鐵的變動。這個過程是連續不斷的，所以每當活動磁鐵被帶動時，新的位置很快就會被感測出來。由於該輸出信號是一個真正的絕對位置輸出，而不是比例信號或需要再經放大處理的信號，所以不存在信號漂移或變值的情況。然後該長度信號輸入至與磁致位移傳感器10連接的集成電路板11，由其內部的角度換算模塊將長度值換算成角度值，最後輸出至顯示屏幕9顯示出來。
在焊管行業中，開口角角度一般控制在2-6度，本實用新型可測量的角度範圍為1.5-8度。
綜上所述，本實用新型所述的數顯式V角測量工具使用方便、簡單易學，且可以達到一定的精度，並不受焊管材料和壁厚的限制，在本領域將有廣泛的適用前景。
要注意的是，以上列舉的僅為本實用新型的具體實施例，顯然本實用新型不限於以上實施例，隨之有著許多的類似變化。本領域的技術人員如果從本實用新型公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種數顯式焊管V角測量工具，其特徵在於包括
一具有一定固定長度的定位尺；
一量杆，和定位尺垂直連接，其上設有刻度；
一角度數顯屏，設於所述量杆上。
2.如權利要求1所述的數顯式焊管V角測量工具，其特徵在於所述定位尺一端帶有可插入V角頂點的尖角。
3.如權利要求2所述的數顯式焊管V角測量工具，其特徵在於所述量杆在刻度起始處具有一0位面，該0位面與定位尺的內側邊平齊。
4.如權利要求1-3中任意一項所述的數顯式焊管V角測量工具，其特徵在於所述的角度數顯屏具有一行程接觸面。
5.如權利要求4所述的數顯式焊管V角測量工具，其特徵在於
所述量杆上還設有一磁化主尺；
所述角度數顯屏包括
一外殼；
一磁致位移傳感器，緊貼所述磁化主尺移動，與磁化主尺配合使用，測量行程接觸面的位移；
一集成電路板，與所述磁致位移傳感器連接，用於接收磁致位移傳感器的長度信號並將長度值換算成角度值；
一液晶顯示屏，與所述集成電路板連接，用於顯示集成電路板輸出的角度值。
專利摘要本發明公開了一種數顯式焊管V角測量工具，它對V角的測量簡單、方便、直觀、準確。不管生產任何壁厚、材質的焊管，它的角度都可以用該數顯式焊管V角測量工具測得，並把數據直接讀出來。該工具簡單實用，包括量杆、定位尺和角度數顯屏3個部分。定位尺有一定的固定長度以保證角度測量的精度，量杆上設有一標有刻度的磁化主尺標，還設有一個角度數顯屏。該測量工具可以測量1.5-8度之間的角度，由於焊管角度一般控制在2-6度，該數顯式V角測量工具的測量範圍能滿足實際需求。
文檔編號G01B7/30GK201436555SQ20092007505
公開日2010年4月7日 申請日期2009年7月22日 優先權日2009年7月22日
發明者吳文輝, 王怡然, 沈成俊, 葉歡, 屈獻永 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司