一種管材直度檢測儀的製作方法

2023-06-05 06:22:51

專利名稱：一種管材直度檢測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及管材直度檢測領域，特別涉及一種管材直度檢測儀。
背景技術：
石油和天然氣行業需要使用大量管材，包括輸油管、採油套管等，這些管材用於 石油和天然氣的開採和運輸的各個領域中。同時，在加工、揀選和使用的過程中，對 管材的直度有嚴格的要求。由於石油、天然氣的特殊性，加之運輸管路長，因此超過 許可範圍的任何細小直度誤差都有可能給石油和天然氣生產、運輸造成巨大的安全隱 患或重大損失。
有鑑於此，在石油、天然氣生產行業對所需管材需要進行嚴格檢測。目前國內的 檢測標準主要依據美國石油協會API5CT的《套管和油管規範》進行。該規範要求在 生產中使用的套管和油管必須進行端部直度檢測。
現有的管材端部直度檢測主要是使用長度為1.8米或大於1.8米的直尺進行，直尺 與被測管材的切點應位於距離管材端部1.5米處。測量時，將直尺的一端與管材弧面 貼合，力爭使直尺與管材的接觸線和管材的中心軸線平行，此時可以利用量具測量直 尺另一端部與管材弧面間的垂直距離，此距離即為待測管材的直度數值。但在實際測 量中這種方法存在較大缺陷首先，由於普通直尺沒有固定裝置，只能簡單地貼放在 管材的弧面上，很難保證直尺與管材的接觸線和管材的軸線平行，如果直尺與管材軸 線不平行就會直接影響測量結果的準確性，使測量結果存在較大誤差；其次，在測量 過程中普通直尺會在管材的圓弧形表面發生滑動，需要測量人員反覆調整直尺位置， 增加了測量操作的難度並且很難保證測結果的準確性。
另外，現有的直度檢測儀器一般需要直尺配合其他量具(如遊標卡尺等)進行測 量，即先將直尺與管材貼合，再利用其他量具測量直尺到達管材弧面的垂直距離，以 此得到直度數據。這種檢測方法需要兩名測量人員共同操作，浪費人力；同時，因兩 臺單體設備配合使用而引起的偶然誤差較大，很難保證測量結果的準確性。
實用新型內容
為解決上述問題，本實用新型提供了一種管材直度檢測儀。這種管材直度檢測儀 可以非常容易的被固定在待測管材上，並且在測量過程中與待測管材保持相對穩定； 管材的直度數據可以直接讀出，不需要另外使用其他量具，從而使測量操作更加，並 且可保證測量結果的準確性。為實現上述目的，本實用新型所述技術方案如下-
本實用新型的一種管材直度檢測儀，主要由量杆、套裝在量杆一端的基準體構成， 基準體的下表面為基準面，在與基準體軸線垂直的不同平面內分別設置有至少兩對相 對應的同步爪，每個同步爪與基準體連接處還設置有扭簧，同步爪與所述基準面配合， 用於與待測管材相固定；在量杆遠離基準體的一端設置有高度表，用於讀取直度檢測 數據。
本實用新型的一種管材直度檢測儀，其高度表為數字顯示高度表。 本實用新型的一種管材直度檢測儀，在基準體沿軸線兩端，分別設置有一對相對 的同步爪。
本實用新型的一種管材直度檢測儀，每個同步爪的下端還設置有滾輪。 本實用新型的一種管材直度檢測儀，在每個同步爪的頂端設置有齒形，相對應的 每對同步爪的齒形可以相互嚙合。
本實用新型的一種管材直度檢測儀，在基準體的上表面設置有提手； 本實用新型的一種管材直度檢測儀，其量杆為中空結構。 本實用新型的一種管材直度檢測儀，其量杆由鋁合金材料製成。 本實用新型提供的技術方案的有益效果是通過本實用新型的一種管材直度檢測 儀可以與待測管材保持相對固定，增加管材直度檢測儀與管材的接觸點，從而使管材 直度檢測儀和待測管材之間實現動態緊貼，保證管材直度檢測儀量杆與待測管材中心 軸線平行，從而保證測量結果的準確性；此外，本實用新型的自動直度測量儀將高度 表與量杆和基準體的組合體製成一體，減小了測量誤差，提高了直度測量的準確性， 同時也簡化了測量過程，且不易受到外界人為因素影響，減小了測量的偶然誤差。同 時，本實用新型的管材直度檢測儀設置有數字顯示高度表，可以直接讀取直度測量數 據，因此其直度測量全過程可以只由一名測量人員操作，節省了大量人力成本，提高 了測量效率。

圖l是本實用新型實施例提供的一種管材直度檢測儀的結構剖視圖； 圖2是圖1所示本實用新型實施例提供的一種管材直度檢測儀沿A-A線剖視圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新 型實施方式作進一步地詳細描述。
參加圖1，本實用新型的管材直度檢測儀主要結構由量杆9和平行貫穿在量杆外 部的基準體5構成。量杆9為條形立方體，長度為1.5至1.8米，具體長度可以根據待 測管材的長度確定。為減輕量杆的自重，可以將量杆製成中空結構。製造量杆的材料 應選擇如鋁合金或不鏽鋼等堅固而質輕的材料。
在量杆9的一端的外部套裝有與量杆同軸的基準體5，基準體5為條形的立方體， 長度約為30cm左右，基準體的兩個側面等寬、平行；上、下表面也平行，其中下表 面與待測管材接觸，為測量基準面1。基準體的基準面1比上表面窄，在基準體5的 下部分形成倒梯形結構。基準體可以由金屬或樹脂等材料製成，但需要保證材質的彈 性較小。
在基準體5軸線兩端與基準體軸線垂直的平面內設置有兩對相對應的同步爪3。 每對兩個同步爪3設置在與基準體5軸線垂直的同一平面內，並可在該平面內轉動。 每個同步爪的上部頂端呈圓弧狀，圓弧的邊緣有鋸齒4，每對相對應的兩個同步爪之 間的鋸齒在轉動過程中可以相互嚙合。在同步爪3上部圓弧的幾何圓心設有通孔6， 固定軸通過通孔6將同步爪3活動地固定在基準體5上。同步爪3的下部安裝有滾輪 2，滾輪2圍繞滾輪軸在與基準體5軸線垂直的平面轉動。
在每個同步爪固定軸的外圍分別設置有兩個扭簧8，在扭簧8的作用下，當該管 材直度檢測儀未與被測物11接觸時相對的兩個同步爪呈閉合狀態。每個同步爪相對內 側的中部呈內凹的弧狀，以便於相對的兩個同步爪張開時，其下部可以放入待測管材 11。
在基準體5的上表面還設置有提手10，提手10呈倒U形固定在基準體5的上表面。設置提手10可以便利地移動本實用新型的管材直度檢測儀，從而便於測量操作。
利用本實用新型的管材直度檢測儀進行測量時，首先操作人員將管材直度檢測儀 提起，移動至待測管材11正上方，使管材直度檢測儀與待測管材11保持基本平行； 然後將管材直度檢測儀逐漸向待測管材貼合，此時每對同步爪3下端的滾輪2在待測 管材11上開始滾動，兩對同步爪3上的滾輪2在扭簧8的作用下緊貼著待測管材11 的圓弧面同步向相反方向張開，待基準座5下方的基準面1緊貼待測管材11後，同步 爪3停止張開。此時同步爪3抱合在待測管材11夕卜，管材直度檢測儀的重心落到待測 管材上，這時可以確定基準體和量杆的軸線與待測管材的軸線已經平行。
在整個測量過程中，由於增加了兩對同步爪對待測管材的抱合，加大了測量儀器 與待測管材間的接觸點，克服了原有的普通直尺與待測管材只有一線接觸、易發生滑 動的缺陷。為強化固定作用，還可以在基準體上多設置幾對同步爪。採用扭簧與滾輪 等機械組件保證管材直度檢測儀與被測管材圓弧面的動態緊貼；採用前後兩對同步爪 的同步機構實現了量杆與被測管材軸線的自動平行。
在量杆9的另一端，即與基準體5相反的另一端的端頭部安裝有高度表12，其高 度表12可以選用千分表或百分表。為了能夠直接讀取數據，高度表12可以採用帶有 液晶顯示的數字顯示高度表。高度表12的測量杆與管材直度檢測儀的量杆9垂直並且 在同一平面內。這樣可以保證在測量過程中，高度表12的測量頭與待測管材11的接 觸點與待測管材11軸線的連線垂直於基準面1。
為減少測量誤差，可以按時對管材直度檢測儀進行校準。其校準工作可以在任意 寬度合適的標準平臺上進行，將基準體5下部的基準面1緊貼標準平臺平面，啟動高 度表12，當高度表12的觸頭接觸標準平臺臺面，並顯示數據後，將高度表12的設置 歸零，即完成了管材直度檢測儀的校準作業。
在固定好管材直度檢測儀與待測管材11校並準好高度表12後，就可以啟動高度 表12來測量管材11的直度了 。測量時直接讀取高度表12顯示的高度值，此高度值即 為待測管材的直度數據。採用數字顯示的高度表進行測量，使測量結果一目了然，便 於單人進行測量操作。
測量完一根待測管材後，只需要提起管材直度檢測儀的提手10就可以很方便地移 動管材直度檢測儀，從而開始進行下一次測量操作。
通過本實用新型的一種管材直度檢測儀，將高度表與量杆及基準體製成一體，減小了測量誤差，提高了直度測量的準確性，同時也簡化了測量過程。同時，本實用新 型的管材直度檢測儀設置有數字顯示高度計，可以直接讀取直度測量數據，其直度測 量全過程可以由一名測量人員完成，節省了大量人力成本，提高了測量效率和測量精 度。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用 新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新 型的保
權利要求1、一種管材直度檢測儀，主要由量杆、套裝在所述量杆一端的基準體構成，所述基準體的下表面為基準面，其特徵在於，在與所述基準體軸線垂直的不同平面內分別設置有至少兩對相對應的同步爪，每個所述同步爪與所述基準體連接處還設置有扭簧，所述同步爪與所述基準面配合，用於與待測管材相固定；在所述量杆遠離所述基準體的一端設置有高度表，用於讀取直度檢測數據。
2、 根據權利要求1所述的一種管材直度檢測儀，其特徵在於，所述高度表為數字 顯示高度表。
3、 根據權利要求1所述的一種管材直度檢測儀，其特徵在於，在所述基準體沿軸 線兩端，分別設置有一對相對的同步爪。
4、 根據權利要求1所述的一種管材直度檢測儀，其特徵在於，每個所述同步爪的 下端還設置有滾輪。
5、 根據權利要求1所述的一種管材直度檢測儀，其特徵在於，在每個所述同步爪 的頂端設置有齒形，每對相對應的所述同步爪的齒形可以相互嚙合。
6、 根據權利要求1所述的一種管材直度檢測儀，其特徵在於，在所述基準體的上 表面設置有提手；
7、 根據權利要求1所述的一種管材直度檢測儀，其特徵在於，所述量杆為中空結構。
8、 根據權利要求1所述的一種管材直度檢測儀，其特徵在於，所述量杆由鋁合金 材料製成。
專利摘要本實用新型公開了一種管材直度檢測儀，屬於直度檢測機械領域，主要包括量杆和套裝在量杆一端的基準體構成，在與基準體軸線垂直的不同平面內分別設置有至少兩對相對應的同步爪，同步爪與基準面配合，用於與待測管材相固定；在量杆遠離所述基準體的一端設置有高度表，用於讀取直度檢測數據。本實用新型的管材直度檢測儀可以與待測管材固定，增加管材直度檢測儀與管材的接觸點，從而保證測量結果的準確性。本實用新型的自動直度測量儀將高度表與量杆和基準體的組合體製成一體，減小了測量誤差，提高了直度測量的準確性，同時也簡化了測量過程，且不易受到外界人為因素影響，提高了測量效率。
文檔編號G01B5/24GK201237495SQ20082010814
公開日2009年5月13日 申請日期2008年5月23日 優先權日2008年5月23日
發明者吳宗毅, 楊啟華, 梁祖德 申請人:安東石油技術(集團)有限公司