測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺及使用其的測量方法
【專利摘要】一種測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺及其使用方法，其中工具尺包括橫尺、豎尺和電子測量部件；所述豎尺垂直于所述橫尺，所述豎尺位于所述橫尺的中央并且相對于所述橫尺上下可滑動設(shè)置，但所述豎尺相對于所述橫尺在左右方向上固定；所述電子測量部件固定在所述橫尺上；所述豎尺上設(shè)有主柵，所述電子測量部件上設(shè)有副柵；所述電子測量部件包括主副柵相對位移測量裝置、電子計算裝置和顯示裝置，所述主副柵相對位移測量裝置和所述顯示裝置均連接到所述電子計算裝置。本發(fā)明一把工具尺可以用于各規(guī)格鋼管的測量；本發(fā)明避免了焊縫余高對測量過程的影響；本發(fā)明測量精確到0.01mm，增加了測量精度；本發(fā)明操作簡潔，讀數(shù)方便，易于操控。
【專利說明】測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺及使用其的測量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油管道輸送設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺及使用其的測量方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》(GB/T9711-2011)以及《管線鋼管規(guī)范》(API SPEC 5L 45TH)中，均對鋼管幾何尺寸的偏差做出了相關(guān)規(guī)定。其中，條款9.10.5.1內(nèi)容如下:
[0003]“除摔坑外，由于鋼管成型工藝或制造操作造成鋼管實際輪廓相對于鋼管正常圓柱輪廓的幾何尺寸偏離(如扁平塊或噘嘴等)，其極端點與鋼管正常輪廓延伸部分之間的間距(即深度)不應(yīng)超過3.2mm(0.125in)?！?br> [0004]扁平塊和販嘴不意圖如圖1和圖2:
[0005]為了控制鋼管扁平塊和噘嘴的幾何尺寸偏差，GB/T9711-2011和API SPEC 5L45TH中條款10.2.8.4專門做出了規(guī)定:“應(yīng)在SAW和COW鋼管管端焊縫處，用模板測量扁平塊和噘嘴相對于鋼管理論輪廓的最大偏離，模板垂直于鋼管軸向”。
[0006]在實際應(yīng)用中，需采用模板配合塞尺的方法進(jìn)行測量，且主要存在如下兩點不足:(I)每一規(guī)格鋼管均需要一個模板，即使同一直徑不同壁厚的鋼管亦需要不同的模板，從而需要制作大量的模板；(2)焊管特別是埋弧焊鋼管，扁平塊和噘嘴主要存在于焊縫兩側(cè)，因焊縫的存在需要在模板上制作預(yù)留口，即使如此也存在測量不便的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種新型的測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺，解決上述問題。
[0008]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺，包括橫尺、豎尺和電子測量部件；所述豎尺垂直于所述橫尺，所述豎尺位于所述橫尺的中央并且相對于所述橫尺上下可滑動設(shè)置，但所述豎尺相對于所述橫尺在左右方向上固定；所述電子測量部件固定在所述橫尺上；所述豎尺上設(shè)有主柵，所述電子測量部件上設(shè)有副柵；
[0010]所述電子測量部件包括主副柵相對位移測量裝置、電子計算裝置和顯示裝置，所述主副柵相對位移測量裝置和所述顯示裝置均連接到所述電子計算裝置。
[0011]所述主副柵相對位移測量裝置為容柵位移傳感器；所述顯示裝置為數(shù)字液晶顯示屏。
[0012]所述橫尺的長度為254mm,所述主柵的長度為150mm。
[0013]所述豎尺的上下端部均設(shè)有限位裝置，包括O端限位和最大值限位。
[0014]所述電子測量部件的測量、計算和顯示精度為0.01mm。
[0015]所述電子測量部件還包括六個調(diào)節(jié)按鍵:
[0016]“on/off”鍵，用于打開關(guān)閉所述電子測量部件；
[0017]“zero”鍵,用于校驗設(shè)備；
[0018]“set”鍵，用于設(shè)置鋼管內(nèi)徑；
[0019]“ok”鍵，用于對扁平塊或噘嘴不規(guī)則量進(jìn)行計算；
[0020]“ + ”鍵和鍵，用于調(diào)節(jié)輸入數(shù)據(jù)。
[0021]一種使用所述的測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺的測量方法，
[0022]S1、打開顯示裝置:取出測量工具尺，按on/off按鈕，打開數(shù)字液晶顯示屏，顯示當(dāng)前豎尺移動量；
[0023]S2、輸入鋼管內(nèi)徑:依次按“set”鍵并通過“ + ”鍵和“一”鍵調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，輸入鋼管理論內(nèi)徑；
[0024]S3、校驗設(shè)備:移動豎尺至O端限位，當(dāng)數(shù)字液晶顯示屏為0.0Omm則不用校驗設(shè)備；反之按zero按鈕進(jìn)行校驗；
[0025]S4、尋找鋼管噘嘴或扁平塊最大不規(guī)則:把所述橫尺兩端與鋼管內(nèi)壁接觸，移動工具尺并找到鋼管扁平塊或噘嘴的最不規(guī)則點處；
[0026]S5、計算噘嘴或扁平塊大小:按“ok”鍵，由電子測量部件自行計算并于數(shù)字液晶顯示屏顯示噘嘴或扁平塊大小。
[0027]S4中，當(dāng)測量噘嘴時，豎尺移動最大，液晶屏顯示數(shù)字最大；當(dāng)測量扁平塊時，豎尺移動最少，液晶屏顯示數(shù)字最小；
[0028]S5中，噘嘴數(shù)值大小為正數(shù)，扁平塊數(shù)值大小為負(fù)數(shù)。
[0029]為了避免在實際應(yīng)用中采用模板測量的不足，本發(fā)明提出了一種新型的用于測量焊管扁平塊和噘嘴測量工具尺，如圖3所示:
[0030]此工具尺的測量原理如圖4所示。其中O為鋼管橫截面圓心,OA = OD = OB為鋼管內(nèi)半徑，CD = OD-sqrt (OA2-AC2)為理論弦距。
[0031]圖5為測量尺局部放大圖，其中:
[0032]橫尺。長度為254mm，測量時其兩端用來固定于鋼管內(nèi)壁；
[0033]豎尺。其上固定有主柵，長度為150mm，可以在3中實現(xiàn)上下移動(左右不能移動)，且上下端部均設(shè)有限位(O端和150mm端限位)；
[0034]電子部件罩殼。裝配且固定在橫尺上，其中內(nèi)置容柵位移傳感器、存儲器、計算器、容柵用集成電路、顯示裝置、副柵及6個調(diào)節(jié)按鈕；
[0035]顯示裝置。豎尺上下移動時，主柵和副柵直接產(chǎn)生相對位移，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過液晶屏顯示出來，精度為0.0lmm ；
[0036]六個調(diào)節(jié)按鍵。(I) “on/off”鍵，用于打開關(guān)閉顯示裝置；(2) “zero”鍵，用于校驗設(shè)備；(3) “set”鍵，用于設(shè)置鋼管內(nèi)徑；(4) “ok”鍵，用于對扁平塊或噘嘴不規(guī)則量進(jìn)行計算；(5) “ + ”鍵和鍵，用于調(diào)節(jié)輸入數(shù)據(jù)。
[0037]焊管扁平塊或噘嘴工具尺的使用
[0038]以Φ813Χ 14.2mm規(guī)格焊管為例，對此測量工具尺的使用進(jìn)行說明，主要為如下幾個步驟。
[0039]1、打開顯示裝置。取出測量工具尺，按on/off按鈕，打開數(shù)字液晶顯示屏，顯示當(dāng)前豎尺移動量。如圖6所示:
[0040]2、輸入鋼管內(nèi)徑。依次按“set”鍵并通過“ + ”鍵和“一”鍵調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，輸入鋼管理論內(nèi)徑，此處為 813.00mm-2*14.20mm = 784.60mm。見圖 7:
[0041]3、校驗設(shè)備。移動豎尺至O端限位，如數(shù)字液晶顯示屏為0.0Omm則不用校驗設(shè)備，反之按zero按鈕進(jìn)行校驗。見圖8:
[0042]4、尋找鋼管噘嘴或扁平塊最大不規(guī)則。把工具尺橫尺兩端與鋼管內(nèi)壁接觸，移動工具尺并找到鋼管扁平塊或噘嘴的最不規(guī)則點處。在測量噘嘴時，豎尺移動最大，液晶屏顯示數(shù)字最大；在測量扁平塊時，豎尺移動最少，液晶屏顯示數(shù)字最小。見圖9及圖10。
[0043]5、計算噘嘴或扁平塊大小。按“ok”鍵，由電子測量部件自行計算并于數(shù)字液晶顯示屏顯示噘嘴或扁平塊大小。其中，噘嘴數(shù)值大小為正數(shù)，扁平塊數(shù)值大小為負(fù)數(shù)。如圖11及圖12所示:
[0044]本發(fā)明的有益效果可以總結(jié)如下:
[0045]1、本發(fā)明一把工具尺可以用于各規(guī)格鋼管的測量；
[0046]2、本發(fā)明避免了焊縫余高對測量過程的影響；
[0047]3、本發(fā)明測量精確到0.01mm，增加了測量精度；
[0048]4、本發(fā)明操作簡潔，讀數(shù)方便，易于操控。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1為扁平塊的示意圖；
[0050]圖2為噘嘴的示意圖；
[0051]圖3為本發(fā)明的檢測尺的全局圖；
[0052]圖4為本發(fā)明測量原理的示意圖；
[0053]圖5為本發(fā)明測量尺局部放大圖；
[0054]圖6為本發(fā)明中的打開顯示裝置的示意圖；
[0055]圖7為輸入鋼管內(nèi)徑的示意圖；
[0056]圖8為校驗設(shè)備的示意圖；
[0057]圖9為尋找販嘴最大不規(guī)則的不意圖；
[0058]圖10為尋找扁平塊最大不規(guī)則的示意圖；
[0059]圖11為計算噘嘴大小的示意圖；
[0060]圖12計算扁平塊大小的示意圖。

【具體實施方式】
[0061]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0062]如圖3和圖5所示的一種測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺，包括橫尺1、豎尺2和電子測量部件3 ;所述豎尺2垂直于所述橫尺1，所述豎尺2位于所述橫尺I的中央并且相對于所述橫尺I上下可滑動設(shè)置，但所述豎尺2相對于所述橫尺I在左右方向上固定；所述電子測量部件3固定在所述橫尺I上；所述豎尺2上設(shè)有主柵，所述電子測量部件3上設(shè)有副柵；所述電子測量部件3包括主副柵相對位移測量裝置、電子計算裝置和顯示裝置4，所述主副柵相對位移測量裝置和所述顯示裝置4均連接到所述電子計算裝置。
[0063]在更加優(yōu)選的實施例中，所述主副柵相對位移測量裝置為容柵位移傳感器；所述顯示裝置4為數(shù)字液晶顯示屏。
[0064]在更加優(yōu)選的實施例中，所述橫尺I的長度為254mm，所述主柵的長度為150mm。
[0065]在更加優(yōu)選的實施例中，所述豎尺2的上下端部均設(shè)有限位裝置，包括O端限位和最大值限位。
[0066]在更加優(yōu)選的實施例中，所述電子測量部件3的測量、計算和顯示精度為0.01mm。
[0067]在更加優(yōu)選的實施例中，所述電子測量部件3還包括六個調(diào)節(jié)按鍵5:
[0068]“on/off”鍵，用于打開關(guān)閉所述電子測量部件3 ；
[0069]“zero”鍵，用于校驗設(shè)備；
[0070]“set”鍵，用于設(shè)置鋼管內(nèi)徑；
[0071]“ok”鍵，用于對扁平塊或噘嘴不規(guī)則量進(jìn)行計算；
[0072]“ + ”鍵和“”鍵，用于調(diào)節(jié)輸入數(shù)據(jù)。
[0073]—種使用所述的測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺的測量方法，
[0074]S1、打開顯示裝置4:取出測量工具尺，按on/off按鈕，打開數(shù)字液晶顯示屏，顯示當(dāng)前豎尺2移動量；
[0075]S2、輸入鋼管內(nèi)徑:依次按“set”鍵并通過“ + ”鍵和“一”鍵調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，輸入鋼管理論內(nèi)徑；
[0076]S3、校驗設(shè)備:移動豎尺2至O端限位，當(dāng)數(shù)字液晶顯示屏為0.0Omm則不用校驗設(shè)備；反之按zero按鈕進(jìn)行校驗；
[0077]S4、尋找鋼管噘嘴或扁平塊最大不規(guī)則:把所述橫尺I兩端與鋼管內(nèi)壁接觸，移動工具尺并找到鋼管扁平塊或噘嘴的最不規(guī)則點處；
[0078]S5、計算噘嘴或扁平塊大小:按“ok”鍵，由電子測量部件3自行計算并于數(shù)字液晶顯示屏顯示噘嘴或扁平塊大小。
[0079]在更加優(yōu)選的實施例中，S4中，當(dāng)測量噘嘴時，豎尺2移動最大，液晶屏顯示數(shù)字最大；當(dāng)測量扁平塊時，豎尺2移動最少，液晶屏顯示數(shù)字最??；
[0080]S5中，噘嘴數(shù)值大小為正數(shù)，扁平塊數(shù)值大小為負(fù)數(shù)。
[0081]在某個優(yōu)選的實施例中:一種測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺如圖3所示:
[0082]此工具尺的測量原理如圖4所示。其中O為鋼管橫截面圓心,OA = OD = OB為鋼管內(nèi)半徑，CD = OD-sqrt (OA2-AC2)為理論弦距。
[0083]圖5為測量尺局部放大圖，其中:
[0084]橫尺I。長度為254mm,測量時其兩端用來固定于鋼管內(nèi)壁；
[0085]豎尺2。其上固定有主柵，長度為150mm，可以在3中實現(xiàn)上下移動(左右不能移動)，且上下端部均設(shè)有限位(O端和150mm端限位)；
[0086]電子部件罩殼。裝配且固定在橫尺I上，其中內(nèi)置容柵位移傳感器、存儲器、計算器、容柵用集成電路、顯示裝置4、副柵及6個調(diào)節(jié)按鈕；
[0087]顯示裝置4。豎尺2上下移動時，主柵和副柵直接產(chǎn)生相對位移，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過液晶屏顯示出來，精度為0.0lmm ；
[0088]六個調(diào)節(jié)按鍵5。(I) “on/off”鍵，用于打開關(guān)閉顯示裝置4; (2) “zero”鍵，用于校驗設(shè)備；(3) “set”鍵，用于設(shè)置鋼管內(nèi)徑；(4) “ok”鍵，用于對扁平塊或噘嘴不規(guī)則量進(jìn)行計算；(5) “ + ”鍵和鍵，用于調(diào)節(jié)輸入數(shù)據(jù)。
[0089]焊管扁平塊或噘嘴工具尺的使用
[0090]以Φ813Χ 14.2mm規(guī)格焊管為例，對此測量工具尺的使用進(jìn)行說明，主要為如下幾個步驟。
[0091]1、打開顯示裝置4。取出測量工具尺，按on/off按鈕，打開數(shù)字液晶顯示屏，顯示當(dāng)前豎尺2移動量。如圖6所示:
[0092]2、輸入鋼管內(nèi)徑。依次按“set”鍵并通過“ + ”鍵和“一”鍵調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，輸入鋼管理論內(nèi)徑，此處為 813.00mm-2*14.20mm = 784.60mm。見圖 7:
[0093]3、校驗設(shè)備。移動豎尺2至O端限位，如數(shù)字液晶顯示屏為0.0Omm則不用校驗設(shè)備，反之按zero按鈕進(jìn)行校驗。見圖8:
[0094]4、尋找鋼管噘嘴或扁平塊最大不規(guī)則。把工具尺橫尺I兩端與鋼管內(nèi)壁接觸，移動工具尺并找到鋼管扁平塊或噘嘴的最不規(guī)則點處。在測量噘嘴時，豎尺2移動最大，液晶屏顯示數(shù)字最大；在測量扁平塊時，豎尺2移動最少，液晶屏顯示數(shù)字最小。見圖9及圖10。
[0095]5、計算噘嘴或扁平塊大小。按“ok”鍵，由電子測量部件3自行計算并于數(shù)字液晶顯示屏顯示噘嘴或扁平塊大小。其中，噘嘴數(shù)值大小為正數(shù)，扁平塊數(shù)值大小為負(fù)數(shù)。如圖11及圖12所示:
[0096]以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細(xì)的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺，其特征在于:包括橫尺、豎尺和電子測量部件；所述豎尺垂直于所述橫尺，所述豎尺位于所述橫尺的中央并且相對于所述橫尺上下可滑動設(shè)置，但所述豎尺相對于所述橫尺在左右方向上固定；所述電子測量部件固定在所述橫尺上；所述豎尺上設(shè)有主柵，所述電子測量部件上設(shè)有副柵； 所述電子測量部件包括主副柵相對位移測量裝置、電子計算裝置和顯示裝置，所述主副柵相對位移測量裝置和所述顯示裝置均連接到所述電子計算裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺，其特征在于:所述主副柵相對位移測量裝置為容柵位移傳感器；所述顯示裝置為數(shù)字液晶顯示屏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺，其特征在于:所述橫尺的長度為254mm,所述主柵的長度為150mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺，其特征在于:所述豎尺的上下端部均設(shè)有限位裝置，包括O端限位和最大值限位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺，其特征在于:所述電子測量部件的測量、計算和顯示精度為0.01mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺，其特征在于:所述電子測量部件還包括六個調(diào)節(jié)按鍵: “οη/ο--”鍵，用于打開關(guān)閉所述電子測量部件； “zero”鍵,用于校驗設(shè)備； “set”鍵，用于設(shè)置鋼管內(nèi)徑； “ok”鍵，用于對扁平塊或噘嘴不規(guī)則量進(jìn)行計算； “ + ”鍵和鍵，用于調(diào)節(jié)輸入數(shù)據(jù)。
7.一種使用權(quán)利要求1至6所述的測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺的測量方法，其特征在于: 51、打開顯示裝置:取出測量工具尺，按on/off按鈕，打開數(shù)字液晶顯示屏，顯示當(dāng)前豎尺移動量； 52、輸入鋼管內(nèi)徑:依次按“set”鍵并通過“+ ”鍵和“一”鍵調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，輸入鋼管理論內(nèi)徑; 53、校驗設(shè)備:移動豎尺至O端限位，當(dāng)數(shù)字液晶顯示屏為0.0Omm則不用校驗設(shè)備；反之按zero按鈕進(jìn)行校驗； 54、尋找鋼管噘嘴或扁平塊最大不規(guī)則:把所述橫尺兩端與鋼管內(nèi)壁接觸，移動工具尺并找到鋼管扁平塊或噘嘴的最不規(guī)則點處； 55、計算噘嘴或扁平塊大小:按“ok”鍵，由電子測量部件自行計算并于數(shù)字液晶顯示屏顯示噘嘴或扁平塊大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的使用測量焊管扁平塊或噘嘴的工具尺的測量方法，其特征在于: S4中，當(dāng)測量噘嘴時，豎尺移動最大，液晶屏顯示數(shù)字最大；當(dāng)測量扁平塊時，豎尺移動最少，液晶屏顯不數(shù)字最小； S5中，噘嘴數(shù)值大小為正數(shù)，扁平塊數(shù)值大小為負(fù)數(shù)。
【文檔編號】G01B21/20GK104180783SQ201410459553
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】楊東升, 楊專釗, 吳金輝, 黃磊, 鄧波 申請人:北京隆盛泰科石油管科技有限公司