>[0062]焊縫余高手動測量過程:接通所有電源，按下Kl和K2，把圖5中的手自動開關(guān)撥到手動擋，行走架I停止運動，繼電器A、B、C處于常開狀態(tài)，此時搖擺手動控制模塊通電，把升降油缸開關(guān)撥入上升位，升降油缸1-3推動上安裝板1-5上的設(shè)備在導(dǎo)向桿1-4的導(dǎo)向作用下上升，當(dāng)升到測量高度時，升降油缸上升開關(guān)回位，按一下數(shù)據(jù)處理裝置中的清零鍵或上位機軟件上輸入清零使當(dāng)前測量數(shù)值清零，建立相對零點坐標，此時按一下圖5中搖擺開關(guān)，實現(xiàn)搖擺臂2的搖擺，從而帶動位移傳感器3對焊縫余高進行測量，當(dāng)滾輪4經(jīng)過焊縫凸起面時，位移傳感器3的輸出信號生改變，信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理裝置，對信號處理，讀出焊縫余高，并把處理過的信號長距離傳到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，對信號進行轉(zhuǎn)化，傳給上位機，并在上位機上顯示，之后把圖5中升降油缸降開關(guān)撥到下降位，實現(xiàn)上安裝板1-5上的設(shè)備回位，當(dāng)回位后，油缸降開關(guān)回位，此時在按一下圖5中搖擺開關(guān)實現(xiàn)搖擺臂2回位，從帶動位移傳感器3而完成整個測量過程。通過調(diào)節(jié)圖6中的電位器RPl和RP3來實現(xiàn)搖擺幅度和速度的變化，以使測量的適應(yīng)性更強。
[0063]焊縫余高自動測量過程:接通所有電源，按下Kl和K2，把圖5中的手自動開關(guān)撥到自動擋，此時行走架I停止運動，此時繼電器A、B、C通電吸合，自動控制模塊通電，此時升降油缸1-3和搖擺臂2全由自動控制模塊根據(jù)一定的測量時序控制，如圖8，P2.1電平變化，對應(yīng)的三極管導(dǎo)通和繼電器I吸合，升降油缸1-3推動上安裝板1-5上的設(shè)備上升，當(dāng)升到測量高度時，P2.1電平恢復(fù)，對應(yīng)的三極管截止和繼電器I斷開，按一下數(shù)據(jù)處理裝置中的清零鍵或上位機軟件上輸入清零使當(dāng)前測量數(shù)值清零，建立相對零點坐標，此時P2.4電平瞬間變化后恢復(fù)，實現(xiàn)搖擺測量，當(dāng)滾輪4經(jīng)過焊縫凸起面時，位移傳感器3的輸出信號生改變，信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理裝置，對信號處理，讀出焊縫余高，并把處理過的信號長距離傳到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置，對信號進行轉(zhuǎn)化，傳給上位機，并在上位機上顯示，之后P2.2電平變化，對應(yīng)的三極管導(dǎo)通和繼電器2吸合，升降油缸1-3帶動上安裝板1-5上的設(shè)備下降，當(dāng)回位后，P2.2電平恢復(fù)，對應(yīng)的三極管截止和繼電器2斷開，實現(xiàn)測量設(shè)備回位，當(dāng)回位后，此時P2.3電平瞬間變化后恢復(fù)實現(xiàn)搖擺臂2回位，從帶動位移傳感器3回位，完成整個測量過程，之后行走架I運動，根據(jù)間隔測量的距離測量過程循環(huán)，從而完成多點間隔自動測量。通過調(diào)節(jié)圖3中的電位器RPl和RP3來實現(xiàn)搖擺幅度和速度的變化，以使測量的適應(yīng)性更強。
[0064]焊縫余高測量信號傳輸過程:位移傳感器3上的金屬桿3-5的輸入端3-6分別通入+5V和OV電壓，在輸入端3-6兩端形成壓差，當(dāng)滾輪4與焊縫表面凸起6接觸時，位移傳感器3的頂桿3-2相對傳感器殼體3-1移動，位移傳感器3的滑片3-4與金屬桿3_5的一端接入電路中的金屬桿長度發(fā)生改變，導(dǎo)致滑片3-4上的輸出端3-7的電壓信號發(fā)生改變，電壓信號傳到數(shù)據(jù)處理裝置中對信號進行處理，并把處理后的信號傳遞給PC上位機，并在上位機軟件上實時顯示出焊縫余高和軌跡，從而完成焊縫余高的測量和相應(yīng)信號的傳輸。
【主權(quán)項】
1.一種接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，其特征在于:包括行走架(1)，行走架(I)上安裝有搖擺臂(2)，搖擺臂(2)的擺動支撐點位于管式工件(5)的圓心處； 搖擺臂(2)上安裝有位移傳感器(3)，位移傳感器(3)的端部安裝有與管式工件(5)接觸的滾輪(4)，滾輪(4)在搖擺臂(2)的帶動下沿著管式工件(5)內(nèi)表面運動，滾輪⑷接觸到管式工件(5)上的焊縫表面凸起(6)時滾輪(4)的高度發(fā)生改變，將焊縫表面凸起(6)的余高轉(zhuǎn)換成位移傳感器(3)的輸出信號的改變，根據(jù)位移傳感器(3)的輸出信號的改變獲得管內(nèi)焊縫余高。
2.如權(quán)利要求1所述的接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，其特征在于:所述的位移傳感器(3)包括絕緣的傳感器殼體(3-1)，從傳感器殼體(3-1)外側(cè)插入一根貫通傳感器殼體(3-1)兩端的能夠相對于傳感器殼體(3-1)運動的頂桿(3-2); 傳感器殼體(3-1)內(nèi)的頂桿(3-2)上套有壓縮彈簧(3-3)，壓縮彈簧(3-3)的一端頂在傳感器殼體(3-1) —端的內(nèi)壁上，壓縮彈簧(3-3)的另一端頂在固結(jié)在頂桿(3-2)上的導(dǎo)電的滑片(3-4)上; 傳感器殼體(3-1)內(nèi)與頂桿(3-2)平行固定安裝有金屬桿(3-5)，滑片(3-4)與金屬桿(3-5)接觸能夠相對滑動； 金屬桿(3-5)兩端的輸入端(3-6)上加載基準電壓，滑片(3-4)上連接有輸出端(3-7)，當(dāng)頂桿(3-2)端部受壓帶動滑片(3-4)移動時，輸出端(3-7)和一個輸入端(3_6)之間會產(chǎn)生一個與頂桿(3-2)位移相對應(yīng)的位移信號輸出電壓，根據(jù)位移信號輸出電壓與基準電壓的比值來確定頂桿(3-2)的位移量。
3.如權(quán)利要求1所述的接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，其特征在于:所述的搖擺臂(2)上通過位移傳感器安裝板(10)安裝有位移傳感器(3)，位移傳感器安裝板(10)固定安裝在搖擺臂(2)上，位移傳感器(3)在位移傳感器安裝板(12)上的位置可調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求1所述的接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，其特征在于:所述的管式工件(5)內(nèi)鋪設(shè)有可拆卸的導(dǎo)軌(7)，行走架⑴能夠沿著導(dǎo)軌(7)運動。
5.如權(quán)利要求1所述的接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，其特征在于:所述的行走架(I)包括車架(1-1)，車架(1-1)底部安裝有導(dǎo)向輪(1-2)； 車架(1-1)頂部安裝有升降油缸(1-3)和導(dǎo)向桿(1-4)，升降油缸(1-3)的端部安裝在上安裝板(1-5)的底部，上安裝板(1-5)在升降油缸(1-3)的帶動下沿著導(dǎo)向桿(1-4)升降運動； 上安裝板(1-5)的頂部安裝有擺動支座(1-6)，擺動支座(1-6)上安裝有搖擺臂(2)。
6.如權(quán)利要求5所述的接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，其特征在于:所述的管式工件(5)內(nèi)鋪設(shè)有可拆卸的導(dǎo)軌(7)，行走架⑴能夠沿著導(dǎo)軌(7)運動。
7.如權(quán)利要求6所述的接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)軌(7)為截面為矩形或工字鋼形的雙軌，所述的導(dǎo)向輪(1-2)為與截面為矩形或工字鋼形的雙軌式導(dǎo)軌(7)相配合的雙軌式導(dǎo)向輪(1-2)。
8.如權(quán)利要求7所述的接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，其特征在于:所述的雙軌式導(dǎo)向輪(1-2)中位于一條導(dǎo)軌(7)上的導(dǎo)向輪(1-2)的兩側(cè)卡在導(dǎo)軌(7)上進行限位，所述的雙軌式導(dǎo)向輪(1-2)中位于另一條導(dǎo)軌(7)上的導(dǎo)向輪(1-2)直接放置在導(dǎo)軌(7)上不進行限位。
9.如權(quán)利要求6所述的接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，其特征在于:所述的導(dǎo)軌(7)為截面為三角形的單軌的導(dǎo)軌(7)，所述的導(dǎo)向輪(1-2)為與截面為三角形的單軌的導(dǎo)軌(7)相配合的單軌式導(dǎo)向輪(1-2)，單軌式導(dǎo)向輪(1-2)兩側(cè)的車架(1-1)底部對稱安裝有直接與管式工件(5)內(nèi)壁接觸的平衡輔助輪(1-7)。
10.如權(quán)利要求1所述的接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，其特征在于:所述的搖擺臂(2)通過驅(qū)動電機⑶和減速齒輪箱(9)帶動擺動。
【專利摘要】本實用新型公開了一種接觸式管內(nèi)焊縫余高測量裝置，包括行走架，行走架上安裝有搖擺臂，搖擺臂的擺動支撐點位于管式工件的圓心處；搖擺臂上安裝有位移傳感器，位移傳感器的端部安裝有與管式工件接觸的滾輪，滾輪在搖擺臂的帶動下沿著管式工件內(nèi)表面運動，滾輪接觸到管式工件上的焊縫表面凸起時滾輪的高度發(fā)生改變，將焊縫表面凸起的余高轉(zhuǎn)換成位移傳感器的輸出信號的改變，根據(jù)位移傳感器的輸出信號的改變獲得管內(nèi)焊縫余高。搖擺臂可以手動控制也可以自動控制，能夠快速地完成相應(yīng)的測量。因其采用與母材標定的測量方案和位移傳感器，測量精度高、效率高，可使測量精度達到0.01mm等特點。
【IPC分類】G01B21-02, F17D5-00
【公開號】CN204514296
【申請?zhí)枴緾N201520230474
【發(fā)明人】趙偉, 胡保剛, 潘建新, 仝秋紅, 賈艷秋
【申請人】長安大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月16日