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可测量大型管道外径的测量仪的研发

导读: 管道的用途很广泛,主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中,大型管道也是管道类产品的重要组成部分。

引言

管道是用管子、管子联接件和阀门等联接成的用于输送气体、液体或带固体颗粒的流体的装置。管道的用途很广泛,主要用在给水、排水、供热、供煤气、长距离输送石油和天然气、农业灌溉、水力工程和各种工业装置中,大型管道也是管道类产品的重要组成部分。

作为大型管道管端部重要的参数指标,大型管道的直径、管端的直径及不圆度是保证管道施工进度和质量方面具有重要意义。随着管道现场焊接施工技术的不断进步,对大型管道管径的要求也不断提高,特别是对管端,其内外径和管端不圆度的要求极为严格。因为当两管在野外或海洋中进行配管焊接施工时,如果大型管道的管端直径和不圆度符合要求,焊接能顺利地完成;反之,会造成两管对焊困难,即使能勉强对焊在一起,也会产生很大的残余应力,致使焊缝处的机械性能下降,降低管道的安全性。而油气输送管道输送大量易燃易爆物质,要承受几时甚至上百个大气压的内压,如果焊缝的机械性能不好,极易发生泄漏、爆炸等事故。因此对大型管道进行测量是必不可少的一项措施。

卡尺、千分尺等手工测量量具,受生产环境、量具精确度和操作人员因素的影响较大,测量精度低、速度慢、效率低,工人劳动强度大,无法充分反映整个大型管道的外径情况。因此,大直径测量仪可在线实时检测每部分的大型管道的外径尺寸,还可以提高生产效率、降低工人劳动强度,对提高钢管产品质量,增加生产附加值具有非常重要的意义。目前,在国内外尚无此类可在线检测超大直径管道外径的产品。本文提出了一种基于间距可调双镜筒测头大型管道外径自动测量系统,实现了钢管外径的非接触在线测量,具有操作简单、精度高、速度快、可调节测量范围等优点。

2套发射镜头分别发射出平行光射向2套接收镜头,通过接收镜头内的透镜使平行光束在光电转换元件上成像。当2束平行光内放入被测物时,在光电转换元件的像上就会出现虚拟的阴影,设其宽度分别为L1、L2。经过对光电转换元件发出的电信号的处理和计算可以得出L1、L2所对应的尺寸A1、A2,A1加A2再加上两个镜头之间的净间距B即可得出被测物的尺寸D。

大直径测量仪用于测量大型管道外径,是高精度的线径测量设备,其测量范围设置为可调节,这样在不损失测量范围的同时,实现多种规格的大型管道的线径尺寸检测。大直径测量仪的测量范围可达到500~1600mm,并且测量范围是可根据测量需求进行定制的。

大直径测量仪主要由底座、固定盘、发射镜头、接收镜头、调整装置、防护罩、电气箱、显示操作单元等组成。底座和固定盘是测径仪的支撑结构件。

4个发射镜头和4个接收镜头组成两组双镜筒光电测头,测径仪的数据采集由这两组测头完成。4套调整装置分别调整两组光电测头的精通间距。

整个系统中测径仪、高压离心通风机安装在生产线的现场,主控机柜安放在控制室。测径仪与主控机柜间由一根三芯电源线和一根光缆连接,测径仪的供、断电由主控机柜通过电源线实现,测径仪的数据信号通过光缆传输到主控机柜。高压离心通风机上装有空气过滤装置,风机的出风口通过软管向测径仪输送洁净的冷风。大直径测量仪可以对高温的大型管道进行检测。

大直径测量仪可以实现实时在线检测,高频测量,测量频率可达500Hz,同时其测量精度可达到0.05mm。是高性能的在线检测设备,可测量直径及椭圆度尺寸。

大型管道外径测量为其质量监测起到了重要的作用,大直径测量仪用于实时在线检测,保证被测大型管道的每部分线径及椭圆度尺寸均在掌握之中。同时我们也有研发大型管道的内径、外径、壁厚及椭圆度的测量系统。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

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