устройство для контроля формы сечения трубопровода

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ СЕЧЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА, содержащее измерительный узел, маркер, взаимодействующий с измерительным узлом, и механизм фиксации измерительного узла на контролируемом трубопроводе, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя каретками, каждая из которых выполнена в виде трехплечего рычага, одни плечи рычагов соединены между собой посредством шарнира, и роликов, закрепленных на соответствующих вторых плечах рычагов, измерительный узел выполнен в виде направляющей, размещенного в ней с возможностью перемещения и фиксации планшетного основания, поверхность которого покрыта регистрирующей бумагой, двух Т-образных пластин, закрепленных своими стойками на третьих плечах соответствующих рычагов с возможностью относительного перемещения по планшетному основанию, на полке одной из которых нанесена масштабная сетка, и ползуна, размещенного на этой же полке, а маркер закреплен на ползуне и предназначен для взаимодействия с масштабной сеткой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения формы сечения цилиндрических изделий, например трубопроводов, в процессе изготовления и эксплуатации и может быть использовано для оценки их работоспособности, эксплуатационной надежности и остаточного ресурса.

Известно устройство для контроля формы сечения паропровода, выполненное из шарнирно сочлененных полуколец с разъемной винтовой стяжкой и упором, в котором полукольца выполнены в виде гибкой цепи, состоящей из звеньев в форме трехплечих рычагов, два из которых посредством шарнирных осей соединены со смежными звеньями, а третье плечо каждого звена посредством планки с пазом соединено со смежным звеном [1] .

Недостатками этого устройства являются большая трудоемкость в изготовлении, контроле и невысокий уровень точности при измерении локальных радиусов кривизны контролируемого сечения из-за способа их замера по длине хорды дуги окружности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля формы сечения трубопроводов, содержащее измерительный узел в виде отрезка гибкой ленты с приводом для ее обкатывания по периметру исследуемого сечения, измерительной скобы, одна ножка которой шарнирно закреплена на гибкой ленте, а другая прижата к ней и снабжена маркером, механизм фиксации узла на контролируемой поверхности трубопровода, направляюще для ограничения исследуемого сечения трубопровода и узел отсчета. При этом узел отсчета выполнен в виде магнитных упоров - указателей, расположенных на ленте с возможностью перемещения вдоль нее при взаимодействии со второй ножкой скобы [2] .

Недостатком этого устройства является невысокая точность контроля из-за принятого способа измерения локальных радиусов кривизны поперечного сечения по изменению длины отрезка ленты при заданных величинах расстояний между ножками скобы.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Для этого устройство для контроля формы сечения трубопроводов, содержащее измерительный узел с маркером и механизм фиксации узла на контролируемом трубопроводе, снабжено выполненными в виде трехплечих рычагов каретками, соединенными между собой шарнирами на одних плечах и снабженными опорными роликами на вторых плечах, измерительный узел выполнен в виде направляющей с размещенным на ней с возможностью перемещения и фиксации планшетным основанием с регистрирующей бумагой на его поверхности, двух Т-образных пластин, закрепленных на третьих плечах рычагов с возможностью перемещения по планшетному основанию. При этом на одну из полок пластин нанесена масштабная сетка и размещен ползун с закрепленным на ней маркером для взаимодействия с масштабной сеткой и регистрирующей бумагой.

На чертеже изображено устройство для контроля формы сечения трубопроводов.

Устройство содержит измерительный узел, снабженный двумя каретками, каждая из которых выполнена из двух трехплечих рычагов 1, одни плечи которых шарнирно соединены между собой с помощью оси 2. Вторые плечи 3, контактирующие с контролируемым трубопроводом и фиксируемые винтами 4, снабжены опорными роликами 5, между внутренними сторонами которых расположена направляющая лента 6 с масштабной сеткой для определения координат места контроля и замковым соединением, состоящим из двух роликов 7 и фиксирующим ленту относительно трубопровода 8 с помощью планки с прорезью 9, винта 10 и шарнира ролика 11.

Механизм фиксации узла измерения на контролируемой поверхности трубопровода содержит трос 12, концы которого соединены через ролики 13 и пружины 14 с плечами 3. К третьим плечам рычагов 1 прикреплен узел отсчета в виде двух плоских пластин 15 и 16, например, Т-образной формы. Незакрепленными боковыми сторонами пластины установлены в рабочем положении между собой внахлестку. В заданном положении пластины 15 и 16 закреплены посредством винтов 17 в выполненных в них пазах. При этом боковая сторона нижней пластины 16 снабжена масштабной сеткой и ползунком 18 с иглой 19, а на ее торцах закреплены направляющие планки 20 и 21, в которых установлено с возможностью перемещения планшетное основание 22, покрытое регистрирующей бумагой 23, например, с парафинированной поверхностью. Планка 21 снабжена пластинчатой пружиной 24, прижимающей фиксатор 25 к прорезям основания 22 через отверстия в планке 21.

Устройство работает следующим образом.

Путем поворота плечей 3 относительно рычагов 1 и их последующей фиксации с помощью винтов 4 устанавливают заданное расстояние между роликами 5 и осью 2 измерительного узла. Затем с учетом требуемой точности измерений для контролируемого трубопровода с помощью винтов 17 фиксируют заданное положение пластин 15 и 16 измерительного узла. После этого контролируемое сечение трубопровода 8 охватывают направляющей лентой 6 с последующей фиксацией ее положения с помощью пластины с прорезью 9 и винта 10. По расстоянию между внешними поверхностями роликов 7, замеряемому, например, штангенциркулем, определяют длину периметра контролируемого сечения. Затем измерительный узел устройства прижимают торцевыми поверхностями роликов 5 к направляющей ленте 6 и фиксируют приспособление путем натяжения троса 12 через ролики 13 пружиной 14. После этого на масштабной сетке направляющей ленты 6 устанавливают заданные точки проведения замеров. Затем измерительный узел устройства перемещают вдоль направляющей ленты 6 с проведением замеров и их регистрацией в установленных точках. Величина контролируемого параметра определяется визуально по точке пересечения боковой стороны пластины 15 с масштабной сеткой пластины 16.

Повышенная точность измерений и возможность визуального контроля заданных параметров геометрического сечения трубопроводов с помощью заявляемого устройства обеспечивается тем, что изменение расстояний между точками пересечения боковых стороны пластин 15 и 16 при перемещении его измерительного узла вдоль контролируемого сечения на один-два порядка превышают соответствующие изменения, определяемые в известных устройствах [1 и 2] . Для графической регистрации замеряемого параметра контролируемого сечения трубопровода после установки измерительного узла в заданную точку периметра сечения планшетное основание 22 перемещают на одну прорезь вдоль направляющих планок 20 и 21 пластины 16. При этом основание 22 фиксируется относительно пластины 16 посредством прижима пружиной 24 фиксатора 25 к дну прорези основания 22. Величину контролируемого параметра регистрируют путем нанесения риски иглой 19 ползунка 18 на регистрирующей парафинированной бумаге 23 при перемещении ползунка 18 из начального положения сверху вниз по боковой стороне пластины 16. После этого ползунок 18 возвращают в начальное положение, устройство перемещается в следующую точку периметра контролируемого сечения и процесс контроля повторяют.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет по сравнению с прототипом повысить точность контроля локальных параметров искажения формы сечения трубопроводов для определения локальных деформаций в условиях пластического нагружения и в температурном интервале проявления ползучести, напряжений от внутреннего давления и коэффициентов интенсивности напряжений для дефектов заданной геометрической формы и ресурса эксплуатации трубопровода, а также обеспечить графическую регистрацию замеров. (56) Авторское свидетельство СССР N 832310, кл. G 01 B 5/20, 1976.

Авторское свидетельство СССР N 1566195, кл. G 01 B 5/20, 1988.