[發明專利]試驗管中部2D長度橫截面的轉角測量裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 201110382121.3
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN102506804A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 陳宏遠;李彥峰;吉玲康;鄒海萍;馮耀榮;左水利;黃呈帥;楊勇鳴;王海濤
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所;中國重型機械研究院有限公司
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 劉映東

1.一種試驗管中部2D長度橫截面的轉角測量裝置，其特征在于，所述測量裝置包括支撐件、第一至第三傳感器安裝板、第一至第二位移傳感器、控制系統及計算機數據采集與分析系統，

所述支撐件的一端沿其徑向插接著第一傳感器安裝板，所述第一傳感器安裝板與所述支撐件形成第一測量臂；

所述支撐件的另一端沿其徑向插接著所述第二傳感器安裝板及所述第三傳感器安裝板，所述第二傳感器安裝板、所述第三傳感器安裝板及所述支撐件形成第二測量臂；

其中，所述第一測量臂與第二測量臂之間的距離為所述試驗管中部2D長度；

所述第二傳感器安裝板及所述第三傳感器安裝板之間形成間隙，所述間隙內安裝著所述第一位移傳感器和所述第二位移傳感器，且所述第一位移傳感器和所述第二位移傳感器對稱布置在所述支撐件的兩側；

所述第一位移傳感器和所述第二位移傳感器分別與所述控制系統相連，并通過所述控制系統控制動作，所述控制系統于所述計算機數據采集與分析系統相連，通過所述第一位移傳感器和所述第二位移傳感器測量所述支撐件的位移量并發出電信號，所述電信號經所述控制系統傳送給所述計算機數據采集與分析系統，由于所述計算機數據采集與分析系統進行記錄、處理、分析及輸出打印，得到所述試驗管中部2D長度橫截面的轉角值。

2.如權利要求1所述的試驗管中部2D長度橫截面的轉角測量裝置，其特征在于，所述第一位移傳感器和所述第二位移傳感器均為拉線式位移傳感器。

3.用于權利要求1或2所述試驗管中部2D長度橫截面的轉角測量裝置的測量方法，其特征在于，所述測量方法按照如下步驟操作：

步驟1，按試驗要求制備試驗管，

具體將制備好的試驗管和連接法蘭進行用焊接連接，對焊接好的試驗管進行無損探傷檢查，合格后，進行靜水壓試驗，檢驗合格后，進行下一操作；

步驟2，將所述試驗管安裝到試驗加載系統，

具體吊裝所述試驗管到試驗機械加載系統上，調整安裝精度，定位后把緊高強度螺栓組；

步驟3，在所述試驗管上安裝所述轉角測量裝置，

具體將所述轉角測量裝置固定安裝在所述試驗管上，使所述轉角測量裝置中的所述支撐件的中心線與所述試驗管的中線線保持平行，并使所述轉角測量裝置中的第一測量臂及第二測量臂對準所述試驗管中部2D長度；

步驟4，按所述試驗管彎曲試驗要求加載進行試驗，隨所述試驗管的彎曲變形，所述第一及第二測量臂也隨截面發生轉動，所述第一和第二位移傳感器因位移改變而發出電信號，電信號經所述控制系統后輸出到所述計算機數據采集與分析系統，所述計算機數據采集與分析系統按要求進行記錄、處理、分析及輸出打印，最終得到所述試驗管中部2D長度橫截面的轉角值。

4.如權利要求3所述的測量方法，其特征在于，所述步驟4中的所述試驗管中部2D長度橫截面的轉角值，具體按照下述公式計算，

A(t)＝Sin^-1({[L1(t)-L1(0)]/2-[L2(t)-L2(0)]/2}/L0)，其中，第一位移傳感器對應第一測點，第二位移傳感器對應第二測點，

L0表示第二測量臂上第一測點與第二測點之間的距離；

L1(0)表示試驗管在未發生彎曲前，所述兩個測量臂上相對應第一測點之間的距離；

L1(t)表示試驗管在彎曲后，所述兩個測量臂上相對應第一測點之間的距離；

L2(0)表示試驗管在未發生彎曲前，所述兩個測量臂上相對應第二測點之間的距離；

L2(t)表示試驗管在彎曲后，所述兩個測量臂上相對應第二測點之間的距離；

A(t)表示橫截面的轉角。