[發明專利]一種深孔直線度測量裝置及其測量方法

在審

• 申請號: 201911030926.4
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110608708A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 韓曉蘭;孫力強;王宇;李眾;劉雁蜀;劉戰鋒
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: G01B21/24
• 分類號: G01B21/24
• 代理公司: 61215 西安智大知識產權代理事務所
• 代理人: 楊曄

1.一種深孔直線度測量裝置，包括主測量結構及連接于其兩側的輔助測量結構；其特征在于：所述主測量結構包括十字形保護套(13)，所述十字形保護套(13)的四個端口內分別設置有傳感器(10)，十字形保護套(13)四個端的外表面設置有第一彈簧(12)，第一彈簧(12)外圈設置有第一滑套(9)，第一滑套(9)頂端設置有第一壓蓋(11)，第一壓蓋(11)底部設置有外螺紋，所述外螺紋與十字形保護套(13)端口內壁設置的內螺紋相連接；傳感器(10)頂端從第一壓蓋(11)中心設置的小孔伸出；

所述輔助測量結構包括十字形保護套(13)中心的兩側對稱設置的第一連接頭(6b)和第二連接頭(6c)，第一連接頭(6b)的一端和第二連接頭(6c)的一端分別通過一字螺釘與十字形保護套(13)固定連接，所述第一連接頭(6b)的另一端與第一圓筒(8)的一端螺紋連接，第一圓筒(8)的另一端與第三連接頭(6)的一端螺紋連接，第三連接頭(6)的另一端通過一字螺釘與第一保護套(2)的一側固定連接，第一保護套(2)的另一側通過一字螺釘與第四連接頭(6a)的一端固定連接，第四連接頭的(6a)的另一端與第二圓筒(1)一端螺紋連接，第二圓筒(1)另一端外接推進桿；所述第一保護套(2)頂部的外表面設置有第二彈簧(5)，第二彈簧(5)外圈設置有第二滑套(3)，第二滑套(3)頂端設置有第二壓蓋(4)，第二壓蓋(4)底部設置有外螺紋，所述外螺紋與第一保護套(2)端口內設置的內螺紋相連接；第一保護套(2)的與第一地腳螺栓(7)螺紋連接；所述第二連接頭(6c)的另一端與第三圓筒(14)一端螺紋連接，第三圓筒(14)的另一端與第五連接頭(6d)的一端螺紋連接，第五連接頭(6d)的另一端通過一字螺釘與第二保護套(15)的一側固定連接，第二保護套(15)頂部的外表面設置有第三彈簧(5a)，第三彈簧(5a)外圈設置有第三滑套(17)，第三滑套(17)頂端設置有第三壓蓋(16)，第三壓蓋(16)底部設置有外螺紋，所述外螺紋與第二保護套(15)端口內設置的內螺紋相連接；第二保護套(15)的底部與第二地腳螺栓(18)螺紋連接。

2.根據權利要求1所述的一種深孔直線度測量裝置，其特征在于：所述傳感器(10)為位移傳感器。

3.根據權利要求1所述的一種深孔直線度測量裝置，其特征在于：所述傳感器(10)與外部計算機系統數據信號連接。

4.根據權利要求1所述的一種深孔直線度測量裝置，其特征在于：所述第一地腳螺栓(7)與第二地腳螺栓(18)之間的跨距L＝120mm。

5.基于權利要求1所述的一種深孔直線度測量裝置的測量方法，包括以下步驟：

1)測量前，先將該測量裝置進行裝配，放置在V型塊上，并用千分尺將第二壓蓋(4)與第一地腳螺栓(7)間的距離、第三壓蓋(16)與第二地腳螺栓(18)間的距離均初調為被測孔管的直徑+1mm；

2)將傳感器(10)初始化：將該測量裝置置于平滑的平面上，然后通過外接的計算機系統記錄讀取傳感器(10)的初始示數作為相對零點；

3)將該測量裝置放入待測孔內，使傳感器(10)壓緊在所測量的孔內壁上，利用四個傳感器(10)與外接的計算機系統進行數據采集處理獲得該軸向截面圓心的位置；

4)當測量完一點后，推進桿推動該測量裝置沿孔軸向平穩推進一定距離，重復多次測量，同理獲得多組軸截面的圓心；

5)最后通過與傳感器(10)數據信號連接的外部的計算機系統軟件將步驟4)所測得數據進行擬合，得到多組軸截面中心線直線度誤差數據，取其中最大的誤差值作為評定被測軸的中心線直線度誤差。

6.根據權利要求5所述的一種深孔直線度測量裝置的測量方法，其特征在于：所述步驟4)測得多組軸截面圓心數據為10個以上。

7.根據權利要求5所述的一種深孔直線度測量裝置的測量方法，其特征在于：一種深孔直線度測量裝置在測量過程中將傳感器測得的數據與步驟2)中傳感器(10)初始化的相對零點作比較。

8.根據權利要求5所述的一種深孔直線度測量裝置的測量方法，其特征在于：所述一種深孔直線度測量裝置在所測孔內，每次軸向推進的距離為第一地腳螺栓(7)與第二地腳螺栓(18)之間的跨距，或根據采集的數據點具體調節。