[發明專利]一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量系統及測量方法

在審

• 申請號: 202110874611.9
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN115682980A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 申屠理鋒;李陽;謝麒麟;余勇;奚嘉奇;胡繼康
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平;張勤繪

1.一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量系統，其特征在于：

于所述測量系統內，以被測鋼管的軸線為基準線并沿此基準線分別布設反射棱鏡(1)、激光傳感器(2)及角度傳感器(3)；

所述反射棱鏡(1)、激光傳感器(2)及角度傳感器(3)呈定長距離固設于設置的旋轉臂(4)上；

所述旋轉臂(4)可被驅動分別進行旋轉動作、水平移動動作與升降動作；

所述反射棱鏡(1)被驅動至鋼管管內的設置位置、并將接受的經由激光傳感器(2)發出的激光反射至管內壁，形成測量光路。

2.根據權利要求1所述的一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量系統，其特征在于：

所述激光傳感器(2)發出的激光線平行于被測鋼管的軸線，激光線經過反射棱鏡(1)成90度反射至管內壁。

3.根據權利要求1所述的一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量系統，其特征在于：

所述激光傳感器(2)為沿鋼管徑向對稱分布的一對；

所述反射棱鏡(1)的用于接受經由激光傳感器(2)發出的激光并反射至管內壁的反射面設置有兩個，每一個反射面各自分別對應一個激光傳感器。

4.根據權利要求1所述的一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量系統，其特征在于：

所述反射棱鏡(1)用于接受經由激光傳感器(2)發出的激光并反射至管內壁的接受面為全反射面。

5.根據權利要求1所述的一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量系統，其特征在于：

所述旋轉臂(4)的旋轉速度根據鋼管的規格及檢測標準設定；

所述旋轉臂(4)的旋轉角度根據測量要求及檢測標準設定；

所述激光傳感器(2)旋轉中心軸線的垂直高度根據鋼管規格設定。

6.根據權利要求1所述的一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量系統，其特征在于：

所述反射棱鏡(1)的尺寸根據被測鋼管管徑的測量范圍確定。

7.根據權利要求1所述的一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量系統，其特征在于：

于所述測量系統內還設有模型計算單元；

所述模型計算單元用于接收各實時測量數據并根據接收完成不圓度計算、亦用于下發驅動旋轉臂動作的各動作執行指令。

8.根據權利要求1所述的一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量系統，其特征在于：

于旋轉臂的臂端設有防撞檢測器(5)；用于檢測旋轉臂在由外部進入鋼管管內的動作過程中及在鋼管管內動作時的碰撞事件。

9.一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量方法，其特征在于：

所述測量方法基于設置的測量系統自動完成；

于所述測量系統內設有模型計算單元、數據測量單元及動作執行單元；

所述數據測量單元固設于動作執行單元上，

所述模型計算單元用于下發驅動動作執行單元完成各動作的執行指令、亦用于接收數據測量單元測得的各實時測量數據并根據接收完成不圓度的計算。

10.根據權利要求9所述的一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量方法，其特征在于：

所述動作執行單元可被驅動分別進行旋轉動作、水平移動動作與升降動作。

11.根據權利要求9所述的一種小管徑鋼管管端內壁不圓度的測量方法，其特征在于：

于所述數據測量單元設有反射棱鏡(1)、激光傳感器(2)及角度傳感器(3)；

于所述動作執行單元設有旋轉臂(4)；

所述反射棱鏡(1)、激光傳感器(2)及角度傳感器(3)以被測鋼管的軸線為基準線、呈定長距離固設于設置的旋轉臂(4)上；

所述反射棱鏡(1)被驅動至鋼管管內的設置位置、并將接受的經由激光傳感器(2)發出的激光反射至管內壁，經此形成測量光路。