Устройство для контроля внутреннего диаметра трубы

СО)03 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1 В 5/12 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) АНИЕ И ОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКО ДЕТЕЛЬСТ но-конструкторро по погружндля бурени но гическое бю оорудованию яфти,Колесник, В,Ф,Шульеметов и В.С.Головко свидетельство СССР 6 01 В 5/12, 1980.свидетельство СССР 6 01 В 5/12, 1983.ТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВНУТАМЕТРА ТРУБЫие относится к измеритель- может быть использовано для треннегь диаметра и отклоечений длинномерных труб, длинномерных цилиндричеЦель изобретения - расширекойтролируемых диаметров нная цель достигается тем,ычи не ик, Е.С , А.И.Ш ие о оже тносится к и т быть испол него диамет инноммерительовано для и отклоных труб, индричее касания и пере карданным под ханизма центр 6 - втулка меха иг.7 - датчик пе есом; роваизла чений дл длинноме ретения является именения за счет ти использовани х диаметров длин асшире беспече его для мерных а,новлен 4 с регу 6, прив бы 8,со эанного датчик трубы 8 размещ,1 пок ля вну ид по д пол(54) УСТРОЙ СРЕННЕГО ДИ(57) Изобретеной технике иизмерения вн: нений формыа также другихских изделий.ние диапазонатруб. Поставл Изобретенной технике и мизмерения внунений формы са также другихских иэделий,Целью изоние области прния возможноизмерения малтруб,Ка фигдля контрона.фиг.2 - в- общий ви зан общии вид устроиства треннего диаметра трубы; трелке А на фиг.1; на фиг.3 уна со штангой; на фиг,4 -Ы 1798612 А что в устроистве между полэуном и штангои установлен узел развязки в виде карданного подвеса, причем механизм фиксации оси ползуна выполнен в виде кольца с диаметром, меньшим контролируемого диаметра трубы, установленного на конце корпуса ползуна, жестко соединенного с карданным подвесом, и полукольца, установленного на другом конце ползуна, датчик касания выполнен в виде подпружиненного штока с возможностью осевого перемещения и установлен в корпусе ползуна перпендикулярно плоскости среза полукольца на одной оси с ним, датчик перемещения выполнен в виде закрепленной одним концом в корпусе ползуна упругой консольной тенэобалки в форме пластины, продольная ось которой расположена параллельно оси корпуса, а на обеих поверхностях ее осесимметрично укреплены четыре тензорезйстора, при этомсвободный конец консольной балки подпружинивает внутренний конец штока, выпол- Фненный в виде полусферы . 7 ил,олзун с да и м щеия, соедин ва фиг,5 - ме Иия полэуна г, нентрирова ф ремещения,Устройство содержит основание 1, устные на нем передвижные стойки 2,лируемыми опорными роликами 5 иод 7 вращения контролируемой трустоящий из электродвигателя 9, свяс редуктором 10, в котором встроенуглового положения контролируемойс ведущим роликом 11, ползун 12,енный внутри трубы 8, связанный. карданным подвесом 13 со штангой 14, на которой закреплена втулка 15, привод 16 со встроенным в него датчиком осевого перемещения ползуна 12, имеющий электродвигатель 17 и ведущий ролик 18. Свободный конец штанги 14 удерживается стойкой 19.Механизм центрирования ползуна 12 относительно оси контролируемой трубы 8 состоит из кольца 20, установленного на конце корпуса 21 ползуна 12, который жестко соединен с карданным подвесом 13, и втулки, торец которой срезан двумя взаимно перпендикулярными плоскостями, выполненной в виде полукольца 22 с кольцом крепления 23, представляющих одно целое и установленных на: втором конце корпуса 21 ползуна 12, Причем кольцо 20 и полукольцо 22 выполнены таким образом, что их наружные диаметры меньше минимально возможного внутреннего диаметра контролируемой трубы 8, Карданный подвес 13 содержит втулку 24, соединительное кольцо 25, штифты 26. На торце втулки 24 расположен электрический разъем, позволяющий соединить датчик перемещения 27 с электрическим кабелем 28, В корпусе 21 ползуна 12 установлен датчик касания, выполненный в виде цилиндрического штока 29, подпружиненного датчиком перемещения 27.Шток 29 имеет возможность осевого перемещения в корпусе 21 ползуна 12 в пределах, определяемых возможным разбросом внутренних диаметров контролируемых труб, Концы штока 29 выполнены в виде полусфер для обеспечения точечного касания с одной стороны с контролируемой трубой 8, а с другой - с упругой консольной тензобалкой в виде пластины ЗО датчика перемещения 27. На консольную упругую пластину ЗО нанесены осесимметрично с двух сторон четыре тензорезистора 31 и контактные площадки на изоляционной основе 32, Упругая консольная тенэобалка 30 датчика перемещения 27 жестко крепится, например, с помощью винтового соединения к корпусу 21 ползуна 12, подпружинивая при этом свободным концом шток 29, Ось штока 29 ориентирована в корпусе 21 перпендикулярно плоскости среза полукольца 22 и, находится на одной оси с осью последнего (полукольца 22), Консольная тензобалка 30 выполнена из упругого материала, например титана, Фиксация штифтов 26 в корпусе 21 осуществляется с помощью обжимающих колец 33.Устройство содержит также блок обработки сигналов 34, снимаемых с датчиков, Блок обработки 23 соединен с датчиками с помощью кабельных соединений, одно из которых показано на фиг,З, позиция 28.Блок обработки сигналов может быть снабжен цифровыми устройствами отсчета координат осевого и .углового перемещенияползуна 12 и соответствующей им величиныдиаметра контролируемой трубы 8,Устройство работает следующим образом,Перед началом измерений на основа нии 1 устанавливаются передвижные стой ки 2, 4 на расстоянии, несколько меньшемдлины контролируемой трубы 8, а стойка 3 -примерно на одинаковом расстоянии от стоек 2 и 4, На опорные ролики 5, 6 и ведущий15 ролик 11 привода вращения 7 укладываетсяконтролируемая труба 8, в которую вводится ползун.12, передвигаемый посредствомштанги 14 с помощью привода осевого перемещения 16.20 В стандартном состоянии полэун 12 неподвижен и под действием собственного веса лежит на кольце 20 и полукольце 22,прилегающих нижними частями образующих тороидальных поверхностей к внутрен 25 ней цилиндрической поверхностиконтролируемой трубы 8. Штанга 14 однимконцом опирается на внутреннюю поверхность трубы 8 посредством втулки 15, а другим концом - на ведущий ролик 18 приводаЗО 16 осевого перемещения. При этом карданный подвес 13 демпфирует влияние возможных смещений оси штанги 14 относительнооси ползуна 12, предотвращая тем самымосевой перекос последнего. Датчик касания35 29 под действием усилия подпружинивающей упругой консольной пластины 30 датчика перемещения 27 соприкасается внешнейсферической поверхностью с внутреннейповерхностью трубы 8, Злектрический сиг 40 нал с тенэорезисторов 31, включенных, например, по мостовой схеме, поступает черезразъем 26 и кабель 28 в блок обработкисигналов 34. Одновременно с этим в блокобработки сигналов 34 поступают сигналы с45 датчиков осевого и углового положения контролируемой трубы 8., В результате на цифровых табло блока обработки сигналов 34индицируются одновременно значения контролируемого внутреннего диаметра трубы50 8, угловая и линейная координаты положения трубы 8,В динамическом режиме включаетсяэлектродвигатель 9 и посредством редуктора 10 и ведущего ролика 11 поворачивает на55 заданный угол контролируемую трубу 8.Датчик касания 29 занимает новое положение в корпусе 21 ползуна 12, при этом уровень сигнала. снимаемого с датчикаперемещения, изменяется и устанавливается в соответствии с текущим значением кон 1798612тролируемого диаметра трубы 8. На цифровых табло угловой координаты трубы 8 и диаметра устанавливаются новые значения этих величин.По завершении цикла измерений, связанных с изменением углового положения контролируемой трубы 8, включается электродвигатель 17 привода 16 осевого перемещения и с помощью ведущего ролика 18 перемещает штангу 14 и связанный с ней ползун 12 в продольном направлении. При этом с датчика осевого перемещения в блок обработки сигналов 34 поступает сообщение о новой линейной координате трубы 8, В заданном новом продольном положении трубы 8 повторяется цикл угловых перемещений трубы посредством привода 7 и измерений текущих значений диаметров .контролируемой трубы 8, Причем изменение сигнала, поступающего с датчика 27 в блок 34 обработки сигналов, свидетельствует об изменении контролируемого диаметра. В блоке 34 обработки сигналов может быть встроен программатор, задающий все этапы полного цикла измерений и управляющий работой привода 16 осевого перемещенияи привода 7 вращения контролируемой трубы 8,Формула изобретения Устройство для контроля внутреннего диаметра трубы, содержащее основание, . размещенные на нем стойки с опорными роликами, привод для вращения трубы, ползун, предназначенный для размещения в полости трубы с возможностью осевого перемещения и фиксации, механизм центрирования ползуна, механизм слежения за 5 изменением внутреннего диаметра трубы ввиде датчика касания и связанного с ним датчика перемещения и блок обработки сигналов, соединенный с датчиком перемещений, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 10 расширения диапазона контролируемых диаметров труб, оно снабжено закрепленным на ползуне карданным подвесом, с которым связан механизм центрирования ползуна, выполненный в виде закрепленного на од ном его конце кольца, жестко связанного скарданным подвесом, и установленный на другом его конце втулки, торец которой срезан двумя взаимно перпендикулярными плоскостями, датчик перемещения выпол нен в виде упругой, консольно закрепленной на ползуне и пропущенной через кольцо тензобалки, на рабочих поверхностях которой осесимметрично размещены тензорезисторы, которые соединены с блоком 25 обработки сигналов, а датчик касания выполнен в виде размещенного в диаметральной плоскости втулки штока с полусферическими торцами, один иэ которых предназначен для взаимодействия с 30 консольным концом тензобалки, а другой -для взаимодействия с поверхностью контролируемой трубы, при этом ось штока перпендикулярна продольной оси втулки.1798612 Эиа 2 Составитель Е.КолесниТехред М.Моргентал орректор М.Самборск Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 764 Тираж . , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ