УГЛОМЕР НА СКОЛЬЗЯЩИХ ОПОРАХ Российский патент 2023 года по МПК G01B3/04 G01B3/56 G01B5/24 G01B7/30 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения углов сопряжения, проверки и измерения смещения осей цилиндрических объектов, в том числе при сварке или диагностике элементов трубопроводов: измерении углов приварки патрубков тройниковых соединений трубопроводов, отводов, углов приварки труб между собой.

Известно устройство измерения углов между продольно соединенными цилиндрическими поверхностями (патент US5392526A), содержащий фиксированный и поворотный установочные элементы, взаимодействующие с исследуемыми поверхностями. Элементы соединены шарнирно, с возможностью углового смещения их продольных осей относительно точки соединения, имеет угловые самовыравнивающиеся вдоль измеряемых осей опоры. Устройство применяется как сигнальное, контролирующее нахождение углов сварки цилиндрических деталей в допустимых параметрах. Устройство не отображает численные показания измеряемых углов, не может быть применено при наличии хотя бы с одной из измеряемых сторон сварных соединений или выступающих элементов конструкции, применимо для контроля углов в узко ограниченных пределах. Кроме того, устройство не позволяет контролировать смещение осей элементов.

Известно устройство для измерения угловых величин (патент SU1381324), содержащее две линейки, шарнирный счетный узел и поступательные пары, обеспечивающие вертикальное и горизонтальное перемещение линеек. Устройство имеет по две регулируемые опоры на каждой линейке, с помощью которых компенсируется кривизна опорных поверхностей. Устройство предназначено для измерения углов между плоскими или имеющими незначительную кривизну поверхностями.

Недостатком устройства при измерении углов между цилиндрическими деталями является необходимость ручного визуального контроля совпадения плоскости угломера и продольных осей цилиндрических объектов, отсутствует функционал измерения смещения осей контролируемых поверхностей.

Известен многоцелевой инструмент для измерений углов (патент US2006/0005408), представляющий собой линейки, соединенные через поворотный измерительный узел с указателем градусов. Изобретение обеспечивает измерение угловых размеров, но не применимо при наличии на объекте сварных соединений или накладок на тройниках и не позволяет измерять смещение осей контролируемых элементов. Многоцелевой инструмент для измерений углов (патент US2006/0005408) является наиболее близким устройством к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату и выбран в качестве прототипа.

Техническим результатом изобретения является: измерение углов между цилиндрическими поверхностями с одновременным измерением смещения их осей, с обеспечением осевой самоориентации устройства при его установке на цилиндрических поверхностях с возможностью изменения опорной базы устройства при наличии на контролируемых объектах сварных соединений, накладок, датчиков или других элементов. Технический результат достигается тем, что угломер содержит две поворотные линейки и указатель градусов, причем поворотные линейки установлены на скользящих продольных направляющих, закрепленных на опорах, обеспечивая возможность сдвига опор в продольном направлении, соответствующим измерительной плоскости, при этом одна из скользящих продольных направляющих закреплена на скользящей опоре через скользящую поперечную направляющую, что обеспечивает возможность дополнительного перемещения опоры в поперечном направлении относительно измерительной плоскости, опоры имеют по четыре регулируемые по высоте опорные стойки с полусферическими наконечниками, обеспечивающими осевую самоориентацию устройства на цилиндрических поверхностях, скользящая поперечная направляющая имеет указатель поперечного смещения, сопоставленный с измерительной шкалой на поверхности опоры.

Дополнительные существенные отличия для предложенного изобретения состоят в том, что

- одна из поворотных линеек жестко соединена с опорой, а вторая соединена через скользящие продольные и поперечные направляющие;

- одна из поворотных линеек жестко соединена с опорой, а вторая соединена через скользящую поперечную направляющую.

На Фиг. 1 представлен общий вид устройства. Угломер состоит из двух поворотных линеек 1 и 2, указателя градусов 3, скользящей продольной направляющей 4, соединенной с опорой 5, скользящей продольной направляющей 6, соединенной с поперечной скользящей направляющей 7 и скользящей опорой 8. Поперечная скользящая направляющая 7 имеет указатель поперечного смещения 9, сопоставленный с измерительной шкалой 10 на скользящей опоре 8. Опоры 5 и 8 имеют по четыре регулируемых по высоте опорных стойки 11 с полусферическими наконечниками 12.

Описание и примеры использования угломера на скользящих опорах:

Измерение излома осей и смещение осей соединения труб или цилиндрических поверхностей (фиг 2).

Опора 5 поворотной линейки 1 с продольной скользящей направляющей 4 устанавливается на одну из контролируемых труб, регулировкой опоры 5 в продольном направлении выбирается место с отсутствием сварных соединений, накладок или других элементов, все четыре опорные стойки 11 должны касаться поверхности объекта через полусферические наконечники 12. Место сопряжения линеек 1 и 2 помещается над местом сопряжения труб. Опора 8 линейки 2 с совмещенными продольной 6 и поперечной 7 направляющей устанавливается на вторую контролируемую трубу. Регулировкой скользящей опоры 8 в продольном направлении выбирается место с отсутствием сварных соединений, накладок или других элементов, регулировкой положения опоры в поперечном направлении достигается касание поверхности объекта всеми четырьмя опорными стойками 11 через полусферические наконечники 12. По указателю градусов 3 определяют угол сопряжения труб в выбранной измерительной плоскости, по указателю поперечного смещения 9 и измерительной шкале 10 фиксируется поперечное смещение осей в плоскости, перпендикулярной измерительной.

Измерение отклонений размеров тройников и тройниковых соединений (фиг. 3).

Опора 5 поворотной линейки 1 с продольной скользящей направляющей 4 устанавливается на основную трубу (магистраль тройника или тройникового соединения) таким образом, чтобы измерительная плоскость совпадала с плоскостью, образованной осями основной трубы и ответвления (патрубка тройникового соединения), регулировкой опоры 5 в продольном направлении выбирается место с отсутствием сварных соединений, накладок или других элементов, все четыре опорные стойки 11 должны касаться поверхности объекта через полусферические наконечники 12. Место сопряжения поворотных линеек 1 и 2 градусов устанавливается над местом сопряжения основной трубы и ответвления. Скользящая опора 8 поворотной линейки 2 с совмещенными продольной 6 и поперечной 7 направляющей устанавливается на ответвление. Регулировкой скользящей опоры 8 в продольном направлении выбирается место с отсутствием сварных соединений, накладок или других элементов, регулировкой положения скользящей опоры 8 в поперечном направлении достигается касание поверхности объекта всеми четырьмя опорными стойками 11 через полусферические наконечники 12. По указателю градусов 3 определяют угол соединения образующих основной трубы и ответвления, по указателю поперечного смещения 9 и измерительной шкале 10 фиксируется несимметричность оси патрубка по отношению к оси основной трубы (магистрали). При необходимости или для повышения качества и точности измерений, производится контроль с противоположной стороны тройника.

Устройство изготавливается из металлов, сплавов или жестких пластмасс, обеспечивающих необходимую жесткость и устойчивость элементов. Указатель градусов может быть механическим или электронным, в зависимости требований к точности готового изделия.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения углов сопряжения, проверки и измерения смещения осей цилиндрических объектов, в том числе при сварке или диагностике элементов трубопроводов: измерении углов приварки патрубков тройниковых соединений трубопроводов, отводов, углов приварки труб между собой. Угломер содержит две поворотные линейки и указатель градусов, причем поворотные линейки установлены на скользящих продольных направляющих, закрепленных на опорах, обеспечивая возможность сдвига опор в продольном направлении, соответствующем измерительной плоскости, при этом одна из скользящих продольных направляющих закреплена на скользящей опоре через скользящую поперечную направляющую, что обеспечивает возможность дополнительного перемещения опоры в поперечном направлении относительно измерительной плоскости, опоры имеют по четыре регулируемые по высоте опорные стойки с полусферическими наконечниками, обеспечивающими осевую самоориентацию устройства на цилиндрических поверхностях, скользящая поперечная направляющая имеет указатель поперечного смещения, сопоставленный с измерительной шкалой на поверхности опоры. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Угломер, содержащий две поворотные линейки и указатель градусов, отличающийся тем, что поворотные линейки установлены на скользящих продольных направляющих, закрепленных на опорах, обеспечивая возможность сдвига опор в продольном направлении, соответствующем измерительной плоскости, при этом одна из скользящих продольных направляющих закреплена на скользящей опоре через скользящую поперечную направляющую, что обеспечивает возможность дополнительного перемещения опоры в поперечном направлении относительно измерительной плоскости, опоры имеют по четыре регулируемые по высоте опорные стойки с полусферическими наконечниками, обеспечивающими осевую самоориентацию устройства на цилиндрических поверхностях, скользящая поперечная направляющая имеет указатель поперечного смещения, сопоставленный с измерительной шкалой на поверхности опоры.

2. Угломер по п. 1, отличающийся тем, что одна из поворотных линеек жестко соединена с опорой, а вторая соединена через скользящие продольные и поперечные направляющие.

3. Угломер по п. 1, отличающийся тем, что одна из поворотных линеек жестко соединена с опорой, а вторая соединена через скользящую поперечную направляющую.