Устройство для контроля овальности цилиндрических тел Советский патент 1986 года по МПК G01B5/20 

Изобретение относится к измерительной технике -и может быть использовано для контроля деформаций трубопроводов, находящихся под длительными механическими и тепловыми нагрузками.

Целью изобретения является повышение удобства эксплуатации устройства на гибах трубопроводов, находящихся под длительными механическими и тепловыми нагрузками, что достигается автоматизацией цикла измерений диаметров трубопровода в двух взаимно перпендикулярных направлениях с последующим ;определением разности результатов :Измерений на электромеханическом аналоговом сумматоре,

На фиг, 1 представлена общая схема устройства; на фиг. 2 - схема узла, обеспечивающего определение выходной величины в значениях измеряемого параметра - овальности, пропорциональной разности измеренных значений диаметров трубопровода,

Устройство для контроля овальности цилиндрических тел содержит корпус 1 , четыре щупа 2-5. продольные оси которых у противолежащих щупов совпадают, а у смежных щупов лежат в одной плоскости и пересекаются под прямым углом, установленные в корпусе 1 четыре электроизоляционные втулки 6-9 с токоподводами 10-13, каждый из которых охватывает соответственно ОДИН из щупов 2-5, четыре прижимные пружины 14-17, каждая из которых установлена между одним из шгупоЬ 2-5 и корпусом 1, четыре гибкие нити 18-21, каждая из которых соединена одним концом с одним щупом 2-5, суммирующий механизм 22, индикатор

23величины контролируемого параметра, электродвигатель 24 и блок 25 управления, формирующий команды через заданные интервалы времени.

Корпус 1 выполнен разъемным в виде двух полуколец для удобства монтажа устройства на контролируемом трубопроводе,

Суммирующий механизм 22 выполнен в виде суммирующего диска 26 с валом 27, соединенным с электродвигателем

24через редуктор (не показан), четырех рычагов 28-31, каждый из которых шарнирно установлен на валу 27 и соединен соответственно с одной из гибких нитей 18-21, двух стяжных пружин 32 и 33, конце каждой из кото рых соединены соответственно с двумя,

0

5

смежными рычагами, например рычагами 28 и 29 для пружины 32 и рычагами 30 и 31 для пружины 33, контактного датчика 34 и трех электромагнитов 35, 36 и 37, установленных соответственно на одном, из рычагов 31-30,

Индикатор 23 величины контролируемого параметра выполнен в виде оцифрованного барабана 38 с электромагнитной муфтой 39, входной вал которой соединен с валом электродвигателя 24, Блок управления 25, формирующий команды через заданные интервалы времени, соединен с электродвигателем 24, контактным датчиком 34, электромагнитами 35, 36, 37 и электромагнитной муфтой 39,

Устройство работает следующим образом,

При закреплении корпуса 1 на трубопроводе 40 поверх тепловой изоляции 41 щупы 2, 3, 4, 5 под действием прижимных пружин 14-17 прижимаются к металлической поверхности трубопровода, проходя через оставленные для этого окна в тепловой изоляции. Надежность контакта щупов 2-5 с трубопроводом контролируется по наличию электрического контакта между ними с помощью токоподводов 10-13, Под действием механической и тепловой нагрузки трубопровод деформируется, при этом минимальный диаметр гиба увеличивается, а максимальный умень- - шается, вследствие чего форма овала приближается к окружности. Из-за нестабильности положения тепловой изоляции на трубопроводе положение корпуса 1 относительно последнего также может измениться, но эти изменения не должны влиять на конечный результат измерений,

В процессе деформации трубопровода щупы 2-5 перемещаются. При этом два противоположных щупа, например щупы 2 и 4, удаляются друг от друга, а два других., например щупы 3 и 5, сближаются. Через гибкие нити 18-21 эти перемещения передаются рычагам 28-31, Угловые положения рычагов соответствуют положениям щупов 2-5 на трубопроводе. Эти положения отображаются на суммирующем диске 26 с помощью подвижных фиксаторов (не показаны) , освобождающихся от контакта с диском 26 электромагнитами 35, 36 и 37. При вращении диска 26 электродвигателей 24 фиксаторы проходят ми0

0

5

0

5

МО контактного датчика 34, дающего в блок 35 управления сигнал на выработку команд на включение и выключение электромагнитной муфты 39, следствие чего оцифрованный бара- бан 38 перемещается на величину, пропорциональную алгебраической сумме углов поворота всех четырех рычагов . Команды на включение и выключение электромагнитов 35, 36, 37, электродвигателя 24 электромагнитной муфты 39 вьщаются блоком 25 управления, в состав которого входят реализующие заданную программу логические устройства в сочетании с реле време- ни. По окончании цикла измерения суммирующий диск 26 останавливается в исходном положении для вьтолнения следующего цикла. Команда на начало цикла поступает в устройство от внеш него источника.

Устройство может быть снабжено сигнализаторами предельного положения угловых рычагов 28-31, останавливающими нормальный цикл измерения и вьщающими сигнал аварийного состояния трубопровода.

Использование данного устройства на трубопроводах позволяет облегчить и обезопасить работу обслуживающего персонала за счет исключения ручных операций по обмеру трубопроводов, повысить надежность работы и исключить случаи аварии трубопроводов за счет проведения соответствующих про- филактических мероприятий,

Формула изобретения

Устройство для контроля овальност цилиндрических тел, содержащее корпу два щупа, продольные оси которьпс лежат в одной плоскости и пересекаются

под прямым углом, суммирующий механизм и индикатор величины контролируемого параметра, отличающе- е ся тем, что, с целью повьпаения удобства эксплуатации на гибах трубопроводов, находящихся под длительными механическими и тепловыми нагрузками, оно снабжено двумя дополнительными щупами, у каждого из которых продольная ось совпадает с продольной осью одного из двух первых щупов, установленньми в корпусе четырьмя электроизоляционными втулками с токо- подводами, каткдый из которых охватывает соответственно один из иогпов, четырьмя прижимными пружинами, каждая из которых установлена между одним из щупов и корпусом, четырьмя гибкими нитями, каждая из которых соединена с одним из щупов, электродвигателем и блоком управления, формирутащим команды через заданные интервалы времени, корпус выполнен разъемным в виде двух полуколец, суммирующий механизм выполнен в виде суммирующего диска с валом, соединенным с электродвигателем, четырех рычагов, каждый из которых шарнирно установлен на валу и соединен соответственно с одной Из гибких нитей, двух стяжных пружин, каждая из которых соединена соответственно с двумя смежньми рычагами, контактного датчика и трех электромагнитов, установленных соответственно на одном из рычагов, индикатор величины контролируемого параметра выполнен в виде оцифрованного барабана с электромагнитной муфтой, входной вал которой соединен с валом электродвигателя, а блок управления соединен с электродвигателем, контактным датчиком, электромагнитами и электромагнитной муфтой.

2

J9

W

4f г Q 1Z IS. фт. f

Редактор Н, Швыдкая

фуг. 2

Составителе Н. Тимошенко

Техред Л.Сердюкова Корректор Е. Сирохман

Заказ 4708/42

Тираж 670

ВНИИПР1 Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное

Устройство относится к измери- тельной технике, предназначенной для выполнения измерений нескольких координат и нахождения суммарного результата без участия обслужийающего персонала. Цель изобретения - повышение удобства эксплуатации устрой- ства на гибах трубопроводов, находящихся под длительными механическими и тепловыми нагрузками, что достигается автоматизацией цикла измерений диаметров трубопровода в двух взаимно перпендикулярных направлениях с последующим определением разности результатов измерений на электромеханическом сумматоре. Шумы контактируют с трубопроводом и передают его смещения на рычаги на валу суммирующего диска. Электродвигатель вращает диск - с фиксаторами, управляемыми электро- магнитами и отображающими положения рычагов, мимо контактного датчика, находящегося на рычаге. Датчик включает и выключает электромагнитную муфту, соединяющую вал электродвигателя с оцифрованным барабаном, на котором получается отсчет измеряемой величины овальности. 2 ил. (П с Is9 СП 4i Ю 00