【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测量设备，更具体的说是涉及三点接触式多功能测量仪及其测量方法。
技术介绍
1、特种设备包括锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械等8大类，特种设备与人民生产、生活安全息息相关，特种设备的设计、制造、使用、修理、改造各环节均受到国家监管，并进行监督检验和定期检验。
2、变形是影响特种设备安全的主要隐患之一，变形主要包括鼓包、凹陷、胀粗等。国家市场监督管理总局颁布的《固定式压力容器安全技术监察规程》(tsg 21-2016)、《锅炉定期检验》(gb/t 42535-2023)、《低温绝热气瓶定期检验与评定》(gb/t34347-2017)等安全技术文件对变形有明确的规定。
3、《固定式压力容器安全技术监察规程》(tsg 21-2016)8.5.4表面裂纹及凹陷规定：内、外表面不允许有裂纹。如果有裂纹，应当打磨消除，打磨后形成的凹陷在允许范围内的，不影响定级；否则，应当补焊或者进行应力分析，经过补焊合格或者应力分析结果表明不影响安全使用的，可以定为2级或者3级。裂纹打磨后形成凹陷的深度，如果小于壁厚余量(壁厚余量＝实测壁厚-名义厚度+腐蚀裕量)，则该凹陷允许存在。否则，将凹陷按照其外接矩形规则化为长轴长度、短轴长度及深度分别为2a(mm)、2b(mm)及c(mm)的半椭球形凹陷，计算无量纲参数g0，如果g0<0.10，则该凹陷在允许范围内；tsg21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》8.5.12鼓包规定：使用过程中产生的鼓包，应当查明原因，判断其稳定情况，如果能查清鼓包的起因并且
4、《锅炉定期检验》(gb/t 42535-2023)d.2变形规定：受压元件的变形应进行修理(复位、挖补、更换)，但是满足下述规定时可以使用并加强监控：①锅筒、炉胆等筒体和炉胆顶变形高度不超过原直径的1.5％，且不大于20mm；②管板变形高度不超过管板直径的1.5％，且不大于25mm；③碳钢管子胀粗量不超过公称直径的3.5％，合金管子胀粗量不超过公称直径的2.5％，并且局部鼓包高度不大于3mm。锅炉检验人员需要对锅筒、炉胆、管板、管子变形的高度进行测量。
5、两直尺组合测量鼓包大小及高度的方法是将将主尺的一端紧贴着鼓包边缘，并使主尺长度方向始终平行于鼓包的法向线。将直尺的一端始终紧贴着主尺，并与主尺保持垂直放置。直尺沿着鼓包顶移动，在第一个观测处视线垂直于主尺观测并记录最大值即为鼓包高度值，在第二个观测处视线垂直于直尺观测并记录最大值即为鼓包长边值。同理可测得鼓包短边值。两直尺组合测量法虽然能够实现鼓包大小及高度的测量，但是在实际测量中存在很多不足。一是操作复杂，测量效率低。要实现两尺组合测量需要两只手或两个人配合操作，而且直尺没有记录功能，在测量的同时必须要求读数与记录；二是易产生操作误差，要保证主尺与直尺绝对紧贴与垂直，保证主尺与鼓包法向线相平行，保证直尺与锅炉轴线绝对平行是很难做到的，主尺任何方向上的偏移会产生误差角，直尺任何方向上偏移也会产生误差角，均会导致操作误差的产生；三是易产生观测误差，因鼓包是三维立体结构，读数时要求做到眼睛与观测点的连线绝对垂直于直尺刻度线很难，眼睛、刻度线、鼓包顶点的观测偏差同样会产生误差角，眼睛、刻度线、鼓包边缘的观测偏差同样会产生误差角，以上误差角均会导致观测误差的产生。凹坑一般发生在锅炉的锅筒上，锅筒属于圆筒形结构，锅筒表面与通过轴线的平面交线为直线，锅筒表面与垂直于轴线的平面交线为曲线，因此凹坑轴向大小可由直尺或软尺测量，将直尺或软尺的零刻度线与凹坑轴向一侧边缘对齐，凹坑轴向另一侧边缘的刻度读数即为凹坑轴向尺寸测量值。但是凹坑周向大小只能通过软尺测量，将软尺的零刻度线与凹坑周向一侧边缘对齐，凹坑周向另一侧边缘的刻度读数即为凹坑周向尺寸测量值。凹坑深度通过直尺和游标卡尺组合进行测量，将直尺沿凹坑轴向横跨在凹坑上，再使用游标卡尺的深度测量尺以直尺为基准，对凹坑深度进行测量。
6、直尺、软尺和游标卡尺组合能够实现凹坑大小及深度的测量，但在实际测量过程中也存在一些不足。一是操作复杂，测量效率低。要完成凹坑大小及深度的测量，需要借助直尺、软尺、游标卡尺三种测量工具的配合使用。二是存在较大操作误差和观测误差，在使用直尺或软尺对凹坑大小进行测量观测时，需保证眼睛与凹坑编研的连线与直尺保持垂直，会产生误差角，从而导致误差的产生，现有技术中缺少一种精度高，且可以同时测量待测物体的长度、高度和深度测量仪
7、因此，如何提供三点接触式多功能测量仪及其测量方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了三点接触式多功能测量仪及其测量方法，具有可以方便、快捷、高精度的实现凹陷的大小、深度，鼓包的大小、高度，大、小管道内径、外径、圆周、圆弧长的测量的优点。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、三点接触式多功能测量仪，包括：主体、同幅异向长度测量机构、高度测量机构、深度测量机构和控制机构；
4、所述主体上设置有显示屏和控制按键；
5、所述同幅异向长度测量机构转动连接在主体上，用于测量待测物体相对两端点间的距离；
6、所述深度测量机构与主体滑动连接，用于测量待测物体内凹深度；
7、所述高度测量机构与深度测量机构滑动连接，用于测量待测物体凸起高度；
8、所述控制机构安装在主体的内部，所述控制机构为plc控制系统，且分别与显示屏、控制按键、同幅异向长度测量机构、高度测量机构和深度测量机构电连接。
9、进一步地，所述同幅异向长度测量机构包括：第一同幅轮、第二同幅轮、第一扇形测量板、第二扇形测量板、第一长度测量件和第二长度测量件；所述第一同幅轮和第二同幅轮均转动连接在主体上，所述第一同幅轮与第二同幅轮啮合，所述第一扇形测量板与第一同幅轮啮合，所述第二扇形测量板与第二同幅轮啮合，所述主体的内部安装有转轴，所述第一扇形测量板和第二扇形测量板均转动套设在转轴上，所述第一长度测量件与第一扇形测量板连接，所述第二长度测量件与第二扇形测量板连接。
10、进一步地，所述主体内部安装有弧形位移传感器，且与plc控制系统电连接，用于测量第一长度测量件或第二长度测量件在测量时旋转的角度。
11、进一步地，所述主体的外沿均匀开设有多个限位孔a，所述限位孔a与第一紧固螺栓螺纹连接，用于锁死第一长度测量件和第二长度测量件。
12、进一步地，所述第一长本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.三点接触式多功能测量仪，其特征在于，包括：主体(1)、同幅异向长度测量机构、高度测量机构、深度测量机构和控制机构；
2.根据权利要求1所述的三点接触式多功能测量仪，其特征在于，所述同幅异向长度测量机构包括：第一同幅轮(2)、第二同幅轮(3)、第一扇形测量板(4)、第二扇形测量板(5)、第一长度测量件(6)和第二长度测量件(7)；所述第一同幅轮(2)和第二同幅轮(3)均转动连接在主体(1)上，所述第一同幅轮(2)与第二同幅轮(3)啮合，所述第一扇形测量板(4)与第一同幅轮(2)啮合，所述第二扇形测量板(5)与第二同幅轮(3)啮合，所述主体(1)的内部安装有转轴，所述第一扇形测量板(4)和第二扇形测量板(5)均转动套设在转轴上，所述第一长度测量件(6)与第一扇形测量板(4)连接，所述第二长度测量件(7)与第二扇形测量板(5)连接。
3.根据权利要求2所述的三点接触式多功能测量仪，其特征在于，所述主体(1)内部安装有弧形位移传感器(12)，且与PLC控制系统电连接，用于测量第一长度测量件(6)或第二长度测量件(7)在测量时旋转的角度。
4.根据权
5.根据权利要求2所述的三点接触式多功能测量仪，其特征在于，所述第一长度测量件(6)和第二长度测量件(7)的末端均为弧形，且端部均设置有反向的内测量脚。
6.根据权利要求1所述的三点接触式多功能测量仪，其特征在于，所述高度测量机构包括：位移传感器(10)和T型高度测量尺(13)，所述位移传感器(10)安装在主体(1)的内部，且与PLC控制系统电连接，所述T型高度测量尺(13)滑动连接在主体(1)的一侧，所述主体(1)上开设有限位孔B(11)，所述限位孔B(11)与第二紧固螺栓螺纹连接，用于锁死T型高度测量尺(13)。
7.根据权利要求6所述的三点接触式多功能测量仪，其特征在于，所述深度测量机构包括：深度测量尺(9)；所述深度测量尺(9)与T型高度测量尺(13)滑动连接，所述深度测量尺(9)上开设有限位孔C(14)，所述限位孔C(14)与第三紧固螺栓螺纹连接，用于锁死深度测量尺(9)。
8.三点接触式多功能测量仪测量方法，采用权利要求1～7任一项所述的三点接触式多功能测量仪实现；
...【技术特征摘要】
1.三点接触式多功能测量仪，其特征在于，包括：主体(1)、同幅异向长度测量机构、高度测量机构、深度测量机构和控制机构；
2.根据权利要求1所述的三点接触式多功能测量仪，其特征在于，所述同幅异向长度测量机构包括：第一同幅轮(2)、第二同幅轮(3)、第一扇形测量板(4)、第二扇形测量板(5)、第一长度测量件(6)和第二长度测量件(7)；所述第一同幅轮(2)和第二同幅轮(3)均转动连接在主体(1)上，所述第一同幅轮(2)与第二同幅轮(3)啮合，所述第一扇形测量板(4)与第一同幅轮(2)啮合，所述第二扇形测量板(5)与第二同幅轮(3)啮合，所述主体(1)的内部安装有转轴，所述第一扇形测量板(4)和第二扇形测量板(5)均转动套设在转轴上，所述第一长度测量件(6)与第一扇形测量板(4)连接，所述第二长度测量件(7)与第二扇形测量板(5)连接。
3.根据权利要求2所述的三点接触式多功能测量仪，其特征在于，所述主体(1)内部安装有弧形位移传感器(12)，且与plc控制系统电连接，用于测量第一长度测量件(6)或第二长度测量件(7)在测量时旋转的角度。
4.根据权利要求2所述的三点接触式多功能测量仪，其特征在于，所述主体(1)的外沿...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕浩，谢柳辉，陈绪荃，李文振，蔡延彬，冯永康，刘剑桢，朱华强，李朝，林志旭，
申请(专利权)人：广东省特种设备检测研究院东莞检测院，
类型：发明
国别省市：
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