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专利号: 2022102094506
申请人: 西安航空学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种长管内壁粗糙度测量装置,包括车架(101)、主动轮(102)、第一动力装置(103)、粗糙度测量仪探头(104)、控制器和电源装置,其特征在于,还包括:测量机构,包括第一滑套(105)、第一滑杆(106)、第二滑套(107)、第二滑杆(108)和连接板(109),第一滑套(105)设于车架(101)一端,所述第一滑杆(106)一端与第一滑套(105)滑动连接,第一滑杆(106)另一端与所述主动轮(102)连接,所述第二滑套(107)设于车架(101)另一端,所述第二滑杆(108)一端与第二滑套(107)滑动连接,第二滑杆(108)另一端连接有从动轮(112),所述连接板(109)一端与第一滑杆(106)连接,连接板(109)另一端与第二滑杆(108)连接,所述粗糙度测量仪探头(104)设于所述连接板(109)上;

调节机构,与所述第一滑杆(106)和第二滑杆(108)均连接,用于调节第一滑杆(106)相对于第一滑套(105)沿长管(111)轴向的位置以及第二滑杆(108)相对于第二滑套(107)沿长管(111)轴向的位置,所述调节机构连接有第二动力装置(110),所述第二动力装置(110)与控制器电连接;

所述调节机构包括丝杆(201)、第一丝母套(202)、第二丝母套(203)、第一连接杆(204)和第二连接杆(205),所述第一丝母套(202)与第二丝母套(203)结构相同,所述第一连接杆(204)和第二连接杆(205)结构相同,所述丝杆(201)与所述车架(101)轴承连接,丝杆(201)与所述第二动力装置(110)齿接,丝杆(201)两端设有旋向相反的外螺纹,丝杆(201)一端与第一丝母套(202)螺纹连接,丝杆(201)另一端与第二丝母套(203)螺纹连接,第一连接杆(204)一端与第一丝母套(202)铰接,第一连接杆(204)另一端与第一滑杆(106)铰接,第二连接杆(205)一端与第二丝母套(203)铰接,第二连接杆(205)另一端与第二滑杆(108)铰接;

所述车架(101)上连接有三个测量机构,三个测量机构沿长管(111)周向均布于车架(101)上,所述三个测量机构的均连接有一个调节机构,每个调节机构的丝杆(201)均与所述第二动力装置(110)齿接;通过设置三个测量机构,利用三个测量机构的粗糙度测量仪探头(104)同时对长管(111)内壁进行粗糙度测量,然后取三者的平均值。

2.如权利要求1所述的一种长管内壁粗糙度测量装置,其特征在于,还包括直线度测量机构,包括轴向位移测量机构(3)、径向位移测量机构和数据处理器,所述轴向位移测量机构(3)和径向位移测量机构均与所述数据处理器电连接,数据处理器与所述控制器电连接,轴向位移测量机构(3)用于测量车架(101)沿长管(111)轴向的位移,径向位移测量机构用于测量车架(101)沿长管(111)径向的位移,数据处理器根据车架(101)的轴向位移和径向位移计算长管(111)的直线度并将直线度传递至控制器。

3.如权利要求2所述的一种长管内壁粗糙度测量装置,其特征在于,所述径向位移测量机构包括激光发射器(401)、光电感应器和基板(402),所述激光发射器(401)设于所述车架(101)上,所述基板(402)连接于长管(111)端部,所述光电感应器设于所述基板(402)上,光电感应器包括多个环形光电传感器(403),多个光电传感器均同心设置于所述基板(402)上,所述激光发射器(401)与所述控制器电连接,多个光电传感器均与所述数据处理器电连接。

4.如权利要求3所述的一种长管内壁粗糙度测量装置,其特征在于,所述基板(402)上设有夹紧机构(5),所述基板(402)通过夹紧机构(5)与所述长管(111)可拆卸连接。

5.采用权利要求1所述的一种长管内壁粗糙度测量装置进行粗糙度测量的方法,其特征在于,包括以下步骤:

S01、将车架(101)塞进长管(111)内孔,粗糙度测量仪探头(104)与长管(111)内壁相抵;

S02、通过控制器控制第一动力装置(103)打开,第一动力装置(103)驱动主动轮(102)转动,主动轮(102)驱动整个车架(101)沿长管(111)轴向行进;

S03、粗糙度测量仪实时检测长管(111)内壁的粗糙度,并将长管(111)内壁的粗糙度信号传递至控制器,从而将长管(111)内壁的粗糙度值导出;

S04、通过调节机构调节第一滑杆(106)相对于第一滑套(105)沿长管(111)轴向的位置以及第二滑杆(108)相对于第二滑套(107)沿长管(111)轴向的位置,从而调节整个装置的体积;

S05、通过控制器控制第一动力装置(103)动作,进而使本装置能够在长管(111)内行进,从而完成对不同内径的长管内壁粗糙度的测量。