專利名稱：用于無縫鋼管內壁厚度測量的便攜式高精度測量器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶金、機械行業生產無縫鋼管的內壁精度質量檢測工具，，特 別是，本實用新型涉及無縫鋼管內壁厚度測量的便攜式高精度測量器。
背景技術：
無縫鋼管是常見的冶金金屬制品，其生產流程包括圓鋼生產(煉鋼、軋鋼)， 鋼管坯料(管坯)制備(長度切割、表面剝皮、鉆定心孔，將圓形鋼材機加工成 為合格的管坯)，熱軋荒管制備(管坯加熱固熔；熱軋穿孔機對高溫管坯穿孔開坯， 將金屬管坯加工成為熱軋荒管；荒管酸洗精整)，成品無縫鋼管生產(根據成品管 技術要求，采用相應的冷軋或冷拔壓力加工工藝，按規定的工序要求進行冷加工 變形，將荒管生產成為符合規定要求的成品無縫鋼管)。
為確保成品無縫鋼管符合相關技術、質量要求，在任意一次的冷加工變形道 次中，鋼管(成品，或半成品)必須進行檢測，而內壁精度(圓度、壁厚)是無 縫鋼管的重要質量指標，因此，內壁厚度的測量是檢測工作的主要組成部分。
傳統的無縫鋼管內壁厚度檢測，采用壁厚千分尺(按結構分為I 、 II型兩種) 和游標卡尺(根據顯示方式的不同，分為數字顯示卡尺與刻度卡尺兩種)兩類工 具實施測量。
I型或II型結構的壁厚千分尺，分別由支架、套筒、標尺、螺釘、固定與旋 轉測桿等組成，標尺與套筒上標有刻度(標尺上一格為lmm，套筒上一格為0.01 mm)，通過固定測桿與旋轉測桿之間的位移來測量，測量范圍0 25ram，測量精度 0. Ol腿。
數字顯示卡尺，采用電子數字顯示形式，由主尺、副尺、螺釘、液晶顯示器、 非接觸性電容式測量裝置等組成，主尺上標有刻度(一格為1 ram)，測量精度為 0.01 0.03 mm，測量范圍0 100mm;通過移動副尺，由非接觸性電容式測量裝 置自動測量副尺與主尺之間距離，在液晶顯示器上自動時時顯示相應數值，并可 通過液晶顯示器上的輸出接口與計算機系統連接。刻度卡尺(普通刻度卡尺，或帶表刻度卡尺)，采用非電子數字顯示形式；普 通刻度卡尺(由主尺、副尺、螺釘、調整墊片、調節螺桿等零件組成，主尺與副 尺上標有刻度，主尺上一格為1 mm，副尺上一格為0.02 mm;通過移動副尺，在 刻度上顯示主尺與副尺的距離，通過副尺零線與主尺上的相對應刻度值，確認實 際尺寸)，測量精度為0.02隱，測量范圍0 200醒。帶表刻度卡尺(由主尺、副 尺、表具螺釘、調整墊片等零件組成，主尺標有刻度，副尺上安裝測量表具，主 尺與表具上標有刻度，主尺上一格為1 mm，表具上一格為O.Ol mm;通過移動副 尺，在主尺刻度上顯示上顯示主尺與副尺的大致距離，同時在副尺測量表具上顯 示精度尺寸；并可通過測量表具上指針擺動，觀察了解實際尺寸波動的情況)，測 量精度為0. 01 mm，測量范圍0 150mm。
由于無縫鋼管是筒狀中孔圓柱體，因此在檢測其內壁質量(厚度、圓度)時， 必須深入無縫鋼管內部測量，上述現有的測量工具存在以下的不足之處
(1) 壁厚千分尺(I型或II型結構)測量精度相對較高，測量范圍適中， 但使用中必須雙手同時工作(一手握持測具，另一手旋轉測桿)，不易觀察，檢測
效率較低；同時由于千分尺采用螺紋套筒結構，無法顯示測點對比，使用中有一 定的局限性，測量時側點分布不均勻、隨意性強，無法得到同一水平直線上的數 值，數據采集存在盲點，尤其不能適應現代數字式檢測的需求；
(2) 數字顯示卡尺測量精度相對較高，測量范圍較廣，可實現數字化測量， 但必須雙手同時工作(一手握持測具，并固定主尺，另一手移動副尺)，對雙手的 協調度要求高，或緊或松，都會影響數值的顯示準確性，同時其測點方式為線接 觸，不能真實反映每一點的情況，采用電子方式，電源情況一定程度上影響到測 量的準確性；
(3) 普通刻度卡尺測量精度一般，測量范圍較廣，使用相對較為方便，但 必須雙手同時工作(一手握持測具，并固定主尺，另一手移動副尺)，對雙手的協 調度要求高，或緊或松，都會影響刻度讀值準確性，同時其測點方式為線接觸， 不能真實反映每一點的情況，由于是人為根據刻度讀值，易產生讀值偏差，對測 量者的經驗與技術要求較高；
(4) 帶表刻度卡尺測量精度相對較髙，測量范圍較廣，使用相對較為方便， 副尺上安裝表具，便于觀察、讀值，但必須雙手同時工作(一手握持測具，并固 定主尺，另一手移動副尺)，對雙手的協調度要求高，或緊或松，都會影響刻度讀 值準確性，同時其測點方式為線接觸，不能真實反映每一點的情況，由于是人為根據刻度讀值，易產生讀值偏差，對測量者的經驗與技術要求較高。
綜上所述，目前傳統的無縫鋼管內壁質量檢測方式存在著檢測效率低、測點 缺乏連續性、存在測量盲區、讀值易偏差、對檢測人員經驗、操作要求高等問題。
實用新型內容
為克服上述不足之處，本實用新型的目的是提供一種用于無縫鋼管內壁厚 度測量的便攜式高精度測量器，用于無縫鋼管生產中的的內壁質量檢測(測量)， 所述無縫鋼管內壁厚度測量的便攜式高精度測量器是對現有傳統無縫鋼管內壁測 量方式(工具)的技術改進。本實用新型設計合理、結構緊湊、具有定位準確、 測量精度高、操作維護簡便、快捷的特點，可根據檢測要求，選擇不同的測量精 度(測量精度可達到0.001 mm)。
為提高無縫鋼管內壁測量精度創造條件，在提高測量精度的基礎上，提高檢
測效率，有效解決了無縫鋼管內壁質量檢測的困難(檢測效率低；測點缺乏連續 性，存在測量盲區；讀值易偏差；對檢測人員經驗、操作要求高)，并可根據檢測 要求，通過更換測量表具來選擇不同的測量精度(測量精度可達到0.001 ram)， 通用性強，對其他金屬板材、帶鋼、型鋼等厚度檢測，具有一定的推廣、應用價 值。
本實用新型提供的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，包括支 架和設置于支架上的測具，其特征在于，所述支架為一 "L"形的直角曲尺體，在 所述支架的直角曲尺體把柄部伸出與其測量臂平行的調節螺桿；所述測具為百分 表，安裝在支架測量臂端部；在所述調節螺桿與所述百分表測量觸點對應的設置 有一作為測量觸點的測量珠；所述調節螺桿采用設置于直角曲尺體把柄部的定位 螺母固定。
根據本實用新型所述的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，其特 征在于，所述調節螺桿采用設置于直角曲尺體把柄部的調節螺母旋轉，使調節螺 桿做調節測量珠與百分表的同軸度的水平位移。
根據本實用新型所述的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，其特 征在于，所述百分表安裝在支架頂部，使用緊固螺釘固定。
根據本實用新型提供的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，其特 征在于，測量珠有一件，選用GB308-84標準鋼球，鋼球直徑是cH-3mm。
根據本實用新型提供的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，其特征在于，所述測量珠以黏合劑固定。
根據本實用新型提供的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，其特 征在于，所述測量珠以彈簧支承后固定。
本實用新型設計合理、結構緊湊、實用性強，具有定位準確、測量精度高、 操作維護簡便、快捷高效的特點，可根據檢測要求，通過更換測量表具來選擇不 同的測量精度(測量精度可達到0.001 mm)。
為提高無縫鋼管內壁測量精度創造條件，在提高測量精度的基礎上，提高檢 測效率，有效解決了無縫鋼管內壁質量檢測的困難(檢測效率低；測點缺乏連續 性，存在測量盲區；讀值易偏差；對檢測人員經驗、操作要求高)，并可根據檢測 要求，通過更換測量表具來選擇不同的測量精度(測量精度可達到0.001 mm), 通用性強，對其他金屬板材、帶鋼、型鋼等厚度檢測，具有一定的推廣、應用價 值。
附圖
的簡單說明
圖l A、 B分別是本實用新型測量器的結構示意圖及其左視圖。 圖2A、 B、 C分別是本實用新型測量器的直角曲尺體的結構示意圖及其頂視圖 和左視圖。
圖3 A、 B分別是本實用新型測量器的工作狀態示意圖及其左視圖。
圖中，l為測具的百分表，2為緊固螺釘，3為測量珠，4為調節螺桿，5為
支架，6為定位螺母，7為調節螺母，8為支架測量臂，9為支架把柄，IO為無縫
不銹鋼管。
以下，參照附圖，更詳細說明本實用新型。 實施例1
用于無縫鋼管10內壁測量的便攜式高精度測量器，其支架5為一 "L"形的、 100*100*12 mm的直角曲尺體，材質選用45tt鋼，經熱處理調質。
所述支架一側為一 100*30*12 mm帶槽、孔的矩形體，矩形體外側加工R二5 mm 的圓角。在該矩形體100*12 mm平面上，加工一直徑cH6腿的圓孔，圓孔深度是 5 mm，圓孔中心線與底平面(30*12 mm平面)距離是62 ram。
在矩形體100*30 mm平面上，加工一 22*6 ram矩形圓弧槽，槽兩側頂端為R=3 mm的半圓，矩形圓弧槽長度方向中心線與底平面(30*12 ram平面)距離是62mm，與4> 16mm的圓孔中心線重合，矩形圓弧槽寬度方向中心線與矩形體100*12 mm平 面距離是12ram，與(J) 16mm圓孔底邊的距離是13mm。
在4> 16mm圓孔與22*6mm矩形圓弧槽之間有一直徑為》5. lmm圓孔貫通到 100W2mm平面，圓孔中心線與矩形圓弧槽長度方向中心線、4> 16rara的圓孔中心線 重合。直角曲尺體另一側是12*12*70鵬帶槽、孔矩形體，在矩形體12*70腿平面 上，加工一直徑小8mm的通孔，通孔中心線與側平面(12*12 mm平面)距離是15mm。 在通孔與側平面(12*12 mm平面)之間，加工一寬度為2mm矩形槽，矩形槽一側 平面加工一 M3*0. 5mm螺紋孔，螺紋孔中心線與側平面(12*12 mra平面)距離是 5. 5mm，與上平面(12*70 mra平面)距離是6mra，螺紋孔中心線與直徑巾8mra的通 孔中心線垂直。
矩形槽另一側平面加工一 小8* 4) 4fflm臺階沉孔，沉孔大徑為d) 8畫，深度為1. 5 mm，沉孔小徑為4)4rara，深度為2 mra，臺階沉孔中心線與M3*0. 5ram螺紋孔中心線 重合，與側平面(12*12 ram平面)距離是5. 5國，與上平面(12*70 min平面)距 離是6mm，臺階沉孔中心線與直徑d)8rara的通孔中心線垂直。
在調節螺桿4的頂端安裝測量珠3。測具l為國家標準量具，可根據測量精 度要求，選擇GB1219-85百分表(測量精度0. Olirai，測量范圍0 10 mm)或者 GB6311-86千分表(測量精度O.OOlmm，測量范圍0 5咖)，通常情況下選擇 GB1219-85百分表。
調節螺桿4為一4)5+82mm圓柱體，材質選用45#鋼；圓柱體兩側端面加工 0.5*45°倒角，圓柱體一側圓周表面上加工M5W.8mm三角螺紋，圓柱體另一側圓 周表面上，加工一d)2咖圓孔，圓孔深度1.2mm，圓孔中心線與圓柱體端面距離是
定位調節螺母，共有兩件，分別是銅質定位螺母6、調節螺母7，螺母為兩4) 15水5mm中孔圓柱體，圓柱體外徑是4> 15mm，厚度是5mm，在圓柱體芯部加工一^ 4.2誦通孔，通孔內壁圓周表面加工有M5H0.8mm三角螺紋，圓柱體外圓周表面上 加工有間隔為0. 5ram的滾花。緊固螺釘有一件，是國標M3W0mm內六角平機螺釘。
對應測具百分表測量觸點安裝測量珠3，選用GB308-84標準鋼球，鋼球直徑 是(J) 1-3mm。
本實用新型使用時，先需將各零件拼裝就位，g卩將測量珠放入調節螺桿4)
2mra圓孔中，并采用專用金屬黏合劑固定；將定位螺母6安裝在調節螺桿4上， 并旋入調節螺桿螺紋尾部。將調節螺母7放入支架22*6 mm矩形圓弧槽內，將安裝有測量珠3與定位螺 母6的調節螺桿4插入支架上直徑為4)5. l瞧圓孔一，旋轉調節螺桿，將調節螺 桿螺紋與調節螺母螺紋孔連接。
當調節螺桿端面與調節螺母端面持平時，旋轉安裝在調節螺桿上的定位螺母， 進入支架上的4)16ram圓孔中并固定。將M3*10ram內六角平機螺釘，安裝在支架上 4>8*4>4mm臺階沉孔與M3傘0. 5mm螺紋孔中，將測量表具垂直安裝在支架的直徑4> 8mm的通孔中，旋轉并擰緊M3W0mm內六角平機螺釘，將測量表具在支架上固定， 由此，即可實施檢測、測量作業。通過調節螺母旋轉，使調節螺桿做調節測量珠 與百分表的同軸度的水平位移。
現場本實用新型設計時，擰松定位螺母，通過調節螺母旋轉，使調節螺桿做 水平位移，調節測量珠與百分表的同軸度，在確認測量珠與百分表探針中心線重 合后，擰緊定位螺母；無縫鋼管需在平臺或料架上水平放置， 一手握持實用新型 設計，另一手拉動百分表探針，將實用新型設計水平放入待檢測的無縫鋼管內測 量珠與無縫鋼管內壁表面接觸，松開探針，探針因重力原因自然下垂，接觸在無 縫鋼管表面上，此時百分表上顯示出相應讀值；轉動實用新型設計，通過有若干 個連續的測量點所構成的讀值，可以明確判斷出，無縫鋼管的內壁精度質量狀況， 同時通過百分表內指針的波動，及時得到內壁精度誤差值；
根據本實用新型的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，設計合理， 設計合理、定位準確、結構緊湊、操作維護簡便、快捷髙效、實用性強，測量精 度達到0.001 mm，并可根據檢測要求，通過更換測量表具來選擇不同的測量精度， 通用性強，對其他金屬板材、帶鋼、型鋼等厚度檢測，具有一定的推廣、應用價 值；通過使用本實用新型，有效的解決了有效解決了在無縫鋼管生產中的內壁質 量檢測中，采用傳統測量工具所產生的檢測效率低、測點缺乏連續性、存在測量 盲區、讀值易偏差、對檢測人員經驗、操作要求高等問題，為提高無縫鋼管內壁 測量精度創造條件，在提高測量精度的基礎上，提高檢測效率。
權利要求1.一種用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，包括支架(5)和設置于支架(5)上的測具(1)，其特征在于，所述支架為一“L”形的直角曲尺體，在所述支架的直角曲尺體把柄部(9)伸出與其測量臂(8)平行的調節螺桿(4)；所述測具為百分表，安裝在支架測量臂(8)端部；在所述調節螺桿(4)與所述百分表測量觸點對應的設置有一作為測量觸點的測量珠(3)；所述調節螺桿(4)采用設置于直角曲尺體把柄部(9)的定位螺母(6)固定。
2. 如權利要求1所述的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，其特 征在于，所述調節螺桿(4)采用設置于直角曲尺體把柄部(9)的調節螺母(6) 旋轉，使調節螺桿做調節測量珠與百分表的同軸度的水平位移。
3. 如權利要求1所述的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，其特 征在于，所述百分表安裝在支架頂部，使用緊固螺釘固定。
4. 如權利要求1所述的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，其特 征在于，測量珠為鋼球，鋼球直徑是4)1-3mm。
5. 如權利要求1所述的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，其特 征在于，所述測量珠以黏合劑固定。
6. 如權利要求1所述的用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，其特 征在于，所述測量珠以彈簧支承后固定。
專利摘要一種用于無縫鋼管內壁測量的便攜式高精度測量器，包括支架(5)和設置于支架(5)上的測具(1)，所述支架為一“L”形的直角曲尺體，在所述支架的直角曲尺體把柄部(9)伸出與其測量臂(8)平行的調節螺桿(4)；所述測具為百分表，安裝在支架測量臂(8)端部；在所述調節螺桿(4)與所述百分表測量觸點對應的設置有一作為測量觸點的測量珠(3)；所述調節螺桿(4)采用設置于直角曲尺體把柄部(9)的定位螺母(6)固定。本實用新型設計合理、結構緊湊、具有定位準確、測量精度高、操作維護簡便、快捷的特點，可根據檢測要求，選擇不同的測量精度(測量精度可達到0.001mm)。
文檔編號G01B5/06GK201378035SQ200920069218
公開日2010年1月6日 申請日期2009年3月20日 優先權日2009年3月20日
發明者劉如全, 柏永超, 斌 蔡, 濤 陳 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司