一種檢測冷彎管角度的測量儀的制作方法
【專利摘要】本發明是一種檢測冷彎管角度測量儀。它由兩個角度測量模塊和一個接收顯示模塊組成;傾角傳感器模塊主要由U2和U3組成；U2為RS232串口通訊模塊，選MAX3232，U3為無線傳感器網絡模塊，選XBEEPRO；U2的1腳和3腳之間接電容C3，2腳經電容C6接地，4腳和5腳之間接電容C5，6腳經電容C7接地，16腳經電容C8接地，15腳接地；7腳接接收顯示模塊信號接收處理電路U1的TXD232，8腳接接收顯示模塊信號接收處理電路U1的RXD232，9腳接U3的A3腳，10腳接U3的A2腳；U3的A1腳接VCC，A10腳接地，A2腳接TXD。本發明測量精度高、穩定可靠、使用方便。
【專利說明】一種檢測冷彎管角度的測量儀
【技術領域】
[0001]本發明是一種用于石油、天然氣、礦漿等長輸管線施工的冷彎加工和冷彎管成品的檢測冷彎管角度測量儀，涉及金屬管的加工、角度的測量和管道系統【技術領域】。
【背景技術】
[0002]隨著我國長輸管道建設工程高速發展，管道建設的地形環境越來越多地涉及到丘陵、山區，冷彎管的應用量迅猛增加，冷彎管加工角度準確才能保證冷彎管下溝、組對焊接。目前，國內冷彎管角度測量主要采用機械式角度測量儀，該測量儀的誤差范圍大，影響冷彎管加工精度，給冷彎管下溝、組對焊接制造了困難。由于測量過程煩瑣，增加了勞動強度同時也增加了人為誤差，現場監理也不能對冷彎管角度進行精確檢查。
[0003]CN201514211U公開了一種無線傾角傳感器，雖可實現高樓、橋梁等土木結構的傾斜角度無線測量，但并未公開具體電子線路和結構，實際上也很難實現相應的技術效果。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是發明一種測量精度高、穩定可靠、使用方便的冷彎管角度測量儀，提高冷彎管的加工精度，降低勞動強度。
[0005]針對現有冷彎管角度測量儀存在的問題，本發明如圖1所示，采用短距離、低速率的無線網絡技術，由兩個角度測量模塊和一個接收顯示模塊組成冷彎管角度測量儀。兩個角度測量模塊通過無線通信網絡與接收顯示模塊連接。
[0006]所述角度測量器模塊由傾角傳感器模塊、電源、無線通訊模塊和傾角傳感器機體2組成，傾角傳感器由RS232與無線通訊模塊相互連接，電源為傾角傳感器和無線通訊模塊供電；電源、傾角傳感器和無線通訊模塊均裝在傾角傳感器機體2里；
[0007]傾角傳感器模塊的電原理如圖4所示，它主要由U2和U3組成；U2為RS232串口通訊模塊，選MAX3232，U3為無線傳感器網絡模塊，選XBEEPRO ；U2的I腳和3腳之間接電容C3，2腳經電容C6接地，4腳和5腳之間接電容C5，6腳經電容C7接地，16腳經電容C8接地，15腳接地；7腳接接收顯示模塊信號接收處理電路Ul的TXD232，8腳接接收顯示模塊信號接收處理電路Ul的RXD232，9腳接U3的A3腳，10腳接U3的A2腳；U3的Al腳接VCC，AlO腳接地，A2腳接TXD。
[0008]其中角度測量模塊機盒(傾角傳感器機體2)的形狀如圖2-圖3所示，矩形體的傾角傳感器機體2外的上部有提手I 1，下部有磁吸底座3，一側面有信號傳輸天線4和開關I 5，與此側面相鄰的側面有電源開關6 ;磁吸底座3的結構如圖7所示，包括吸合控制手柄15和磁吸底面16,兩只圓柱形磁吸底面16通過其兩端的軸并列安裝在磁吸底座3的耳上，磁吸底面16的一軸連接有吸合控制手柄15 ;當吸合控制手柄15旋轉到與磁吸底面平行時，磁吸底面工作，與鋼管18表面吸合，當吸合控制手柄15旋轉到與磁吸底面垂直時，磁吸底面不工作，與鋼管18表面不吸合。
[0009]所述接收顯示模塊由處理器、數據顯示模塊、無線通訊模塊、電源和顯示模塊機體13組成；無線通訊模塊的輸入、輸出通過RS232與處理器的輸出、輸入連接,處理器的輸出通過RS232接口與數據顯示模塊連接；處理器、數據顯示模塊、無線通訊模塊、電源均安裝在顯示模塊機體13里；
[0010]接收顯示模塊的信號接收處理電路如圖6所示，主要由Ul、U3、U4和Jl組成；其中，Ul選MAX3232ESE RS232串口通訊模塊，U3選ATMEGA162V_8AU微控制器模塊(單片機)，U4選XBEEPRO無線傳感器網絡模塊，Jl選C0N10;U的I腳和3腳之間接電容C2，2腳經電容C5接地，4腳和5腳之間接電容C3，6腳經電容C4接地，16腳經電容C6接地，15腳接地；7腳接傾角傳感器模塊U2的TXD232，8腳接傾角傳感器模塊U2的RXD232，9腳接U3的42腳，10腳接U3的43腳；U4的Al腳接VCC, AlO腳接地，A2腳和A3腳分別接U3的5腳和7腳，A5腳和A6腳分別接U3的40腳和41腳，A9腳接U3的11腳，C2腳和C3腳分別接U3的29腳和30腳，C5腳和C6腳分別接U3的32腳和33腳；U3的I腳、2腳和3腳分別接Jl的I腳、9腳和7腳，4腳接Jl的5腳，14腳經電容C12接地，15腳經電容Cll接地，14腳與15腳之間接壓電晶體XTl。
[0011]其中顯示模塊機體13的結構如圖5所示，由信號接收天線7、提手II 8、LED顯示器I 9、底座10、開關II 11、LED顯示器II 12、顯示模塊機體13、外接電源線14、組成；在矩形體顯示模塊機體13的面板兩側各安裝一提手II 8，面板兩邊各安裝LED顯示器I 9和LED顯示器II 12，兩者之間安裝開關II 11 ;顯示模塊機體13的上面兩邊各安裝一信號接收天線7 ;底面有底座10 ;面板的對面有外接電源線14。
[0012]本發明的測試方法如圖8所示；將兩只角度測量模塊17分別吸附在鋼管18的彎曲兩邊，顯示模塊19置于兩者之間即可。
[0013]本冷彎管角度測量儀，測量范圍大、測量精度高，提高了冷彎管的檢測精度，該測量儀使用方便，穩定可靠。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1冷彎管角度測量儀電路原理示意圖
[0015]圖2角度測量模塊外形正視圖
[0016]圖3角度測量模塊外形側視圖
[0017]圖4角度測量模塊信號發射電路圖
[0018]圖5接收顯示模塊外形正視圖
[0019]圖6接收顯示模塊信號接收處理電路圖
[0020]圖7磁吸底座工作示意圖
[0021]圖8角度測量儀安裝示意圖
[0022]其中I一提手I2—傾角傳感器機體
[0023]3—磁吸底座4 一信號傳輸天線
[0024]5—開關I6—電源開關
[0025]7—信號接收天線 8—提手II
[0026]9 —LED顯不器I10—底座
[0027]11—開關 II12—LED 顯不器 II
[0028]13—顯示模塊機體 14 一外接電源線[0029]15—吸合控制手柄 16—磁吸底面
[0030]17一角度測量模塊 18—鋼管[0031 ] 19—顯不模塊
【具體實施方式】
[0032]實施例.本例由兩個角度測量模塊和一個接收顯示模塊組成冷彎管角度測量儀。兩個角度測量模塊通過無線通信網絡與接收顯示模塊連接。
[0033]所述角度測量器模塊由傾角傳感器模塊、電源、無線通訊模塊和傾角傳感器機體2組成，傾角傳感器由RS232與無線通訊模塊相互連接，電源為傾角傳感器和無線通訊模塊供電；電源、傾角傳感器和無線通訊模塊均裝在傾角傳感器機體2里；
[0034]傾角傳感器模塊的電原理如圖4所示，它主要由U2和U3組成；U2為RS232串口通訊模塊，選MAX3232，U3為無線傳感器網絡模塊，選XBEEPRO ；U2的I腳和3腳之間接電容C3，2腳經電容C6接地，4腳和5腳之間接電容C5，6腳經電容C7接地，16腳經電容C8接地，15腳接地；7腳接接收顯示模塊信號接收處理電路Ul的TXD232，8腳接接收顯示模塊信號接收處理電路Ul的RXD232，9腳接U3的A3腳，10腳接U3的A2腳；U3的Al腳接VCC，AlO腳接地，A2腳接TXD ；
[0035]其中角度測量模塊機盒(傾角傳感器機體2)的形狀如圖2-圖3所示，矩形體的傾角傳感器機體2外的上部有提手I 1，下部有磁吸底座3，一側面有信號傳輸天線4和開關I 5，與此側面相鄰的側面有電源開關6 ;磁吸底座3的結構如圖7所示，包括吸合控制手柄15和磁吸底面16,兩只圓柱形磁吸底面16通過其兩端的軸并列安裝在磁吸底座3的耳上，磁吸底面16的一軸連接有吸合控制手柄15 ;當吸合控制手柄15旋轉到與磁吸底面平行時，磁吸底面工作，與鋼管18表面吸合，當吸合控制手柄15旋轉到與磁吸底面垂直時，磁吸底面不工作，與鋼管18表面不吸合；
[0036]所述接收顯示模塊由信號接收處理電路、電源、無線通訊模塊和顯示模塊機體13組成；帶有無線通訊模塊的信號接收處理電路由電源供電，并安裝在顯示模塊機體13里；
[0037]信號接收處理電路如圖6所示，主要由Ul、U3、U4和Jl組成；其中，Ul選MAX3232ESE, U3 選 ATMEGA162V_8AU，U4 選 XBEEPRO，Jl 選 C0N10; U 的 I 腳和 3 腳之間接電容C2，2腳經電容C5接地，4腳和5腳之間接電容C3，6腳經電容C4接地，16腳經電容C6接地，15腳接地；7腳接傾角傳感器模塊U2的TXD232，8腳接傾角傳感器模塊U2的RXD232，9腳接U3的42腳，10腳接U3的43腳；U4的Al腳接VCC, AlO腳接地，A2腳和A3腳分別接U3的5腳和7腳，A5腳和A6腳分別接U3的40腳和41腳，A9腳接U3的11腳，C2腳和C3腳分別接U3的29腳和30腳，C5腳和C6腳分別接U3的32腳和33腳；U3的I腳、2腳和3腳分別接Jl的I腳、9腳和7腳，4腳接Jl的5腳，14腳經電容C12接地，15腳經電容Cll接地，14腳與15腳之間接壓電晶體XTl ；
[0038]其中顯示模塊機體13的結構如圖5所示，在矩形體的顯示模塊機體13面板兩邊各布LED顯示器I 9和LED顯示器II 12，它們之間有開關II 11，面板兩側邊各有一提手II 8，顯示模塊機體13的頂部有信號接收天線7及外接電源線14，底部有底座10。
[0039]其中:
[0040]Ul 選 MAX3232ESE，U3 選 ATMEGA162V_8AU，U4 選 XBEEPRO，Jl 選 C0N10[0041]U2 選 MAX3232;
[0042]U3 選 XBEEPRO ；
[0043]U3 選 ATMEGA162V_8AU ；
[0044]U4 選 XBEEPRO，；
[0045]Jl 選 CONlO ；
[0046]阻容元件的取值如圖4和圖6所示。
[0047]經現場試驗證明，測量范圍大、測量精度高，提高了冷彎管的檢測精度，該測量儀使用方便，穩定可靠。
【權利要求】
1.一種檢測冷彎管角度的測量儀，它由兩個角度測量模塊和一個接收顯示模塊組成；兩個角度測量模塊通過無線通信網絡與顯示模塊連接； 所述角度測量器模塊由傾角傳感器模塊、電源、無線通訊模塊和傾角傳感器機體(2)組成，傾角傳感器由RS232與無線通訊模塊相互連接，電源為傾角傳感器和無線通訊模塊供電；電源、傾角傳感器和無線通訊模塊均裝在傾角傳感器機體(2)里； 所述接收顯示模塊由處理器、數據顯示模塊、無線通訊模塊、電源和顯示模塊機體(13)組成，無線通訊模塊的輸入、輸出通過RS232與處理器的輸出、輸入連接，處理器的輸出通過RS232接口與數據顯示模塊連接；處理器、數據顯示模塊、無線通訊模塊、電源均安裝在顯示模塊機體(13)里； 其特征是傾角傳感器模塊主要由U2和U3組成；U2為RS232串口通訊模塊，選MAX3232，U3為無線傳感器網絡模塊，選XBEEPRO ；U2的I腳和3腳之間接電容C3，2腳經電容C6接地，4腳和5腳之間接電容C5，6腳經電容C7接地，16腳經電容C8接地，15腳接地；7腳接接收顯示模塊信號接收處理電路Ul的TXD232，8腳接接收顯示模塊信號接收處理電路Ul的RXD232，9腳接U3的A3腳，10腳接U3的A2腳；U3的Al腳接VCC, AlO腳接地，A2腳接TXD。
2.根據權利要求1所述的一種檢測冷彎管角度的測量儀，其特征是所述傾角傳感器機體(2)的形狀為:矩形體的傾角傳感器機體(2)外的上部有提手I (1)，下部有磁吸底座(3)，一側面有信號傳輸天線(4)和開關I (5)，與此側面相鄰的側面有電源開關(6);磁吸底座(3)包括吸合控制手柄(15)和磁吸底面(16)，兩只圓柱形磁吸底面(16)通過其兩端的軸并列安裝在磁吸底座(3)的耳上，磁吸底面(16)的一軸連接有吸合控制手柄(15);當吸合控制手柄(15)旋轉到與磁吸底面平行時，磁吸底面(16)工作，與鋼管(18)表面吸合，當吸合控制手柄(15)旋轉到與磁吸底面垂直時，磁吸底面(16)不工作，與鋼管(18)表面不吸入口 ο
3.根據權利要求1所述的一種檢測冷彎管角度的測量儀，其特征是所述接收顯示模塊的信號接收處理電路主要由Ul、U3、U4和Jl組成；其中，Ul選MAX3232ESE，U3選ATMEGA162V_8AU，U4選XBEEPR0，J1選C0N10;U的I腳和3腳之間接電容C2，2腳經電容C5接地，4腳和5腳之間接電容C3，6腳經電容C4接地，16腳經電容C6接地，15腳接地；7腳接傾角傳感器模塊U2的TXD232，8腳接傾角傳感器模塊U2的RXD232，9腳接U3的42腳，10腳接U3的43腳；U4的Al腳接VCCjAIO腳接地，A2腳和A3腳分別接U3的5腳和7腳，A5腳和A6腳分別接U3的40腳和41腳，A9腳接U3的11腳，C2腳和C3腳分別接U3的29腳和30腳，C5腳和C6腳分別接U3的32腳和33腳；U3的I腳、2腳和3腳分別接Jl的I腳、9腳和7腳，4腳接Jl的5腳，14腳經電容C12接地，15腳經電容Cll接地，14腳與15腳之間接壓電晶體XTl。
4.根據權利要求1所述的一種檢測冷彎管角度的測量儀，其特征是所述顯示模塊機體(13)由信號接收天線(7)、提手II (8)、LED顯示器I (9)、底座(10)、開關II (11)、LED顯示器II (12)、顯示模塊機體(13)、外接電源線(14)組成；在矩形體顯示模塊機體(13)的面板兩側各安裝一提手II (8)，面板兩邊各安裝LED顯示器I (9)和LED顯示器II (12)，兩者之間安裝開關II (11);顯示模塊機體(13)的上面兩邊各安裝一信號接收天線(7);底面有底座(10);面板的對面有外接電源線(14)。
【文檔編號】G01B21/22GK103591924SQ201210286321
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月13日 優先權日:2012年8月13日
【發明者】馬明來, 陳建平, 張坤義, 郭燕田, 李廣波, 常洪春, 張寶林, 馮柏軍, 陳芳, 侯勇 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油天然氣管道局, 河北華北石油工程建設有限公司