[发明专利]一种三爪定心内径测量设备及其测量方法

权利要求书

1.一种三爪定心内径测量设备，其特征在于：其包括圆筒(12)、安装在圆筒(12)的外侧壁上的多个测量组件、驱动多个测量组件进行测量的驱动装置；

每个测量组件包括支架(13)、测量小轮(1)、软弹簧(2)、硬弹簧(4)、测量端压杆(3)、压片(8)、传感器(7)、压片杆(14)、支撑杆(15)；在同一个测量组件中，传感器(7)安装在圆筒(12)的内侧壁上，硬弹簧(4)的一端固定在圆筒(12)的外侧壁上，硬弹簧(4)的另一端上固定在压片(8)的一侧上，压片(8)的另一侧固定软弹簧(2)的一端，软弹簧(2)的另一端固定在支架(13)上，支架(13)活动安装测量小轮(1)；测量端压杆(3)的一端穿过硬弹簧(4)、压片(8)、软弹簧(2)而固定在支架(13)上，测量端压杆(3)的另一端为自由端，且能在软弹簧(2)和/或硬弹簧(4)受压缩时能穿过圆筒(12)伸入至传感器(7)内；压片杆(14)的一端固定在压片(8)上，压片杆(14)的另一端固定在支撑杆(15)的一端，支撑杆(15)的另一端沿平行于圆筒(12)的中心轴方向延伸且固定在圆筒(12)的外侧壁上；

驱动装置包括压管(9)、步进压紧装置(10)、定位轴(16)；定位轴(16)与圆筒(12)的中心轴共轴设置，压管(9)固定在定位轴(16)上且与多个压片杆(14)相对应，步进压紧装置(10)能驱动定位轴(16)沿平行于圆筒(12)的中心轴方向延伸，使压管(9)同时压持多个压片杆(14)；压片杆(14)带动相应的压片(8)朝圆筒(12)的中心轴方向聚拢，压片(8)使硬弹簧(4)受压缩发生形变直至测量小轮(1)收缩至能够伸入待测圆管内；保持步进压紧装置(10)不动，水平移动整体三爪定心内径测量设备，使得测量小轮(1)伸入待测圆管中，当测量小轮(1)伸入至待测圆管内的待测量位置后，步进压紧装置(10)将压管(9)从压片杆(14)上撤回，硬弹簧(4)复位使测量小轮(1)抵持在待测圆管的内壁上，且使软弹簧(2)受压缩发生形变；传感器(7) 测量测量端压杆(3)相对初始位置的位移量，测量小轮(1)在初始位置距离圆筒(12)中心轴的长度减去该位移量即为待测圆管的内壁直径。

2.如权利要求1所述的三爪定心内径测量设备，其特征在于：传感器(7)的两个平行电极安装在每个测量端压杆(3)伸入到圆筒(12)内的位置处；测量端压杆(3)伸入到这两个平行电极之间充当介质；当测量端压杆(3)的位置变化时，传感器(7)由测量端压杆(3)所在两个平行电极之间的位置测量得出此处的电容量，再将测量得到的电容量转换为位移量。

3.如权利要求1所述的三爪定心内径测量设备，其特征在于：该三爪定心内径测量设备还包括智能数据处理装置，该智能数据处理装置接收多个传感器(7)的位移量，根据每个位移量获取测量小轮(1)至圆筒(12)中心轴的距离数据，并将距离数据标定在已准备好的虚拟轴上，并将距离数据的标定点连接起来做外接圆；该虚拟轴为相应测量端压杆(3)所在的直线。

4.如权利要求1所述的三爪定心内径测量设备，其特征在于：圆筒(12)的外侧壁上设置导引测量端压杆(3)的导引管(18)，支撑杆(15)固定在导引管(18)上。

5.如权利要求1所述的三爪定心内径测量设备，其特征在于：该三爪定心内径测量设备还包括锁紧装置(11)，其用于锁紧圆筒(12)和驱动装置。

6.如权利要求1所述的三爪定心内径测量设备，其特征在于：该三爪定心内径测量设备还包括激光接收器(6)、和激光接收器(6)相配合的激光发射器(5)；激光发射器(5)安装在圆筒(12)的外侧壁上。