本發(fā)明涉及管路系統(tǒng)作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種管路彎角測量裝置。

背景技術(shù)：

油船的水艙、油艙需要做出艙容表來測算液位高度對應(yīng)的艙容值，測深管由于艙室結(jié)構(gòu)的影響，有不同的角度。采用重錘型式的測深尺測量出來的長度并不能反映液位的真實(shí)高度，對于測深管的實(shí)際安裝角度及每個彎角中間的長度，還需要在測深管安裝完成后再到船上進(jìn)行手工測量，并作出圖形及艙容表。

油船的壓載艙、油船等數(shù)量較多，測深管因結(jié)構(gòu)影響而彎彎曲曲，每個彎角拐點(diǎn)所在的位置空間可能會比較狹窄，環(huán)境惡劣，對實(shí)際測量的精度有很大的影響，從而影響到艙容表的計(jì)算，影響精度。由人工進(jìn)入艙內(nèi)測量，需耗費(fèi)較多的人力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種管路彎角測量裝置，可以測量出管路彎角及其長度。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

提供一種管路彎角測量裝置，包括：

第一殼體，其外部設(shè)置有若干滾輪，且所述第一殼體與其外部的牽引部件連接；

第二殼體，設(shè)置在所述第一殼體的內(nèi)部，且所述第二殼體與所述第一殼體轉(zhuǎn)動連接；

慣性組件，設(shè)置在所述第二殼體內(nèi)，用以使所述第二殼體的空間角度保持不變，所述慣性組件包括慣性輪以及驅(qū)動所述慣性輪轉(zhuǎn)動的電機(jī)；

光電傳感器，位于所述第一殼體和所述第二殼體之間，用于測量所述第一殼體相對所述第二殼體轉(zhuǎn)動的角度。

作為所述的管路彎角測量裝置的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，還包括環(huán)形支架，所述環(huán)形支架位于所述第一殼體和所述第二殼體之間，所述第一殼體內(nèi)相對的兩側(cè)分別設(shè)置有一個第一頂針，所述環(huán)形支架的外周設(shè)置有與所述第一頂針相配合的第一限位槽，所述環(huán)形支架可繞兩個所述第一頂針的連線轉(zhuǎn)動；所述環(huán)形支架的內(nèi)周且相對的兩側(cè)分別設(shè)置有一個第二頂針，所述第二殼體的外壁設(shè)置有與所述第二頂針相配合的第二限位槽，所述第二殼體可繞兩個所述第二頂針的連線轉(zhuǎn)動，兩個所述第一頂針之間的連線垂直于兩個所述第二頂針之間的連線。

作為所述的管路彎角測量裝置的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，還包括導(dǎo)電組件，所述導(dǎo)電組件包括第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部，所述第一導(dǎo)電部設(shè)置在所述環(huán)形支架內(nèi)，用于導(dǎo)通所述第一限位槽與所述第二頂針，所述第二導(dǎo)電部設(shè)置在所述第二殼體內(nèi)，所述第二導(dǎo)電部一端與所述第二限位槽導(dǎo)通，另一端通過導(dǎo)電線與所述電機(jī)導(dǎo)通。

作為所述的管路彎角測量裝置的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述慣性組件還包括中間連接件，所述中間連接件包括連接本體和若干連接桿，所述連接本體通過若干所述連接桿固定在所述第二殼體的中部，所述電機(jī)的輸出軸與所述慣性輪連接，所述電機(jī)遠(yuǎn)離所述慣性輪的一端與所述連接本體連接。

作為所述的管路彎角測量裝置的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述連接本體上間隔設(shè)置有至少兩個所述慣性輪，兩個所述慣性輪分別通過一個所述電機(jī)固定在所述連接本體上。

作為所述的管路彎角測量裝置的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第二殼體的內(nèi)部還設(shè)置有配重塊，所述配重塊與所述慣性組件間隔設(shè)置。

作為所述的管路彎角測量裝置的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述第一殼體為橢球形，所述第二殼體為球形，所述第一殼體具有曲率半徑相對較大的兩個寬部和曲率半徑相對較小的兩個窄部，所述第二殼體鄰近其中一個所述窄部設(shè)置，所述光電傳感器設(shè)置在所述第一殼體內(nèi)壁上并位于另一個所述窄部上。

作為所述的管路彎角測量裝置的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，還包括位于所述第一殼體的外部的收放裝置，所述收放裝置包括卷盤和用于安裝所述卷盤的安裝架，所述卷盤外周設(shè)置有用于纏繞所述牽引部件的凹槽。

作為所述的管路彎角測量裝置的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，還包括長度測量傳感器，所述長度測量傳感器設(shè)置在所述安裝架上且鄰近所述卷盤釋放所述牽引部件的位置。

作為所述的管路彎角測量裝置的一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述卷盤的外周設(shè)置有刻度值。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的管路彎角測量裝置經(jīng)過彎管時，第一殼體可相對于第二殼體發(fā)生一定角度的偏轉(zhuǎn),而第二殼體在慣性組件的作用下保持其在空間的角度不變，從而可以通過設(shè)置在第一殼體和第二殼體之間的光電傳感器測量出第一殼體相對于第二殼體所轉(zhuǎn)動的角度；牽引部件隨第一殼體一起在管道內(nèi)運(yùn)動，可以對牽引部件進(jìn)入管道內(nèi)的長度進(jìn)行測量，通過管道內(nèi)某一位置中光電傳感器測得的角度變化、第一殼在管道內(nèi)的移動距離以及相關(guān)的軟件，即可計(jì)算出每段彎管的長度及角度變化，從而繪制出管子形態(tài)圖紙，可提供給艙容計(jì)算使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的管路彎角測量裝置用于測量測深管的角度及長度時，不需要順著管路進(jìn)入到艙室去測量，減少了工作量及測量時可能遇到的危險因素，提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的管路彎角測量裝置的結(jié)構(gòu)簡單，部件較少，使用方便，且維護(hù)簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的管路彎角測量裝置的示意圖。

圖2為圖1的a-a向剖視圖。

圖中：

100、第一殼體；110、滾輪；120、牽引部件；130、第一頂針；200、第二殼體；210、第二限位槽；220、第二導(dǎo)電部；300、慣性組件；310、慣性輪；320、電機(jī)；330、中間連接件；331、連接本體；332、連接桿；340、導(dǎo)電線；400、光電傳感器；500、環(huán)形支架；510、第一限位槽；520、第二頂針；530、第一導(dǎo)電部；600、收放裝置；610、卷盤；620、安裝架；630、手柄；700、長度測量傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。

在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“固定”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個部件內(nèi)部的連通或兩個部件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的管路彎角測量裝置，包括：第一殼體100，其外部設(shè)置有若干滾輪110，且第一殼體100與其外部的牽引部件120連接；第二殼體200，設(shè)置在第一殼體100的內(nèi)部，且第二殼體200與第一殼體100轉(zhuǎn)動連接；慣性組件300，設(shè)置在第二殼體200內(nèi)，用以使第二殼體200的空間角度保持不變，慣性組件300包括慣性輪310以及驅(qū)動慣性輪310轉(zhuǎn)動的電機(jī)320；光電傳感器400，位于第一殼體100和第二殼體200之間，用于測量第一殼體100相對第二殼體200轉(zhuǎn)動的角度。本實(shí)施例的管路彎角測量裝置經(jīng)過彎管時，第一殼體100可相對于第二殼體200發(fā)生一定角度的偏轉(zhuǎn)，而第二殼體200在慣性組件300的作用下保持其在空間的角度不變，從而可以通過設(shè)置在第一殼體100和第二殼體200之間的光電傳感器400測量出第一殼體100相對于第二殼體200所轉(zhuǎn)動的角度；牽引部件120隨第一殼體100一起在管道內(nèi)運(yùn)動，可以對牽引部件120進(jìn)入管道內(nèi)的長度進(jìn)行測量，通過管道內(nèi)某一位置中光電傳感器400測得的角度變化、第一殼體100在管道內(nèi)的移動距離以及相關(guān)的軟件，即可計(jì)算出每段管段的長度及角度變化，從而繪制出管子形態(tài)圖紙，可提供給艙容計(jì)算使用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本實(shí)施例的管路彎角測量裝置用于測量測深管的角度及長度時，不用順著管路進(jìn)入到艙室去測量，減少了工作量及測量時可能遇到的危險因素，提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。本實(shí)施例的管路彎角測量裝置的結(jié)構(gòu)簡單，部件較少，使用方便，且維護(hù)簡單。

本實(shí)施例中，滾輪110直接與管壁接觸，滾輪110的設(shè)置可以使管路彎角測量裝置在其自身重力作用下沿管道的長度方向移動。

本實(shí)施例中，管路彎角測量裝置還包括環(huán)形支架500，環(huán)形支架500位于第一殼體100和第二殼體200之間，第一殼體100內(nèi)相對的兩側(cè)分別設(shè)置有一個第一頂針130，環(huán)形支架500的外周設(shè)置有與第一頂針130相配合的第一限位槽510，環(huán)形支架500可繞兩個第一頂針130的連線轉(zhuǎn)動；環(huán)形支架500的內(nèi)周且相對的兩側(cè)分別設(shè)置有一個第二頂針520，第二殼體200的外壁設(shè)置有與第二頂針520相配合的第二限位槽210，第二殼體200可繞兩個第二頂針520的連線轉(zhuǎn)動，兩個第一頂針130之間的連線垂直于兩個第二頂針520之間的連線。管路彎角測量裝置在經(jīng)過管路彎角時，環(huán)形支架500可繞兩個第一頂針130的連線進(jìn)行360°轉(zhuǎn)動，第二殼體200可繞兩個第二頂針520的連線進(jìn)行360°轉(zhuǎn)動，而慣性組件300的設(shè)置可以使第二殼體200的空間位置保持不變，而第一殼體100為適應(yīng)管路彎角變化，必須相對第二殼體200轉(zhuǎn)動，光電傳感器400可實(shí)時測量到該轉(zhuǎn)動角度。

本實(shí)施例中，管路彎角測量裝置還包括導(dǎo)電組件，導(dǎo)電組件包括第一導(dǎo)電部530和第二導(dǎo)電部220，第一導(dǎo)電部530設(shè)置在環(huán)形支架500內(nèi)，用于導(dǎo)通第一限位槽510與第二頂針520，而第一限位槽510與第一頂針130接觸并導(dǎo)通；第二導(dǎo)電部220設(shè)置在第二殼體200內(nèi)，第二導(dǎo)電部220一端與第二限位槽210導(dǎo)通，另一端通過導(dǎo)電線340與電機(jī)320導(dǎo)通，而第二限位槽210與第二頂針520接觸并導(dǎo)通，可以在第一殼體100的外部設(shè)置絕緣層，且第一殼體100與外部電源連接，從而可以對電機(jī)320供電。本實(shí)施例的管路彎角測量裝置在管道內(nèi)進(jìn)行測量時，電機(jī)320始終處于通電狀態(tài)。

其中，慣性組件300還包括中間連接件330，中間連接件330包括連接本體331和若干連接桿332，連接本體331通過若干連接桿332固定在第二殼體200的中部，電機(jī)320的輸出軸與慣性輪310連接，電機(jī)320遠(yuǎn)離慣性輪310的一端與連接本體331連接。連接本體331為圓柱形結(jié)構(gòu)，具體地，連接本體331通過三個連接桿332與第二殼體200連接，三個連接桿332均設(shè)在連接本體331外，即相鄰兩個連接桿332之間的夾角為120°，連接桿332一端與連接本體331連接，相對的另一端與第二殼體200的內(nèi)壁連接。在其他的實(shí)施例中，也可以將連接本體331設(shè)計(jì)為球形。慣性輪310通過電機(jī)320固定在連接本體331上，當(dāng)管路彎角測量裝置經(jīng)過管路彎角時，慣性輪310在電機(jī)320的作用下保持高速轉(zhuǎn)動，其慣性力可以使第二殼體200在空間的角度保持不變。靜止的時候，慣性輪310在其自身重力的作用下位于連接本體331的下方。

連接本體331上間隔設(shè)置有至少兩個慣性輪310，兩個慣性輪310分別通過一個電機(jī)320固定在連接本體331上，以提高第一殼體100相對第二殼體200轉(zhuǎn)動角度測量的精確性。其中，慣性輪310的數(shù)量不受限制，可以是兩個或者三個，甚至更多個，可以根據(jù)管路彎角測量裝置的重量及尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體地，如圖1和圖2所示，連接本體331上間隔設(shè)置有兩個慣性輪310，保證測量精度的基礎(chǔ)上可以降低管路彎角測量裝置的生產(chǎn)成本。

為了進(jìn)一步提供測量結(jié)果的精確性，第二殼體200的內(nèi)部還設(shè)置有配重塊，配重塊與慣性組件300間隔設(shè)置(圖中未示出)。配重塊與連接本體331固定連接，也可以與第二殼體200固定連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施方案，第一殼體100為橢球形，第二殼體200為球形，第一殼體100具有曲率半徑相對較大的兩個寬部和曲率半徑相對較小的兩個窄部，第二殼體200鄰近其中一個窄部設(shè)置，光電傳感器400設(shè)置在第一殼體100內(nèi)壁上并位于另一個窄部上。本實(shí)施方式中，第一殼體100為橢球形，第二殼體200為球形，可以方便光電傳感器400的設(shè)置，使光電傳感器400距離第二殼體200具有一定的距離，第一殼體100相對于第二殼體200轉(zhuǎn)動時，可以增大第一殼體100的相對位移，從而提高測量結(jié)果的精確性。

具體地，牽引部件120為鋼絲繩，優(yōu)選地，牽引部件120為可以輸送雙向電流的組合鋼絲繩(電源線與普通鋼絲繩組合)，第一殼體100的窄部外且鄰近光電傳感器400設(shè)置有吊環(huán)，牽引部件120與吊環(huán)固定連接。

另，管路彎角測量裝置還包括位于第一殼體100的外部的收放裝置600，收放裝置600包括卷盤610和用于安裝卷盤610的安裝架620，卷盤610外周設(shè)置有用于纏繞牽引部件120的凹槽(圖中未示出)。卷盤610的一側(cè)設(shè)置有手柄630，可方便用于推動卷盤610轉(zhuǎn)動，以實(shí)現(xiàn)選擇性釋放牽引部件120，以適應(yīng)第一殼體100在管道內(nèi)的運(yùn)動。

本實(shí)施例中的收放裝置600的下方還可以設(shè)置用于輔助收放裝置600移動的行走輪，以及用于鎖死所述行走輪的鎖緊部件，當(dāng)輔助收放裝置600移動至測深管的管口處時，可通過該鎖緊部件鎖緊行走輪，避免測量過程中輔助收放裝置600移動而影響測量結(jié)果。

為方便對管路彎角測量裝置在管道內(nèi)的移動距離進(jìn)行測量，本實(shí)施例中，管路彎角測量裝置還包括長度測量傳感器700，長度測量傳感器700設(shè)置在安裝架620上且鄰近卷盤610釋放牽引部件120的位置。通過該長度測量傳感器700可以實(shí)時測量出管路彎角測量裝置經(jīng)過彎角時釋放的一段牽引部件120的長度，該段牽引部件120長度即管路彎角的長度。

在其他的實(shí)施例中，還可以在卷盤610的外周設(shè)置刻度值，管路彎角測量裝置經(jīng)過某個彎角時，通過該刻度值可以計(jì)算釋放的某一段牽引部件120的長度。

對于油船的壓載艙，其內(nèi)設(shè)置的測深管有30多根，每根管可能有25米長，測深管因結(jié)構(gòu)影響使彎角部位有十幾個，由人工爬進(jìn)艙內(nèi)測量，也需耗費(fèi)約3天的人工；每個彎角拐點(diǎn)所在的位置空間可能會比較狹窄，環(huán)境惡劣，對實(shí)際測量的精度有很大的影響，從而影響到艙容表的計(jì)算，影響精度；對人身也有一定的危險性。使用本發(fā)明的管路彎角測量裝置，可以避免人員進(jìn)入到艙室內(nèi)，只需約半天的測量時間，提高工作效率，提供測量精度。

本發(fā)明的管路彎角測量裝置除了可以應(yīng)用于船舶的測深管外，開可以應(yīng)用于海工、工業(yè)等管路角度測量，應(yīng)用范圍廣泛；提高測量精度及工作效率，以提供經(jīng)濟(jì)效益，減少人員進(jìn)入艙室所受的環(huán)境影響。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“優(yōu)選的實(shí)施方式”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上實(shí)施例僅用來說明本發(fā)明的詳細(xì)方法，本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進(jìn)，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。