專利名稱：一種變跨距焊接檢驗尺的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及測量檢測工具領域，尤其涉及一種變跨距焊接檢驗尺。
背景技術(shù)：
焊接檢驗尺是利用線紋及游標測量等原理，檢測焊縫的焊縫寬度、高度、錯邊量、 咬邊深度等的計量器具。常規(guī)焊接檢驗尺在測量焊縫余高時，由于焊縫寬度較大而焊接檢驗尺跨距(跨 距焊縫高度尺或咬邊深度尺與主尺之間的距離)較小，焊縫高度尺不能達到焊縫余高最 高點，因此，使用跨距較小的焊接檢驗尺無法測量焊縫寬度較大的焊縫余高，必須換型號較 大的焊接檢驗尺。同時，常規(guī)焊接檢驗尺是為平板對接焊縫設計的，用其測量焊管焊縫余高時，即使 焊縫余高為零，測量尺也有一小的讀數(shù)，從而導致測量誤差，尤其是對小直徑焊管或大跨距 焊接檢驗尺，誤差更大。再次，使用常規(guī)焊接檢驗尺對焊管錯邊量測量時，其誤差不易控制，因為錯邊的測 量首先是以焊縫余高的測量為基礎的，而且是在焊縫兩側(cè)測量，產(chǎn)生的誤差積累不易計算， 精度難以控制。為此，急需發(fā)明一種新型的焊接檢驗尺。
實用新型內(nèi)容為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種變跨距焊接檢驗尺，包括主尺部分、高度尺部分、咬邊深度尺部分和縱向刻 度，所述高度尺部分包括高度尺本體和高度尺鎖緊裝置，所述咬邊深度尺部分包括咬邊深 度尺本體和咬邊深度尺鎖緊裝置，所述主尺部分還包括橫向刻度，所述橫向刻度垂直于所 述縱向刻度；所述高度尺部分還包括高度尺滑塊和高度尺滑塊橫向固定裝置，所述高度尺 本體設置于所述高度尺滑塊上；所述咬邊深度尺部分還包括咬邊深度尺滑塊和咬邊深度尺 滑塊橫向固定裝置，所述咬邊深度尺本體設置于所述咬邊深度尺滑塊上。所述高度尺鎖緊裝置設置于所述高度尺滑塊上。所述咬邊深度尺鎖緊裝置設置于所述咬邊深度尺滑塊上。 所述高度尺滑塊能夠在與所述橫向刻度平行的方向上滑動。所述咬邊深度尺滑塊能夠在與所述橫向刻度平行的方向上滑動。所述高度尺部分為游標形式。所述主尺部分上設置有所述縱向刻度。所述主尺部分還包括滑軌，所述滑軌平行于所述橫向刻度，所述高度尺滑塊和所 述咬邊深度尺滑塊能夠在所述滑軌上滑動。本實用新型所謂的縱向刻度，是指與測量方向相平行方向上的刻度；本實用新型 所謂的橫向刻度，是指與測量方向相垂直方向上的刻度。同理，本實用新型所謂的縱向，是指與測量方向相平行的方向；本實用新型所謂的橫向，是指與測量方向相垂直的方向。本實用新型和常規(guī)焊接檢驗尺的不同之處是，將焊縫高度尺與咬邊深度尺設計為 可做橫向移動，以達到變跨距效果，與常規(guī)焊接檢驗尺不同的主要組成部分有滑軌、橫向 刻度、高度尺滑塊、高度尺滑塊橫向固定裝置、咬邊深度尺滑塊和咬邊深度尺滑塊橫向固定 裝置。各部分主要功能如下所述高度尺滑塊、咬邊深度尺滑塊使焊縫高度尺或咬邊深度尺做橫向與縱向移動；高度尺滑塊橫向固定裝置、咬邊深度尺滑塊橫向固定裝置能夠在與橫向刻度平 行的方向上鎖緊滑塊，使其固定；滑軌使滑塊在與橫向刻度平行的方向上移動；橫向刻度使滑塊移動至所需位置，確定跨距。本實用新型的有益效果如下(1)本實用新型能夠通過變化跨距代替多種型號焊接檢驗尺，達到一尺多用效果， 可以方便的測量不同寬度的焊縫余高。(2)本實用新型能夠通過縮小焊接檢驗尺跨距來提高焊管焊縫余高的測量精度。(3)本實用新型精度比常規(guī)焊接檢驗尺測量焊管焊縫余高與錯邊的精度高，操作 方便。(4)本實用新型使得在計算余高時更為方便、簡單。(5)本實用新型使用靈活、易于操作。

圖1是本實用新型優(yōu)選的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中焊接檢驗尺對平板對接焊焊縫余高的測量示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中焊縫為零時的測量示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)中焊接鋼管焊縫余高的兩種測量方法示意圖；圖5是現(xiàn)有技術(shù)中焊管焊縫余高測量示意圖；圖6是現(xiàn)有技術(shù)中對焊管錯邊量的測量示意圖；圖7是本實用新型的變跨距焊接檢驗尺測量錯邊示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，詳細說明本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案。如圖1所示的一種變跨距焊接檢驗尺，包括主尺部分1、高度尺部分2、咬邊深度尺 部分3和縱向刻度4，所述高度尺部分2包括高度尺本體5和高度尺鎖緊裝置12，所述咬邊 深度尺部分3包括咬邊深度尺本體7和咬邊深度尺鎖緊裝置14，所述主尺部分還包括橫向 刻度10，所述橫向刻度10垂直于所述縱向刻度4 ；所述高度尺部分2還包括高度尺滑塊11 和高度尺滑塊橫向固定裝置6，所述高度尺本體5設置于所述高度尺滑塊11上；所述咬邊 深度尺部分3還包括咬邊深度尺滑塊13和咬邊深度尺滑塊橫向固定裝置8，所述咬邊深度 尺本體7設置于所述咬邊深度尺滑塊13上。所述高度尺鎖緊裝置12設置于所述高度尺滑 塊11上。所述咬邊深度尺鎖緊裝置14設置于所述咬邊深度尺滑塊13上。所述高度尺滑 塊11能夠在與所述橫向刻度10平行的方向上滑動。所述咬邊深度尺滑塊13能夠在與所述橫向刻度10平行的方向上滑動。高度尺部分2為游標形式。所述主尺部分1上設置有 所述縱向刻度4。所述主尺部分1還包括滑軌9，所述滑軌9平行于所述橫向刻度10，所述 高度尺滑塊11和所述咬邊深度尺滑塊13能夠在所述滑軌上滑動。下面通過跟現(xiàn)有技術(shù)的對比，詳細說明本實用新型的優(yōu)點?，F(xiàn)有焊接檢驗尺主要結(jié)構(gòu)形式分為I型、II型、III型等。焊接檢驗尺根據(jù)測量寬度 的不同又可分為40型、60型等。GB/T3375-1994《焊接術(shù)語》中對焊縫余高的定義為超出母材表面連線上面的那 部分焊縫金屬的最大高度。該標準還給出了理想狀況下平板對接接頭焊縫余高的示意圖《焊接術(shù)語》中的“母材表面連線”不能單純理解為直線，對于圓筒形焊接鋼管或壓 力容器母材表面連線應該為沿鋼管圓周的弧線(縱向直焊縫鋼管)或者空間曲線(螺旋縫 焊管)。 常規(guī)焊接檢驗尺(II型)在對平板對接焊縫余高測量如圖2所示由圖2可以看出焊接檢驗尺在測量焊縫余高時，由于焊縫寬度較大而焊接檢驗尺 跨距(跨距焊縫高度尺或咬邊深度尺與主尺之間的距離，如圖3中的L)較小，焊縫高度尺 不能達到焊縫余高最高點，因此，使用跨距較小的焊接檢驗尺無法測量焊縫寬度較大的焊 縫余高，必須換型號較大的焊接檢驗尺。常規(guī)焊接檢驗尺是為平板對接焊縫設計的，用其測量焊管焊縫余高時，即使焊縫 余高為零，測量尺也有一小的讀數(shù)(如圖3所示)，從而導致測量誤差，尤其是對小直徑焊管 或大跨距焊接檢驗尺，誤差更大。常規(guī)焊接檢驗尺測量焊接鋼管外焊縫余高的通用方法有兩種，其示意圖如圖4所 示由圖3和圖4可以看出，用方法a測量直縫焊管余高時，測量值和焊縫余高實際值 是不相符的，即測量值大于焊縫真實高度，焊縫的真實余高應為h = h' -Δ其中△為誤 差值，A=b，h'為測量值。由圖3可得
I TA = b = R-jR2-(—)2
V 2(1)其中R為鋼管半徑，L為焊接檢驗尺跨距。同樣使用方法b測量焊管焊縫余高時也存在誤差，為了分析測量方法b的測量誤 差，將圖4b簡化為圖5。由圖5可知焊縫真實余高h = CB+BE，其中CD = CBcosa,由于a非常小，cosa ^ 1， 即⑶ CB，則焊縫余高h =⑶+BE，其中⑶為測量值h’，BE為誤差Δ。則焊縫余高為h = h，+ Δ。由圖5可得A = BE = ^AB2+R2-R(2)其中R為鋼管半徑，AB = AQ+L/2，L為焊接檢驗尺跨距。使用a、b兩種測量方法用跨距L為40mm焊接檢驗尺(設AQ為5mm)測量管徑為 IOOOmm焊管余高時誤差分別為0. 40mm與0. 62mm。按照《西氣東輸二線管道工程用直縫埋 弧焊管技術(shù)條件》對外焊縫余高的最大限制值2. 5mm(對于壁厚不大于18. 4mm焊管)計算， 其相對誤差分別為16%與24. 8%。對跨距L更大的焊接檢驗尺來說，其相對誤差更大。綜上所述，可得出以下幾點結(jié)論
5[0054](1)使用方法a測量焊縫余高時，測量值大于焊縫真實余高，使用方法b測量焊縫 余高時，測量值小于焊縫真實余高；(2)由公式(1)與公式(2)可知，在管徑一定時，焊接檢驗尺跨距是影響其測量精 度的主要因素，跨距值越小，誤差值越小，精度越高；(3)在焊接檢驗尺跨距與管徑一定時焊管焊縫余高測量方法a精度高于測量方法 b。使用常規(guī)焊接檢驗尺測量焊管錯邊時首先以焊縫上某一點為基點，然后分別在焊 縫兩側(cè)測量焊縫高度，兩者之差即為錯邊量，其測量示意圖如圖6所示，t為錯邊量。使用常規(guī)焊接檢驗尺對焊管錯邊量測量時，其誤差不易控制，因為錯邊的測量首 先是以焊縫余高的測量為基礎的，而且是在焊縫兩側(cè)測量，產(chǎn)生的誤差積累不易計算，精度 難以控制。綜上所述，常規(guī)焊接檢驗尺在測量焊縫幾何尺寸時存在以下幾點不足1)使用跨距較小的焊接檢驗尺測量寬度較寬的焊縫余高時，不易操作，需要更換 為跨距較大的焊接檢驗尺。2)使用常規(guī)焊接檢驗尺測量焊管焊縫余高時，使用跨距較大的焊接檢驗尺，其測 量誤差較大，因此需要更換跨距較小的焊接檢驗尺，跨距越小(不能小于焊縫寬度)則其測 量誤差越小，測量精度越高。3)使用常規(guī)焊接檢驗尺測量圓筒形焊管錯邊時由于相對誤差較大，誤差積累不易 控制，因此測量精度不高。鑒于以上原因，在不改變常規(guī)焊接檢驗尺(焊接檢驗尺III型)的使用功能情況下， 將其正面組織結(jié)構(gòu)設計為如圖1所示結(jié)構(gòu)，稱其為變跨距焊接檢驗尺。利用變跨距焊接檢驗尺測量焊管焊縫余高時，使用a方法通過縮小跨距提高測量 精度，其過程不再贅述?，F(xiàn)主要介紹利用變跨距焊接檢驗尺對焊管錯變的測量方法，如圖7 所示，首先將咬邊深度尺跨距調(diào)至最大，固定咬邊深度尺滑塊，焊縫居于跨距中間，橫向移 動焊縫高度尺，測量焊縫兩側(cè)高度，兩者之差即為錯邊量。實踐證明，跨距越大(不能大于 鋼管直徑)則測量誤差越小。可見，本實用新型主要有以下幾點優(yōu)點1，常規(guī)焊接檢驗尺根據(jù)測量寬度的不同可分為40型、45型、60型等。變跨距焊接 檢驗尺可以通過變化跨距代替多種型號焊接檢驗尺，也可當作I、IIJII型焊接檢驗尺用， 達到一尺多用效果，可以測量不同寬度焊縫余高。2，由公式(1)、(2)可知，在測量焊管焊縫余高時，測量誤差與Δ與焊接檢驗尺跨 距L程指數(shù)關系，跨距稍有變動，誤差則急劇變化。因此，使用變跨距焊接檢驗尺可以通過 縮小焊接檢驗尺跨距來提高測量精度。3，利用變跨距焊接檢驗尺測量焊管錯邊時，精度比利用常規(guī)焊接檢驗尺測量精度 高，操作方便。4，為了測得焊縫更為精確的焊縫余高，可以以圖3的方法測得誤差b，然后用焊縫 余高測量值減去誤差值即為焊縫真實余高(常規(guī)焊接檢驗尺亦可)，利用變跨距焊接檢驗 尺通過調(diào)節(jié)跨距使得誤差值b為易于計算的值(0. 5mm或Imm)，使得計算更為方便、簡單。 此外、可以將焊縫高度尺設計為游標形式，則誤差值可達到0. 05mm。[0070]5，變跨距焊接檢驗尺使用靈活、易于操作。以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本實用新型，但本領域技術(shù)人員應 該明白，本實用新型并不局限于以上所述實施例，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作 的任何修改、等同替換等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種變跨距焊接檢驗尺，包括主尺部分、高度尺部分、咬邊深度尺部分和縱向刻度， 所述高度尺部分包括高度尺本體和高度尺鎖緊裝置，所述咬邊深度尺部分包括咬邊深度尺 本體和咬邊深度尺鎖緊裝置，其特征在于所述主尺部分還包括橫向刻度，所述橫向刻度垂 直于所述縱向刻度；所述高度尺部分還包括高度尺滑塊和高度尺滑塊橫向固定裝置，所述 高度尺本體設置于所述高度尺滑塊上；所述咬邊深度尺部分還包括咬邊深度尺滑塊和咬邊 深度尺滑塊橫向固定裝置，所述咬邊深度尺本體設置于所述咬邊深度尺滑塊上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跨距焊接檢驗尺，其特征在于所述高度尺鎖緊裝置設置 于所述高度尺滑塊上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跨距焊接檢驗尺，其特征在于所述咬邊深度尺鎖緊裝置 設置于所述咬邊深度尺滑塊上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跨距焊接檢驗尺，其特征在于所述高度尺滑塊能夠在與 所述橫向刻度平行的方向上滑動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跨距焊接檢驗尺，其特征在于所述咬邊深度尺滑塊能夠 在與所述橫向刻度平行的方向上滑動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跨距焊接檢驗尺，其特征在于所述高度尺部分為游標形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跨距焊接檢驗尺，其特征在于所述主尺部分上設置有所 述縱向刻度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跨距焊接檢驗尺，其特征在于所述主尺部分還包括滑軌， 所述滑軌平行于所述橫向刻度，所述高度尺滑塊和所述咬邊深度尺滑塊能夠在所述滑軌上滑動。
專利摘要一種變跨距焊接檢驗尺，包括主尺部分、高度尺部分、咬邊深度尺部分和縱向刻度，所述高度尺部分包括高度尺本體和高度尺鎖緊裝置，所述咬邊深度尺部分包括咬邊深度尺本體和咬邊深度尺鎖緊裝置，所述主尺部分還包括橫向刻度，所述橫向刻度垂直于所述縱向刻度；所述高度尺部分還包括高度尺滑塊和高度尺滑塊橫向固定裝置，所述高度尺本體設置于所述高度尺滑塊上；所述咬邊深度尺部分還包括咬邊深度尺滑塊和咬邊深度尺滑塊橫向固定裝置，所述咬邊深度尺本體設置于所述咬邊深度尺滑塊上。本實用新型能夠達到一尺多用效果，可以方便的測量不同寬度的焊縫余高，可提高圓筒形壓力容器與焊管焊縫余高與錯邊的測量精度，使用靈活、易于操作。
文檔編號G01B5/02GK201852539SQ20102059168
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者張鴻博, 李云龍, 李記科, 王長安, 王高峰 申請人:北京隆盛泰科石油管科技有限公司