本實(shí)用新型主要涉及一種測量較小內(nèi)徑管道長度的裝置，更具體地說，特指一種采用擺臂方式支撐測量輪，使其以與管道內(nèi)壁接觸方式測量管道長度的裝置。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會信息化程度的提高，越來越多的通信、電力等纜線需要預(yù)埋地下，由此對地下鋪設(shè)的管道需求越來越大，非開挖管道鋪設(shè)技術(shù)越來越廣泛。采用非開挖技術(shù)鋪設(shè)管道后，管道地下走向的三維坐標(biāo)測量對于技術(shù)存檔和后續(xù)施工非常重要。在構(gòu)建管道地下走向的三維坐標(biāo)時(shí)，管道長度是三維坐標(biāo)標(biāo)定的重要參數(shù)。目前對于內(nèi)徑較大的地下管道，測量其長度時(shí)，一般采用封閉的多桿機(jī)構(gòu)支撐具有信號激勵源功能的測量輪（多為加裝磁性材質(zhì)），多桿機(jī)構(gòu)在彈簧的作用下使得測量輪始終以一定的壓力接觸管道內(nèi)壁，并且具有一定范圍內(nèi)的變化幅度，以自動適應(yīng)管道半徑因制造、安裝等誤差出現(xiàn)的波動，在多桿機(jī)構(gòu)上靠近測量輪的地方安裝有計(jì)數(shù)傳感器。當(dāng)測量輪在管道內(nèi)壁走過時(shí)，其上的磁性材料將周期性地激勵計(jì)數(shù)傳感器，通過簡單的換算即可實(shí)時(shí)測量出當(dāng)前管道的長度。但是，受限于多桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特點(diǎn)，其無法設(shè)計(jì)為較小的尺寸結(jié)構(gòu)，且過小的多桿結(jié)構(gòu)也無法安裝計(jì)數(shù)傳感器，造成這種管長測量裝置無法在較小管徑的管道內(nèi)應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型主要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種簡單、便捷的用于測量較小管徑地下管道的長度測量方法。需要設(shè)計(jì)小巧的支撐結(jié)構(gòu)和傳感器安裝結(jié)構(gòu)，以確保測量輪能夠可靠地貼緊在管道內(nèi)壁上并能適應(yīng)一定范圍內(nèi)的管徑大小變化，且確保磁性激勵源與計(jì)數(shù)器傳感器盡可能接近。

為解決上述問題，本實(shí)用新型提出的解決思路為：設(shè)計(jì)一個連接在測量裝置主體上定軸擺動的擺臂替代原有的多桿機(jī)構(gòu)。擺臂一端通過銷軸內(nèi)嵌在裝置主體上，另一端安裝一定大小的測量輪，使得整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小。擺臂在扭力彈簧作用下處于展開狀態(tài)，可確保測量輪始終與管內(nèi)壁接觸，且有一定范圍的調(diào)整幅度。

本實(shí)用新型提出的解決方案為：一種擺臂式管長測量裝置，包括主體、擺臂銷軸、測量輪、磁珠、計(jì)數(shù)傳感器、輪子鎖緊螺釘、擺臂、扭力彈簧、傳感器面板，在主體的底面上安裝并容納銷軸、擺臂和測量輪，所述擺臂直接與銷軸配合，由此連接在主體上并能自由轉(zhuǎn)動，所述測量輪直接與擺臂配合，由此連接在擺臂上并能自由轉(zhuǎn)動，且測量輪處于擺臂與底面之間，以確保測量輪與底面間有較小的間隙，所述扭力彈簧用于確保擺臂和測量輪在自由狀態(tài)下處于伸展?fàn)顟B(tài)，即遠(yuǎn)離主體中心線位置，當(dāng)管壁約束測量輪，而使其帶動擺臂轉(zhuǎn)向主體的中心線位置時(shí)，扭力彈簧將產(chǎn)生復(fù)位扭力，使得測量輪壓緊在管道內(nèi)壁上，確保足夠的摩擦力，所述傳感器面板背面設(shè)計(jì)有傳感器槽，使得計(jì)數(shù)傳感器盡可能靠近測量輪，并與外界隔離，由此實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)傳感器和磁珠盡量小的距離，實(shí)現(xiàn)可靠地傳感和計(jì)數(shù)功能。

所述主體為比待測管道內(nèi)徑要小的圓柱狀體，其上沿軸向設(shè)計(jì)有一個底面，用于安裝擺臂銷軸，以及在底面下預(yù)埋傳感器。當(dāng)測量輪受管道內(nèi)壁擠壓時(shí)，能夠容納處于收攏狀態(tài)的擺臂和測量輪。

所述擺臂為長條狀桿件，一端設(shè)計(jì)有圓柱孔用于與銷軸配合，為減小摩擦，圓柱孔周圍均布設(shè)計(jì)有三個沿軸向的槽，用于存儲潤滑脂。在該圓柱孔附近的外壁上設(shè)計(jì)有圓柱孔軸向的凹槽，用于安裝扭力彈簧，對擺臂的運(yùn)動和位置進(jìn)行約束。另一端設(shè)計(jì)有圓柱凸臺，以及一個同心的螺紋孔，圓柱凸臺作為銷軸與測量輪配合，為減小摩擦，測量輪上的圓柱孔周圍均布設(shè)計(jì)有三個沿軸向的槽，用于存儲潤滑脂。與圓柱凸臺同心的螺紋孔與輪子鎖緊螺釘連接，限制測量輪沿其軸向的運(yùn)動。

所述扭力彈簧為等直徑扭簧，其一端彎曲為與自身軸線平行方向，卡入擺臂中，另一端沿螺旋方向順延。當(dāng)本裝置布置兩組擺臂時(shí)，扭力彈簧設(shè)計(jì)為對扭結(jié)構(gòu)，使得擺臂運(yùn)動更為對稱，此時(shí)沿螺旋方向順延端連在一起。

所述測量輪為一個帶環(huán)槽的回轉(zhuǎn)體，其中心設(shè)計(jì)有與銷軸連接的圓柱孔，為減小摩擦，測量輪上的圓柱孔周圍設(shè)計(jì)有三個均勻分布的沿其軸向延伸的槽，用于存儲潤滑脂。

所述傳感器面板為薄板狀，安裝在主體的底面上，其背面設(shè)計(jì)有一定深度凹槽，用于安裝計(jì)數(shù)傳感器，且確保計(jì)數(shù)傳感器盡可能接近主體缺口的底面，實(shí)現(xiàn)對測量輪上的磁珠的可靠感知。

控制效果：與現(xiàn)有的地下管道長度測量裝置相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）采用一個擺臂零件替代多桿機(jī)構(gòu)，簡化了測量輪支撐結(jié)構(gòu)，極大地縮小了本裝置的體積結(jié)構(gòu)；

（2）采用扭力彈簧確保擺臂支撐測量輪與待測管壁的可靠接觸，增強(qiáng)了測量的可靠性，提高了管內(nèi)結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性；

（3）采用測量輪下吊式安裝，傳感器安置在傳感器面板背面，確保磁珠與計(jì)數(shù)傳感器的近距離可靠傳感。由于傳感器面板講計(jì)數(shù)傳感器與外界隔離，防止進(jìn)水、碰撞等損壞，提高了本裝置的可靠性。

附圖說明

圖1 是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2 是本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)圖；

圖3 是本實(shí)用新型的擺臂結(jié)構(gòu)圖；

圖4（a）是本實(shí)用新型的扭力彈簧結(jié)構(gòu)圖，圖4（b）為對扭彈簧結(jié)構(gòu)；

圖5 是本實(shí)用新型的測量輪；

圖6 是本實(shí)用新型的傳感器面板。

圖例說明

1 主體

11 缺口側(cè)壁 12 銷軸孔

13 面板凹槽 14缺口底面

2 銷軸

3 擺臂

31 凸臺 32 彈簧槽

33 銷軸孔 34擺臂油脂儲槽

35 凸臺銷軸 36 螺紋孔

37 彈簧卡槽

4輪子鎖緊螺釘

5 測量輪

51 圓柱孔 52測量輪油脂儲槽

53 磁珠孔

6 磁珠

7 計(jì)數(shù)傳感器

8 傳感器面板

81 傳感器槽

9 扭力彈簧

91 螺旋段 92順延段

93 垂直段 94 變形段

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方法對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1所示，本實(shí)用新型的擺臂式管長測量裝置，包括主體（1）、銷軸（2）、擺臂（3）、輪子鎖緊螺釘（4）、測量輪（5）、磁珠（6）、計(jì)數(shù)傳感器（7）、傳感器面板（8）、扭力彈簧（9）。

參見圖2，主體（1）上設(shè)計(jì)有缺口，形成側(cè)壁（11）和底面（14），底面（14）設(shè)計(jì)有銷軸孔（12）、面板凹槽（13）。

參見圖1、2、3、4（a），擺臂（3）通過其上的銷軸孔（33）與銷軸（2）配合，銷軸（2）再通過銷軸孔（12）與主體連接。此時(shí)擺臂（3）可繞銷軸（2）自由轉(zhuǎn)動。為減小摩擦，可在擺臂油脂儲槽（34）中填充潤滑脂。為使擺臂（3）處于伸展?fàn)顟B(tài)，即其偏離主體（1）的中心線，將扭力彈簧9的螺旋段（91）逃入擺臂（3）上的彈簧槽（32），垂直段（93）卡入彈簧卡槽（37）中，順延段（92）與缺口側(cè)壁（11）接觸，由此實(shí)現(xiàn)扭力彈簧（9）對擺臂（3）的限位。當(dāng)在缺口中對稱布置兩套擺臂時(shí)，由于擺臂的運(yùn)動相反，因此扭力彈簧（9）要做成相反旋向，此時(shí)二者的順延段（92）可以連接在一起形成變形段（94），其具有一定的變形能力。當(dāng)用手壓迫擺臂（3）相主體（1）的中心線位置轉(zhuǎn)動時(shí)，將壓迫扭力彈簧（9），此時(shí)擺臂（3）具有恢復(fù)原位置的趨勢，并對手形成擠壓作用。

參見圖1、3、5，測量輪（5）上設(shè)計(jì)有磁珠孔（53），當(dāng)測量輪（5）轉(zhuǎn)動時(shí)，磁珠（6）的磁性將周期性地對計(jì)數(shù)傳感器（7）進(jìn)行激勵。為確保二者可靠地相互感應(yīng)，二者距離不能太大，因此在安裝擺臂（3）時(shí)需要將其上的凸臺銷軸（35）面向主體（1）上的缺口底面（14），然后將測量輪（5）通過圓柱孔（51）與凸臺銷軸（35）配合，將其安裝在擺臂（3）上，最后采用輪子鎖緊螺釘（4）限制測量輪（5）沿其軸向的運(yùn)動。為減小圓柱孔（51）與凸臺銷軸（35）間的摩擦，可在測量輪油脂儲槽（52）中填充潤滑脂。

參見圖1、2、6，為確保磁珠（6）與計(jì)數(shù)傳感器（7）間具有較小的間隙，同時(shí)確保計(jì)數(shù)傳感器（7）穩(wěn)定、可靠工作，將其安裝在傳感器面板（8）的背面的傳感器槽（81）中。

雖然本實(shí)用新型已以較佳的實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動和修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。