本实用新型具体涉及基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置。
背景技术：
在焊接接头环向、轴向形成的棱角，其大小用棱角度(e)来表示。棱角度主要是由于预弯操作不规范、焊接变形等原因产生的。棱角度的存在形成了压力容器的几何不连续，造成棱角处的应力集中，进而使压力容器局部承载能力下降，危及压力容器的安全运行，在实际生产中，一般采用制作内样板进行棱角度测量，但压力容器的直径大小不一，如果用制作内样板进行测量的方式，需要大量的不同规格的样板，样板的制作比较繁琐，且常用的是薄的胶合板制作，易磨损，且容易因存储不当造成受潮腐烂。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置。
为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，包括固定尺、激光扫描器、扇形角度尺和计算装置；
所述固定尺两端设有支腿，将固定尺固定于筒体内侧；
所述激光扫描器镶嵌在固定尺内，激光扫描器的激光发射部与固定尺边缘齐平；
所述扇形角度尺固定于固定尺上，与激光扫描器相隔一段距离x，扇形角度尺0度刻度线与固定尺边缘齐平；
所述计算装置连接激光扫描器和扇形角度尺，根据激光扫描过程中的激光角度及扇形角度尺读数获取激光扫描点与固定尺的垂直距离。
作为本实用新型的进一步改进，还包括显示装置，所述显示装置固定于固定尺上，显示装置连接计算装置。
作为本实用新型的进一步改进，所述固定尺两端设有凹槽，支腿穿过凹槽与固定尺垂直连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述固定尺上设有接口，连接不同尺寸的拼接尺，以便调整跨度，适用于不同内径的筒体测量。
作为本实用新型的进一步改进，所述支腿为磁性材料，可吸附在化工设备上常见的碳钢筒体上，便于固定。
作为本实用新型的进一步改进，所述固定尺上设有刻度。
作为本实用新型的进一步改进，所述扇形角度尺为透明材质。
作为本实用新型的进一步改进，所述扇形角度尺与固定尺滑动连接。可以根据不同的筒体内径调整适宜的x数值。
作为本实用新型的进一步改进，还包括报警装置，所述报警装置连接计算装置。
本实用新型的基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置利用激光扫描器扫描180°范围内的筒体，可以根据一定时间、角度间隔向筒体发射激光，根据角度间隔、时间段获取当前的角度；通过扇形角度尺获取激光点、扇形角度尺、固定尺形成的夹角；之后通过两个角度及确定的x，利用三角函数可获取筒体激光点到固定尺的垂直距离。根据多组角度和垂直距离可准确拟合出筒体内壁曲线，用于计算棱角度。
本实用新型的装置用于棱角度检测，操作简单、测量精确且装置适用范围广，经久耐用。
附图说明
图1是基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置结构主视示意图；
图2是基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置侧视结构示意图；
图中，1为固定尺；2为激光扫描器；3为扇形角度尺；4为支腿；5为显示装置；6为筒体内壁。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
如图1～2所示的基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，包括固定尺1、激光扫描器2、扇形角度尺3、显示装置5和计算装置；
固定尺1两端设有凹槽，两个支腿4与固定尺1两端凹槽嵌合，并与固定尺1垂直连接，支腿4的直径与固定尺1的宽度相同，通过外力可以将固定尺1紧靠在筒体内壁6上，支腿4可以用磁性材料制造，以便于吸附在化工设备上常见的碳钢筒体上，不锈钢无磁性时需要手持固定。优选的，固定尺1使用刚性好的金属材料制作成，上有刻度；可在固定尺1上设置接口，连接不同尺寸的拼接尺，以便调整跨度，适用于不同内径的筒体测量；
激光扫描器2镶嵌在固定尺1内，激光扫描器2的激光发射部与固定尺边缘齐平；可向四周发射激光，投射在筒体内壁6上；
扇形角度尺3固定于固定尺1上，与激光扫描器2相隔一段距离x，扇形角度尺3的0度刻度线与固定尺边缘齐平，确保读数准确；
计算装置可为计算机，连接激光扫描器和扇形角度尺，用于根据激光扫描过程中的激光角度及扇形角度尺读数获取激光扫描点与固定尺的垂直距离。根据多组角度和垂直距离可准确拟合出筒体内壁曲线，用于计算棱角度。
显示装置5固定于固定尺上，连接计算装置，显示计算装置的计算结果；
本实用新型的测量原理如下：
激光扫描器2按照一定时间/角度间隔向筒体内壁6发射激光，打在筒体上的激光点、激光扫描器、筒体内壁6之间形成的角度α即激光扫描器发射的激光角度，可直接读取；扇形角度尺3中激光所在的位点指向的刻度即读数β，为激光点、扇形角度尺3、筒体内壁6形成的夹角；基于α、β和激光扫描器2、扇形角度尺3的间距x，可利用三角函数计算出激光点到固定尺1的垂直距离，集合多组数据即可拟合出筒体内壁6曲线图，可获取棱角度变化。在激光扫描器2的一个扫描周期内可以拟合出筒体内壁6曲线图，获取各个激光点位的棱角度变化，在第二个扫描周期时即可根据激光的相应点位(即相应的α值)在显示装置中实时显示当前的棱角度。在增设报警装置时，报警装置在当前棱角度超标时报警，便于检测。
1.一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，其特征在于，包括固定尺、激光扫描器、扇形角度尺和计算装置；
所述固定尺两端设有支腿，将固定尺固定于筒体内侧；
所述激光扫描器镶嵌在固定尺内，激光扫描器的激光发射部与固定尺边缘齐平；
所述扇形角度尺固定于固定尺上，与激光扫描器相隔一段距离x，扇形角度尺0度刻度线与固定尺边缘齐平；
所述计算装置连接激光扫描器和扇形角度尺，根据激光扫描过程中的激光角度及扇形角度尺读数获取激光扫描点与固定尺的垂直距离。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置固定于固定尺上，显示装置连接计算装置。
3.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，其特征在于，所述固定尺两端设有凹槽，支腿穿过凹槽与固定尺垂直连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，其特征在于，所述固定尺上设有接口，连接不同尺寸的拼接尺。
5.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，其特征在于，所述支腿为磁性材料。
6.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，其特征在于，所述固定尺上设有刻度。
7.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，其特征在于，所述扇形角度尺为透明材质。
8.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，其特征在于，所述扇形角度尺与固定尺滑动连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于激光扫描的筒体内侧环向棱角度检测装置，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置连接计算装置。
技术总结