一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法技术

本发明专利技术公开了一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法，包括测头、第一伸缩测量杆，第二伸缩测量杆以及角度测量仪；第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的两端均设置有测头，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆在两者的中点铰接，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的铰接处设置有角度测量仪；第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的外侧设置有标尺刻度；第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的外侧设置有标尺刻度，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆从铰接处进行相对旋转，测头压在石油管外螺纹上，能够得到计算石油管外螺纹顶径的参数；本方法石油管外螺纹顶径测量方法，为目前已知测量外螺纹顶径次数最少的方法，三次测量就能得到待测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径。

An instrument and method for measuring the top diameter of external thread of petroleum pipe

【技术实现步骤摘要】
一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法
本专利技术属于石油管螺纹计量
，涉及一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法。
技术介绍
外螺纹顶径是石油管圆螺纹套管和油管、偏梯形螺纹套管的螺纹参数测量中非常重要的一项参数，按照标准规定须找到规定截面上螺纹的最大顶径和最小顶径。现有的石油管外螺纹最大顶径和最小顶径测量存在下述问题：目前的仪器测量通过人工操作仪器连续旋转180°以上去找到测量过程中的最大值和最小值，由于受操作人员操作水平和主观判断影响，测量出的最大顶径和最小顶径与实际情况有偏差，且操作者的经验不一，需要操作多次才能找到最大顶径和最小顶径，整个测量过程费时较长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种石油管外螺纹顶径测量仪及方法，消除人员操作水平和主观判断的影响，准确测量石油管的最大顶径和最小顶径，提高测量效率和准确度。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种石油管外螺纹顶径测量仪，包括测头、第一伸缩测量杆，第二伸缩测量杆以及角度测量仪；第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的两端均设置有测头，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆在两者的中点铰接，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的铰接处设置有角度测量仪；第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的外侧设置有标尺刻度。角度测量仪采用数显式角度测量仪，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆均采用数显式测量尺，数显式测量尺和数显式角度测量仪的数据输出端均连接控制器的输入端，控制器的输出端连接有显示器和存储器，控制器将角度信息和长度信息输出至显示器。测头的宽度不小于待测螺纹的螺距。测头与第一可伸缩杆以及第二可伸缩杆采用螺纹连接或焊接的方式连接。采用本专利技术所述测量仪对石油管外螺纹顶径测量的方法，进行三次测量：第一次为外螺纹顶径的任意位置测量，得到第一次测量的待测石油管外螺纹顶径m，第二次将第一伸缩测量杆和第二测量杆中的一个固定，另一个转动α角进行测量，得到第二次测量待测石油管外螺纹顶径n，其中，0°＜α＜90°；第三次继续转动第二次测量所转动的第一伸缩测量杆或第二测量杆，与第一次位置相对转动90°，得到第三次测量的待测石油管外螺纹顶径p，最后利用所述三次测量的结果进行计算得到石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径。第二次相对第一次测量的位置转动角度α为45°。待检测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径计算式如下：其中，a为待测石油管外螺纹最大顶径；b为待测石油管外螺纹最小顶径；m为第一次测量的待测石油管外螺纹顶径；n为第二次测量的待测石油管外螺纹顶径；p为第三次测量的待测石油管外螺纹顶径；α为第二次测量转动的角度。待检测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径计算如下：其中，a为待测石油管外螺纹最大顶径；b为待测石油管外螺纹最小顶径；m为第一次测量的待测石油管外螺纹顶径；n为第二次测量的待测石油管外螺纹顶径；p为第三次测量的待测石油管外螺纹顶径。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的外侧设置有标尺刻度，测头、第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆相互配合能用于测量长度尺寸，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆在两者的中点铰接，两者从铰接处进行相对旋转，而且从角度测量仪能知道其旋转的角度，能够得到计算石油管外螺纹顶径所需参数。进一步的，角度测量仪采用数显式角度测量仪，第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆均采用数显式测量尺，数显式测量尺和数显式角度测量仪的数据输出端均连接控制器的输入端，控制器的输出端连接有显示器，使得数据能够在直读的基础上，还能实现存储，有便于将数据进行电子化存储，并输入计算单元进行计算，大大提高检测效率。进一步的，测头的宽度不小于待测螺纹的螺距，能使测头在石油管外侧平稳移动，有利于提高检测的准确性。进一步的，测头与第一可伸缩杆以及第二可伸缩杆采用螺纹连接或焊接的方式连接，采用螺纹连接，则测头方便进行更换；焊接形式更加稳定，不需要定期检查连接的松紧度。调节第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆的长度，使测头压在石油管外螺纹上，然后再调节第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆之间的角度，测量三次，从角度测量仪上读出不同的角度数，从第一伸缩测量杆和第二伸缩测量杆读出长度，即可用测量结果进行计算，得到准确的石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径；本方法石油管外螺纹顶径测量方法，为目前已知测量外螺纹顶径次数最少的方法，仅三次测量就能得到待测石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径，而且测量时可以进行0°＜α＜90°的转动，并且在此基础上，进行设定角度的转动可以简化算法，提高测量效率。附图说明图1为本专利技术测量仪意图；图2为本专利技术测量头测量状态下与螺纹接触示意图；图3为本专利技术实施例提供的数学原理图。图中：1-测头，2-第一伸缩测量杆，3-第二伸缩测量杆，4-角度测量仪。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本专利技术实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1和图2所示，一种石油管外螺纹顶径测量仪，包括测头1、第一伸缩测量杆2，第二伸缩测量杆3以及角度测量仪4；第一伸缩测量杆2和第二伸缩测量杆3的两端均设置有测头1，第一伸缩测量杆2和第二伸缩测量杆3在两者的中点铰接，第一伸缩测量杆2和第二伸缩测量杆3的铰接处设置有角度测量仪4；第一伸缩测量杆2和第二伸缩测量杆3的外侧设置有标尺刻度。角度测量仪4采用数显式角度测量仪，第一伸缩测量杆2和第二伸缩测量杆3均采用数显式测量尺，数显式测量尺和数显式角度测量仪的数据输出端均连接控制器的输入端，控制器的输出端连接有显示器和存储器，控制器将角度信息和长度信息输出至显示器。测头1的宽度不小于待测螺纹的螺距。测头1与第一可伸缩杆2以及第二可伸缩杆3采用螺纹连接或焊接的方式连接。利用顶径测量仪对待测石油管外螺纹顶径在任意一个方向上进行测量后，再进行逆时针或顺时针的角度α，0°＜α＜90°转动，最后在初始位置的基础上进行逆时针或顺时针(转动顺序与前步骤一致)的90°转动，共测量三次，利用特定算法得到石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径。如图3所示，经过三次转动进行测量，无需记录初始位置，根据测量结果进行计算，得到石油管外螺纹的最大顶径和最小顶径。对待测石油管外螺纹顶径在任意一个方向上进行测量后，逆时针或顺时针进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油管外螺纹顶径测量仪，其特征在于，包括测头(1)、第一伸缩测量杆(2)，第二伸缩测量杆(3)以及角度测量仪(4)；第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)的两端均设置有测头(1)，第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)在两者的中点铰接，第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)的铰接处设置有角度测量仪(4)；第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)的外侧设置有标尺刻度。/n

【技术特征摘要】
1.一种石油管外螺纹顶径测量仪，其特征在于，包括测头(1)、第一伸缩测量杆(2)，第二伸缩测量杆(3)以及角度测量仪(4)；第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)的两端均设置有测头(1)，第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)在两者的中点铰接，第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)的铰接处设置有角度测量仪(4)；第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)的外侧设置有标尺刻度。


2.根据权利要求1所述的石油管外螺纹顶径测量仪，其特征在于，角度测量仪(4)采用数显式角度测量仪，第一伸缩测量杆(2)和第二伸缩测量杆(3)均采用数显式测量尺，数显式测量尺和数显式角度测量仪的数据输出端均连接控制器的输入端，控制器的输出端连接有显示器和存储器。


3.根据权利要求1所述的石油管外螺纹顶径测量仪，其特征在于，测头(1)的宽度不小于待测螺纹的螺距。


4.根据权利要求1所述的石油管外螺纹顶径测量仪，其特征在于，测头(1)与第一可伸缩杆(2)以及第二可伸缩杆(3)采用螺纹连接或焊接的方式连接。


5.一种石油管外螺纹顶径测量方法，其特征在于，采用权利要求1所述顶径测量仪进行三次测量：第一次为外螺纹顶径的任意位置测量，得到第一次测量的待测石油管外螺纹顶径m，
第二次将第一伸缩测量杆(2)和第二测量杆(3)中的一个固定，另一个转动α角进行测量，得到第...

【专利技术属性】
技术研发人员：余志，白小亮，樊治海，艾裕丰，韩新利，张益铭，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油天然气集团公司管材研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11