本发明专利技术公开了一种试验管中部2D长度横截面的转角测量装置及其测量方法，属于石油天然气领域。所述测量装置包括支撑件、第一至第三传感器安装板、第一至第二位移传感器、控制系统及计算机数据采集与分析系统，本发明专利技术实施例所述转角测量装置的测量模型结构简单、测量结果准确的优点；所述转角测量装置安装方便，测量装置可重复使用。本发明专利技术实施例所述测量方法，易于操作，具有测量成本低的优点。本发明专利技术实施例所述测量原理及测量方法可适用于不同直径、壁厚的高压、高钢级钢管管，特别是实用于模拟高压、大口径、大壁厚、高钢级油气输送管承受实际服役载荷状态，测量试验管弯曲变形试验时中部2D长度横截面的转角。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钢管试验用测量装置及测量方法，特别涉及试验管中部2D长度横截面的转角测量装置及其测量方法。
技术介绍
在钢管管弯曲变形试验中，试验管直径、壁厚变化范围很大，为了使试验结果具有可比性，多年的研究结论证明，评价试验管抗弯曲能力的重要指标为试验管中部2倍直径长度所在横截面的转角大小，即横截面转角是评价试验管抗弯曲变形能力的重要依据。但是，由于试验管在弯曲变形过程中，不仅有弯曲变形，而且在水平面内有平面运动，故很难找到测量横截面转角的测量基准，没有测量基准作参考，转角测量就无法实施。目前国内尚无钢管管弯曲大变形试验系统，针对对试验管中部2D长度横截面的转角测量更是缺乏经验。国外也无相关经验，横截面转角测量也是亟待解决的难题。
技术实现思路
为了解决现有技术中针对试验管弯曲变形试验时中部2D长度横截面的转角测量，由于缺少合适的测量装置，而导致的测量不准确或测量无法实施的问题，本专利技术实施例提供了一种试验管中部2D长度横截面的转角测量装置及其测量方法，所述方法需要具备测量简便的优点，所述测量装置需要具备测量模型简单、测量成本低及安装方便的优点，并且所述测量方法及测量装置均应适用于不同直径、壁厚的高压、高钢级钢管管的测量，所述技术方案如下一种试验管中部2D长度横截面的转角测量装置，所述测量装置包括支撑件、第一至第三传感器安装板、第一至第二位移传感器、控制系统及计算机数据采集与分析系统，所述支撑件的一端沿其径向插接着第一传感器安装板，所述第一位移传感器安装板与所述支撑件形成第一测量臂；所述支撑件的另一端沿其径向插接着所述第二传感器安装板及所述第三传感器安装板，所述第二传感器安装2、所述第三传感器安装板及所述支撑件形成第二测量臂；其中，所述第一测量臂与第二测量臂之间的距离为所述试验管中部2D长度；所述第二传感器安装板2及所述第三传感器安装板之间形成间隙，所述间隙内安装着所述第一位移传感器和所述第二位移传感器，且所述第一位移传感器和所述第二位移传感器对称布置在所述支撑件的两侧；所述第一位移传感器和所述第二位移传感器分别与所述控制系统相连，并通过所述控制系统控制动作，所述控制系统于所述计算机数据采集与分析系统相连，通过所述第一位移传感器和所述第二位移传感器测量所述支撑件的位移量并发出电信号，所述电信号经所述控制系统传送给所述计算机数据采集与分析系统，由于所述计算机数据采集与分析系统进行记录、处理、分析及输出打印，得到所述试验管中部2D长度横截面的转角值。具体地，作为优选，所述第一位移传感器和所述第二位移传感器均为拉线式位移传感器。本专利技术实施例还提供了一种用于所述试验管中部2D长度横截面的转角测量装置的测量方法，所述测量方法按照如下步骤操作步骤1，按试验要求制备试验管，具体将制备好的试验管和连接法兰进行用焊接连接，对焊接好的试验管进行无损探伤检查，合格后，进行静水压试验，检验合格后，进行下一操作；步骤2，将所述试验管安装到试验加载系统，具体吊装所述试验管到试验机械加载系统上，调整安装精度，定位后把紧高强度螺栓组；步骤3，在所述试验管上安装所述转角测量装置，具体将所述转角测量装置固定安装在所述试验管上，使所述转角测量装置中的所述支撑件的中心线与所述试验管的中线线保持平行，并使所述转角测量装置中的第一测量臂及第二测量臂对准所述试验管中部2D长度；步骤4，按所述试验管弯曲试验要求加载进行试验，随所述试验管的弯曲变形，所述第一及第二测量臂也随截面发生转动，所述第一和第二位移传感器因位移改变而发出电信号，电信号经所述控制系统后输出到所述计算机数据采集与分析系统，所述计算机数据采集与分析系统按要求进行记录、处理、分析及输出打印，最终得到所述试验管中部2D长度横截面的转角值。更具体地，所述步骤4中的所述试验管中部2D长度横截面的转角值，具体按照下述公式计算，A (t) = SirT1 ({ /2- /2} /L0)，其中，第一位移传感器对应第一测点，第二位移传感器对应第二测点，LO表示第二测量臂上第一测点与第二测点之间的距离；Ll(O)表示试验管在未发生弯曲前，所述两个测量臂上相对应第一测点之间的距 1 ；Ll (t)表示试验管在弯曲后，所述两个测量臂上相对应第一测点之间的距离；L2(0)表示试验管在未发生弯曲前，所述两个测量臂上相对应第二测点之间的距 1 ；L2(t)表示试验管在弯曲后，所述两个测量臂上相对应第二测点之间的距离；A(t)表示横截面的转角。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是本专利技术实施例所述试验管中部2D长度横截面转角测量装置的测量模型结构简单、测量结果准确的优点；所述转角测量装置安装方便，测量装置可重复使用。本专利技术实施例所述测量方法，易于操作，具有测量成本低的优点。本专利技术实施例所述测量原理及测量方法可适用于不同直径、壁厚的高压、高钢级钢管管，特别是实用于模拟高压、大口径、大壁厚、高钢级油气输送管承受实际服役载荷状态，测量试验管弯曲变形试验时中部2D长度横截面的转角。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例1所述试验管中部2D长度横截面的转角测量装置的结构示意图；图2是图1中所述转角测量装置的原理图。图中，10转角测量装置，1第一传感器安装板，2第二传感器安装板，3第一位移传感器，4第二位移传感器， 5第三传感器安装板，6支撑件，7控制系统，8计算机数据采集与分析系统，2O试验管。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例1一种试验管中部2D长度横截面的转角测量装置，所述测量装置包括支撑件6、第一至第三传感器安装板5、第一至第二位移传感器4、控制系统7及计算机数据采集与分析系统8，所述支撑件6的一端沿其径向插接着第一传感器安装板1，所述第一传感器安装板1与所述支撑件6形成第一测量臂；所述支撑件6的另一端沿其径向插接着所述第二传感器安装板2及所述第三传感器安装板5，所述第二传感器安装板2、所述第三传感器安装板5及所述支撑件6形成第二测量臂；其中，所述第一测量臂与第二测量臂之间的距离为所述试验管20中部2D长度；所述第二传感器安装板2及所述第三传感器安装板5之间形成间隙，所述间隙内安装着所述第一位移传感器3和所述第二位移传感器4，且所述第一位移传感器3和所述第二位移传感器4对称布置在所述支撑件6的两侧；所述第一位移传感器3和所述第二位移传感器4分别与所述控制系统7相连，并通过所述控制系统7控制动作，所述控制系统7于所述计算机数据采集与分析系统8相连， 通过所述第一位移传感器3和所述第二位移传感器4测量所述支撑件6的位移量并发出电信号，所述电信号经所述控制系统7传送给所述计算机数据采集与分析系统8，由于所述计算机数据采集与分析系统8进行记录、处理、分析及输出打印，得到所述试验管20中部2D 长度横截面的转角值。本专利技术所述试验管20中部2D长度横截面转角的测量原理本专利技术实施例中，第一传感器安装板1组成第一个测量本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏远，李彦峰，吉玲康，邹海萍，冯耀荣，左水利，黄呈帅，杨勇鸣，王海涛，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油天然气集团公司管材研究所，中国重型机械研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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