直度测量仪设计构思

    目前，国内外测量大尺寸直线度的离线抽检方法，主要有：1)激光准直法；2)自准直光管检测法；3)拉线法；4)坐标测量法等。前两种方法分别以激光和白光作为直线基准，根据靶标或反射镜在被测直线方向逐点移动测出直线度误差；第三种方法以拉紧的丝线(如细钢丝)作为直线基准，采用适当的手段(如电容、电感)测量出直线度误差。

    在钢管生产时，所遵循的API 5 L标准规定：“规格小于4-1/2的A25、A和B级钢管应有适当的直度。所有其它钢管应对直度进行随机检查，对直线的偏离不得超过钢管长度的0.2％。测量可采用一根拉紧的细绳或金属丝沿钢管侧表面从钢管一端拉至另一端，测量拉紧的细绳或金属丝至钢管侧表面的最大距离。” 目前钢管生产厂家是采用目测的方法测出钢管圆柱外表面若干母线的直线度，然后采用拉线法测量最大值。标准中的测量方法如下图1所示。即在管端两侧由两人拉紧线或者钢丝，第三个人寻找线和钢管最大的偏差进行测量。此种测量方法虽然简单，但是测量误差大，效率低，而且耗费人力较多，在人员缺少的情况下将无法完成。

    1 直度测量仪的结构设计

    针对以上问题，现设计一直度测量仪，使其能固定在钢管两端，只要一个人就可以完成整个的测量工作。具体的设计结构如图2所示。主要有直度测量部分和支撑架部分组成。用来测量的线缠绕在卷线盘上，卷线盘由壳体和轴来支撑，卷线盘与轴之间安装一个卷簧，测量时，卷簧可使线拉紧，不用时可以将线收回。壳体安装在底座上，底座下端是夹子结构，可以牢固的夹在钢管一端。支撑架用来支撑卷线盘中拉过来的线，支撑架上端开有一缝，可使测量线从缝中穿过。线坠可使测量线在测量时为拉紧状态，不会从支撑架的缝中滑落出去。不用时，将线从支撑架上取下来，线坠可以固定在壳体的导线环上，避免测量线导松，影响下次测量时使用。支撑架下端固定在夹子2上，夹子2可以夹在钢管的另一端。

    2 使用方法

    直度测量仪的使用方法如图3所示，在找到钢管弯度最大面时，将直度测量仪和支撑架分别夹在钢管两端，将线坠从导线环上取下来，拉着测量线从支撑架的缝中穿过，在线坠的重力作用下，测量线拉紧。拉紧的线与底座底面所在的平面的距离是固定的值h，测量时，只要测出钢管表面到线的最大距离h1，就可以很容易计算出钢管的直度偏离值：

    P=h1-h。测试完毕后，将线坠从支撑架上取下，测量线在卷簧的作用下，自动收回。将线坠固定在导线环上，取下直度测量仪和支撑架即可。