RU201688U1 - MEASURING AND RECORDING DEVICE - Google Patents
MEASURING AND RECORDING DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU201688U1 RU201688U1 RU2019140998U RU2019140998U RU201688U1 RU 201688 U1 RU201688 U1 RU 201688U1 RU 2019140998 U RU2019140998 U RU 2019140998U RU 2019140998 U RU2019140998 U RU 2019140998U RU 201688 U1 RU201688 U1 RU 201688U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- objects
- measuring wheel
- wheel
- magnetic
- Prior art date
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения длины объектов, выполненных из магнитных материалов или их составных частей, в том числе для проведения работ по измерению участков сварных металлических конструкций, паспортизации трубопроводов и фиксации расстояний до опор, пересечений, сварных швов в привязке к проводимым измерениям.Устройство содержит измерительное колесо из магнитного материала, передающее вращение на инкрементальный энкодер через общую ось. Измерительное колесо, инкрементальный энкодер и корпус крепятся к соединительному стержню. В корпусе размещены: микроконтроллер с аналого-цифровым преобразователем (АЦП), экран для вывода информации, блок питания, блок управления и регистрирующий блок, а на внешней стороне корпуса жестко закреплена рукоять для удобства использования устройства.Устройство обеспечивает измерение протяженности объектов из магнитной стали или их участков с автоматической фиксацией результатов измерений и других свойств измеряемых объектов, таких как виды объектов (труба, переход, отвод, угол, швеллер и т.д.), основные характеристики объектов (диаметр, профиль), особенности (опоры, пересечения, сварные швы и т.п.). 2 фиг.The utility model relates to measuring equipment, in particular to devices for determining the length of objects made of magnetic materials or their component parts, including for carrying out work on measuring sections of welded metal structures, certification of pipelines and fixing distances to supports, intersections, welds The device contains a measuring wheel made of magnetic material, which transmits rotation to an incremental encoder through a common axis. The measuring wheel, incremental encoder and housing are attached to a connecting rod. The housing contains: a microcontroller with an analog-to-digital converter (ADC), a screen for displaying information, a power supply, a control unit and a recording unit, and a handle is rigidly fixed on the outside of the case for the convenience of using the device. The device provides measurement of the length of objects made of magnetic steel or their sections with automatic recording of measurement results and other properties of measured objects, such as types of objects (pipe, transition, bend, angle, channel, etc.), the main characteristics of objects (diameter, profile), features (supports, intersections, welded seams, etc.). 2 fig.
Description
Полезная модель относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения расстояний и протяженности объектов из магнитных материалов (например, углеродистых сталей) или их составных частей, в том числе для проведения работ по измерению участков сварных металлических конструкций, паспортизации трубопроводов и фиксации расстояний до опор, пересечений, сварных швов в привязке к проводимым измерениям.The utility model relates to measuring technology, in particular to devices for determining the distances and lengths of objects made of magnetic materials (for example, carbon steels) or their components, including for carrying out work on measuring sections of welded metal structures, certification of pipelines and fixing distances to supports, intersections, welds in relation to the measurements.
Известно измерительное колесо (патент US 20060156573 А1), содержащее мерное колесо, соединительный шток, механический счетчик и рукоять. Колесо и счетчик соединены между собой передающим стержнем. Счетчик с указателем пройденного расстояния расположен на рукояти, для облегчения считывания информации и удобства использования. Также в устройстве применяется магнитный механизм предотвращения произвольного вращения колеса, что обеспечивает более точное измерение, исключая холостое прокручивание. Данное устройство применяется для измерения протяженности дорог или других расстояний по поверхности земли и не позволяет регистрировать дополнительные особенности измеряемых объектов. При измерении гладких или окрашенных поверхностей, коэффициент сцепления между мерным колесом поверхностью измеряемого объекта низок, при этом механизм предотвращения холостого прокручивания создает дополнительное усилие для поворота мерного колеса, в таких условиях создается возможность проскальзывания колеса по измеряемому объекту, что приводит к искажению и ошибкам в измеряемых параметрах.Known measuring wheel (patent US 20060156573 A1) containing a measuring wheel, a connecting rod, a mechanical counter and a handle. The wheel and the counter are interconnected by a transmission rod. A counter with an indicator of the distance traveled is located on the handle for easy reading of information and ease of use. Also, the device uses a magnetic mechanism to prevent arbitrary rotation of the wheel, which provides a more accurate measurement, eliminating idle spinning. This device is used to measure the length of roads or other distances over the earth's surface and does not allow recording additional features of the measured objects. When measuring smooth or painted surfaces, the coefficient of adhesion between the measuring wheel and the surface of the measured object is low, while the anti-roll mechanism creates additional force to turn the measuring wheel, in such conditions, the possibility of wheel slip on the measured object is created, which leads to distortion and errors in the measured parameters.
Известен курвиметр дорожный универсальный (патент РФ 2261302) включающий ходовую тележку с тремя колесами, одно из которых является измерительным, датчик пути, блок пространственной ориентации, карманный персональный компьютер, аккумулятор и систему управления. Датчик пути установлен на мерном колесе и включает в себя магнитные элементы и датчик «Холла». При вращении измерительного колеса вырабатывающиеся импульсы передаются в контроллер системы управления, обеспечивая измерение пройденного пути подсчетом полученных импульсов. Блок пространственной ориентации основан на измерении приращений угловых скоростей осей чувствительности и интегрирования полученных значений. Карманный персональный компьютер управляет работой курвиметра, накоплением и отображением измеряемых параметров. Устройство предназначено для измерения геометрических параметров автодорог: расстояний, ровности, поперечных уклонов и характеристик кривых. Данное устройство в автоматическом режиме позволяет записывать физические особенности измеряемых объектов, но не позволяет их добавлять в ручном режиме. Измерительное колесо при прокатке по стальным поверхностям имеет возможность проскальзывания из-за загрязненных участков, что ведет к ошибкам и искажению измеряемых параметров.A known universal road curvimeter (RF patent 2261302) includes a bogie with three wheels, one of which is a measuring one, a path sensor, a spatial orientation unit, a pocket personal computer, a battery and a control system. The distance sensor is mounted on the measuring wheel and includes magnetic elements and a Hall sensor. When the measuring wheel rotates, the generated pulses are transmitted to the controller of the control system, providing a measurement of the distance traveled by counting the received pulses. The block of spatial orientation is based on measuring the increments of the angular velocities of the sensitivity axes and integrating the obtained values. Pocket personal computer controls the operation of the curvimeter, accumulation and display of measured parameters. The device is designed to measure the geometric parameters of highways: distances, evenness, transverse slopes and curve characteristics. This device in automatic mode allows recording the physical features of the measured objects, but does not allow adding them manually. When rolling on steel surfaces, the measuring wheel has the possibility of slipping due to dirty areas, which leads to errors and distortion of the measured parameters.
Известно измерительное колесо для магнитных сталей (патент US 3295215), состоящее из сборного колеса соединенного валом со счетчиком. Сборное колесо состоит из стальных дисков из магнитной стали, между которыми расположены резиновые колеса, с включенными в них магнитами. Колесо устанавливается на измеряемую металлическую ленту, таким образом, чтобы края дисков были фрикционно сцеплены с лентой. При движении ленты происходит вращение дисков, передающих это вращение через вал на счетчик. Применение магнитного сцепления устраняет проскальзывание измерительного колеса по перемещающейся ленте, в том числе загрязненного маслом. Измерение осуществляется путем привязки окружности колеса к единице измерения и подсчета числа оборотов колеса. Устройство применяется для линейного измерения движущихся стальных лент на производстве, таком как прокат или штамповка. Данное изобретение обеспечивает сцепление измерительного колеса с поверхностью, исключая проскальзывание по поверхности, но в силу своего назначения является стационарным, и не подразумевает использование в ручном режиме. Также в устройстве отсутствует блок фиксации дополнительных особенностей измеряемых объектов.Known measuring wheel for magnetic steels (patent US 3295215), consisting of an assembly wheel connected by a shaft with a counter. The collecting wheel consists of steel disks made of magnetic steel, between which are located rubber wheels, with magnets included in them. The wheel is mounted on a measured metal band, so that the edges of the discs are frictionally engaged with the band. When the belt moves, the discs rotate, transmitting this rotation through the shaft to the counter. The use of a magnetic clutch eliminates the slippage of the measuring wheel on the moving belt, including those contaminated with oil. The measurement is carried out by linking the wheel circumference to a unit of measure and counting the number of wheel revolutions. The device is used for linear measurement of moving steel belts in production such as rolling or stamping. This invention provides grip of the measuring wheel with the surface, excluding slipping on the surface, but due to its purpose it is stationary and does not imply manual use. Also, the device does not have a block for fixing additional features of the measured objects.
Измерительное колесо (патент US 20060156573 А1) является наиболее близким устройством к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату и выбрано в качестве прототипа.The measuring wheel (US patent 20060156573 A1) is the closest device to the proposed utility model in terms of technical essence and the achieved result and is selected as a prototype.
Техническим результатом полезной модели является измерение протяженности объектов из магнитной стали или их участков с автоматической фиксацией результатов измерений и других свойств измеряемых объектов, таких как:The technical result of the utility model is to measure the length of objects made of magnetic steel or their sections with automatic fixation of measurement results and other properties of the measured objects, such as:
- виды объектов (труба, переход, отвод, угол, швеллер и т.д.);- types of objects (pipe, transition, bend, angle, channel, etc.);
- основных характеристики объектов (диаметр, профиль);- the main characteristics of objects (diameter, profile);
- особенностей (опоры, пересечения, сварные швы и т.п.).- features (supports, intersections, welds, etc.).
Технический результат достигается тем, что устройство содержит измерительное колесо, счетчик и корпус с рукоятью, закрепленные на соединительном стержне, при чем измерительное колесо выполнено из магнитного материала, обеспечивающего равномерное передвижение по металлическим конструкциям без проскальзывания, а в качестве счетчика оборотов колеса используется инкрементальный энкодер, соединенный с измерительным колесом общей осью и передающий информацию в цифровом виде на микроконтроллер с АЦП, соединенный с блоком управления, регистрирующим блоком и блоком питания, расположенными в корпусе, снабженном экраном для вывода информации.The technical result is achieved by the fact that the device contains a measuring wheel, a counter and a housing with a handle, fixed on a connecting rod, and the measuring wheel is made of magnetic material, which ensures uniform movement over metal structures without slipping, and an incremental encoder is used as a wheel revolution counter, connected to the measuring wheel by a common axis and transmitting information in digital form to a microcontroller with an ADC connected to a control unit, a recording unit and a power supply located in a housing equipped with a screen for displaying information.
На Фиг. 1 представлен общий вид устройства, на Фиг. 2 представлена укрупненная электронная схема устройства.FIG. 1 shows a general view of the device, FIG. 2 shows the enlarged electronic circuit of the device.
Устройство содержит измерительное колесо 1 из магнитного материала, передающее вращение на инкрементальный энкодер 2. Измерительное колесо 1, инкрементальный энкодер 2 и корпус 3 крепятся к соединительному стержню 4. В корпусе 3 размещаются: микроконтроллер с аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 5, экран для вывода информации 6, блок питания 7, блок управления 8, регистрирующий блок 9, а на внешней стороне корпуса жестко закреплена рукоять 10 для удобства использования устройства.The device contains a
Расстояние, пройденное измерительным колесом, рассчитывается по формуле:The distance traveled by the measuring wheel is calculated using the formula:
Где: ei - количество импульсов полученное от энкодера;Where: e i - the number of pulses received from the encoder;
π - константа, равная 3,1416;π is a constant equal to 3.1416;
R - наружный радиус магнитного колеса;R is the outer radius of the magnetic wheel;
Ε - выдаваемое инкрементальным энкодером количество импульсов за один полный оборот измерительного колеса.Ε - number of pulses issued by the incremental encoder per one complete revolution of the measuring wheel.
Энкодер и измерительное колесо соединены между собой общей осью. Точность измерения пройденного расстояния возможно изменять за счет применения энкодера с большим или меньшим количеством импульсов или за счет изменения диаметра измерительного колеса.The encoder and the measuring wheel are connected by a common axis. The accuracy of measuring the distance traveled can be changed by using an encoder with more or less pulses or by changing the diameter of the measuring wheel.
Устройство работает следующим образом:The device works as follows:
При начале измерений через блок управления задается название или номер измеряемого участка, задается типоразмер первого измеряемого элемента. Измерительное колесо устанавливается в начало измеряемого участка. Пройденное расстояние отмечается как «0». В параметрах типоразмера первого элемента объекта указываются: тип элемента (труба, переход, отвод, тройник, кран, угол, швеллер и т.д.), диаметр или обозначение сечения. Устройство перемещается по поверхности элемента, при этом происходит вращение измерительного колеса, и энкодер, связанный с измерительным колесом, передает импульсы на АЦП. В случае, если при измерении длины элемента, на нем встречаются опоры, пересечения с коммуникациями, дефекты, сварные швы или другие особенности, это отмечается на блоке управления нажатием соответствующей клавиши (или комбинации клавиш), на регистрирующий блок записываются: расстояние, пройденное от начала измерения, от начала элемента; тип регистрируемой особенности; ее порядковый номер и другие требуемые параметры. При достижении в процессе измерений конца измеряемого элемента, (выраженного в виде сварного шва, фланцевого соединения, резьбового соединения) это также фиксируется через блок управления. В регистрирующем блоке записывается информация об общей протяженности, типе пройденного элемента, его протяженности и порядковом номере, типе достигнутого соединения и других параметров. Указатель пройденного расстояния для нового элемента принимает значение «0», общее расстояние участка продолжает накапливаться до указаний оператора. При необходимости производится уточнение параметров следующего измеряемого элемента, изменением данных о нем через блок управления, затем цикл повторяется. Все записываемые значения номеров участков и соединений элементов могут быть настроены в начале измерений, и автоматически увеличиваться по отметке их прохождения, также они могут быть откорректированы при проведении работ через блок управления.At the beginning of measurements, the name or number of the measured section is set through the control unit, the standard size of the first measured element is set. The measuring wheel is installed at the beginning of the section to be measured. The distance traveled is marked as "0". In the parameters of the standard size of the first element of the object, the following are indicated: the type of element (pipe, transition, elbow, tee, faucet, angle, channel, etc.), diameter or designation of the section. The device moves along the surface of the element, while the measuring wheel rotates, and the encoder connected to the measuring wheel transmits pulses to the ADC. If, when measuring the length of an element, there are supports, intersections with communications, defects, welds or other features on it, this is noted on the control unit by pressing the appropriate key (or key combination), the following is recorded on the recording unit: distance traveled from the beginning measurements, from the beginning of the element; the type of feature being registered; its serial number and other required parameters. When the end of the measured element (expressed as a weld seam, flange connection, threaded connection) is reached during the measurement process, this is also recorded through the control unit. The registering unit records information about the total length, the type of element traveled, its length and serial number, the type of connection achieved and other parameters. The distance traveled indicator for the new element takes on the value "0", the total distance of the segment continues to accumulate until the operator's instructions. If necessary, the parameters of the next measured element are specified by changing the data about it through the control unit, then the cycle is repeated. All recorded values of the numbers of sections and connections of elements can be adjusted at the beginning of measurements, and automatically increase according to the mark of their passage, they can also be corrected when carrying out work through the control unit.
В результате в памяти регистрирующего блока накапливается структурированная информация, содержащая измеряемые участки объектов с общей протяженностью, перечнем элементов с их типоразмерами и протяженностью, находящимися на них особенностями и расстояниями до особенностей как от начала участка, так и от начала элемента.As a result, structured information is accumulated in the memory of the recording unit, containing the measured sections of objects with a total length, a list of elements with their standard sizes and lengths, the features on them and distances to features both from the beginning of the section and from the beginning of the element.
Хранение информации в цифровом виде позволяет использовать ее с высокой степенью автоматизации при занесении в базы данных, составлении отчетов по результатам измерений, подсчете количества особенностей различного типа, общей протяженности участка, количестве элементов определенного типоразмера и других параметров при проведении паспортизации или обследования.Storing information in digital form allows you to use it with a high degree of automation when entering it into databases, compiling reports based on measurement results, counting the number of features of various types, the total length of the site, the number of elements of a certain standard size and other parameters during certification or examination.
Реализация устройства возможна на базе микроконтроллеров ATmega168, ATmega328, ATmega2560, Cortex-М3 и других, имеющих энергонезависимую память минимум 512 байт для хранения данных калибровки. В качестве энкодера возможно применение электронно-оптического инкрементального энкодера, например Encoder-400, LPD3806-400 ВМ. Корпус устройства выполняется из алюминиевого сплава, твердого пластика или другого материала, близкого по характеристикам к сплавам на основе алюминия.The device can be implemented on the basis of ATmega168, ATmega328, ATmega2560, Cortex-M3 and others microcontrollers with at least 512 bytes non-volatile memory for storing calibration data. As an encoder, it is possible to use an electro-optical incremental encoder, for example, Encoder-400, LPD3806-400 VM. The body of the device is made of an aluminum alloy, hard plastic or other material similar in characteristics to aluminum-based alloys.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019140998U RU201688U1 (en) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | MEASURING AND RECORDING DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019140998U RU201688U1 (en) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | MEASURING AND RECORDING DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU201688U1 true RU201688U1 (en) | 2020-12-28 |
Family
ID=74106323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019140998U RU201688U1 (en) | 2019-12-10 | 2019-12-10 | MEASURING AND RECORDING DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU201688U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808440C1 (en) * | 2023-08-14 | 2023-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Кировская инструментальная компания" | Road curvometer |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62288909A (en) * | 1986-06-09 | 1987-12-15 | Fanuc Ltd | Distance measuring instrument for unattended carriage |
| US5549004A (en) * | 1995-02-28 | 1996-08-27 | Nugent; Michael J. | Hand held tube wall thickness ultrasonic measurement probe and system |
| US20060156573A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-07-20 | Index Measuring Tape Co., Ltd. | Wheel vehicle measuring apparatus |
| RU177105U1 (en) * | 2012-09-06 | 2018-02-08 | Вячеслав Сергеевич Пальцев | Unified travel trolley |
-
2019
- 2019-12-10 RU RU2019140998U patent/RU201688U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62288909A (en) * | 1986-06-09 | 1987-12-15 | Fanuc Ltd | Distance measuring instrument for unattended carriage |
| US5549004A (en) * | 1995-02-28 | 1996-08-27 | Nugent; Michael J. | Hand held tube wall thickness ultrasonic measurement probe and system |
| US20060156573A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-07-20 | Index Measuring Tape Co., Ltd. | Wheel vehicle measuring apparatus |
| RU177105U1 (en) * | 2012-09-06 | 2018-02-08 | Вячеслав Сергеевич Пальцев | Unified travel trolley |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808440C1 (en) * | 2023-08-14 | 2023-11-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Кировская инструментальная компания" | Road curvometer |
| RU228233U1 (en) * | 2024-06-11 | 2024-08-20 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | A device for measuring the length of curved lines with large amplitude curvature |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101836070B (en) | System and method for measuring installation dimensions for flow measurement system | |
| US6745487B1 (en) | Downhole cable length measuring apparatus | |
| CN209232227U (en) | A kind of experimental provision for probing into Newton's second law | |
| RU201688U1 (en) | MEASURING AND RECORDING DEVICE | |
| RU2345338C1 (en) | Device for determination of performances of transmission with flexible communication | |
| CN112797950B (en) | A railway gravity balance type superelevation detection device and its use method | |
| CN201083489Y (en) | Variable cross-section arc workpiece thickness measurement instrument | |
| CN108645458B (en) | A high-precision hydraulic oil flow detector and its measurement method | |
| CN203024716U (en) | Measuring tool for measuring angle of tube inner spiral bar | |
| KR100993254B1 (en) | Flowmeter | |
| CA1126946A (en) | Time-distance calculator | |
| CN202119792U (en) | Pitot tube with position indicating device | |
| CN201037763Y (en) | Radius measuring means | |
| CN115307590A (en) | Wheel type distance measuring instrument and distance measuring method | |
| CN201047745Y (en) | Angle meter used for measuring corner between two revolving body | |
| CN110440826B (en) | A method for processing odometer data in a position and attitude measurement system | |
| CN200961479Y (en) | Gamma Density Thickness Logging Tool Calibration Device | |
| CN104931721A (en) | Winch line speed measuring means | |
| CN201041490Y (en) | Circular disc traction type direction-changing transfer distance-measuring calibration and measuring device | |
| CN113776484A (en) | Non-roundness measuring device and method for pressure-bearing equipment | |
| CN207622710U (en) | Flue cross section accumulates on-line measuring device | |
| CN219714198U (en) | Engineering supervision dipperstick | |
| CN218469808U (en) | Thickness and diameter measuring instrument | |
| FOUSIYA et al. | Designing, developing and testing of Arduino-based slip meter | |
| CN103727909A (en) | Precision measuring instrument of machine tool |