本公开涉及工程测量技术领域，尤其涉及一种管道变形检测装置。
背景技术：
在大直径输水管道、城市地下管廊等构筑物的施工和运行过程中，会因上部土压力和地面荷载作用产生竖向变形，在侧向土压力和侧向地面荷载作用下，可能产生横向变形，甚至有其他方向的径向变形。若变形过大，则会造成管道结构损伤，甚至导致安全事故。
目前，大直径管道施工完成后的变形检测主要采用经纬仪、水准仪、全站仪等仪器检测，但用此类方法人工检测时主要进行竖向变形检测，无法检测各个径向的变形，且在检测周期内不同人员检测时存在人为因素产生的误差。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种管道变形检测装置。
本公开提供了一种管道变形检测装置，包括：
圆心定位组件，用于确定管道截面的圆心位置；
检测组件，所述检测组件包括支架和测量臂，所述测量臂的两端包括用于与所述管道的内表面抵接的抵接面，所述测量臂的中心位于所述管道截面的圆心位置处且与所述支架转动连接；
检测单元，所述检测单元用于检测所述测量臂的中心与所述抵接面之间的距离。
本公开提供的管道变形检测装置中，圆心定位组件用于确定管道截面的圆心位置，并使测量臂的中心位于管道圆心位置处，由于测量臂两端的抵接面与管道的内表面抵接，测量臂中心到其抵接面的距离为管道的半径，又由于测量臂与支架转动连接，即，测量臂可实现沿管道的内表面进行360度转动，以实现对管道截面任一径向方向的尺寸进行测量。也就是说，在对管道进行检测时，首先通过圆心定位组件确定管道截面的圆心位置，然后调整检测组件中测量臂的中心的位置，使测量臂的中心位于管道圆心位置处，转动测量臂，在测量臂转动过程中抵接面保持与管道内表面的接触，同时，检测单元实时检测测量臂中心与抵接面之间的距离，并计算出不同径向方向管道的变形率，以判断管道的变形率是否在预设变形率的范围内。
通过设置圆心定位组件、测量组件以及检测单元，使测量臂可绕管道截面的圆心，在管道截面内做任意角度的转动，实现了对管道截面任一径向方向的半径尺寸的测量，从而实现了对管道任意位置变形量的检测，同时避免了人工测量产生的测量误差，有效提高了对管道变形率测量的准确性，提高了管道的安全性。
可选地，所述测量臂包括主杆和伸缩杆，所述主杆的两端套设有所述伸缩杆，以使所述伸缩杆沿所述主杆的轴线方向与所述主杆滑动连接。
可选地，所述伸缩杆包括用于与所述主杆的端部配合的内腔，所述内腔中设置有弹性部件，用以将所述主杆与所述伸缩杆弹性连接。
可选地，所述伸缩杆背离所述主杆的一端设置有用于沿所述管道内表面运动的滑轮组件。
可选地，还包括套杆，所述套杆套设于所述主杆外侧。
可选地，所述主杆设置有用于将所述伸缩杆限位于所述套杆内的限位部件。
可选地，所述支架上设置有调平装置。
可选地，所述检测组件还包括用于驱动所述测量臂绕所述支架转动的驱动电机。
可选地，所述圆心定位组件包括第一杆组和第二杆组；其中，
所述第一杆组包括第一底杆和第一竖杆，所述第一底杆与所述第一竖杆垂直设置，所述第一底杆用于与所述管道内表面配合，所述第一竖杆远离所述第一底杆的一端设置有通槽；
所述第二杆组包括第二底杆和第二竖杆，所述第二底杆用于与所述管道内表面配合，且所述第二底杆与所述第二竖杆垂直设置；
所述第一底杆的一端与所述第二底杆的一端铰接，所述第二竖杆的端部穿过所述通槽与所述第一竖杆滑动连接。
可选地，所述支架设置有转轴，所述测量臂与所述转轴可拆卸连接。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例所述圆心定位组件的结构示意图；
图2为本公开实施例所述检测组件的结构示意图；
图3为本公开实施例所述检测组件的局部结构示意图；
图4为本公开实施例所述方法的流程示意图。
其中，1-圆心定位组件；11-第一底杆；12-第一竖杆；13-第二底杆；14-第二竖杆；15-通槽；2-支架；3-测量臂；31-主杆；32-伸缩杆；33-弹性部件；34-套杆34；4-滑轮组件4；a-管道。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本公开实施例所述圆心定位组件1的结构示意图，图2为本公开实施例所述检测组件的结构示意图。如图1至图2所示，本公开实施例提供了一种管道变形检测装置，包括：圆心定位组件1，用于确定管道a的截面的圆心位置；检测组件，检测组件包括支架2和测量臂3，测量臂3的两端包括用于与管道a的内表面抵接的抵接面，测量臂3的中心位于管道a的截面的圆心位置处且与支架2转动连接；检测单元，检测单元用于检测测量臂3的中心与抵接面之间的距离。
本公开实施例提供的管道变形检测装置中，圆心定位组件1用于确定管道a的截面的圆心位置，并使测量臂3的中心位于管道a圆心位置处，由于测量臂3两端的抵接面与管道a的内表面抵接，测量臂3中心到其抵接面的距离为管道a的半径，又由于测量臂3与支架2转动连接，即，测量臂3可实现沿管道a的内表面进行360度转动，以实现对管道a的截面任一径向方向的尺寸进行测量。也就是说，在对管道a进行检测时，首先通过圆心定位组件1确定管道a的截面的圆心位置，然后调整检测组件中测量臂3的中心的位置，使测量臂3的中心位于管道a圆心位置处，转动测量臂3，在测量臂3转动过程中抵接面保持与管道a内表面的接触，同时，检测单元实时检测测量臂3中心与抵接面之间的距离，并计算出不同径向方向管道a的变形率，以判断管道a的变形率是否在预设变形率的范围内。
通过设置圆心定位组件1、测量组件以及检测单元，使测量臂3可绕管道a的截面的圆心，在管道a的截面内做任意角度的转动，实现了对管道a的截面任一径向方向的半径尺寸的测量，从而实现了对管道a任意位置变形量的检测，同时避免了人工测量产生的测量误差，有效提高了对管道a的变形率测量的准确性，提高了管道a的安全性。
在一些实施例中，测量臂3包括主杆31和伸缩杆32，主杆31的两端套设有伸缩杆32，以使伸缩杆32沿主杆31的轴线方向与主杆31滑动连接。
上述主杆31与支架2转动连接，伸缩杆32设置在主杆31的两端，与主杆31滑动连接，以保证在管道a的半径尺寸发生变化时，伸缩杆32可保持与管道a内表面的抵接，从而保证测量结果的准确性。
图3为本公开实施例所述检测组件的局部结构示意图。如图3所示，为了保证伸缩杆32可自动保持与管道a内表面的抵接连接，伸缩杆32与主杆31之间弹性连接，具体地，伸缩杆32包括用于与主杆31的端部配合的内腔，内腔中设置有弹性部件33，用以将主杆31与伸缩杆32弹性连接。
上述伸缩杆32的内腔中设置弹性部件33，弹性部件33的一端与内腔连接，另一端与主杆31连接，从而实现伸缩杆32沿主杆31的轴线方向伸缩。
具体地，弹性部件33处于被压缩状态，在主杆31转动过程中，弹性部件33将伸缩杆32向远离主杆31的方向施加作用力，使得伸缩杆32的端部与管道a的内表面保持抵接。在管道a的半径变大的位置处，伸缩杆32由于受到弹性部件33的作用力，向靠近管道a表面的方向运动，从而保持与管道a内表面的抵接；在管道a半径变小的位置处，伸缩杆32受到管道a内表面的作用力，使伸缩杆32向靠近主杆31的中心的方向运动，弹性部件33被压缩，保持对伸缩杆32施加向远离主杆31的方向作用力，从而保持了伸缩杆32与管道a内表面的抵接，进而提高了伸缩杆32与管道a内部抵接的稳定性，提高了测量结构的准确性。
在一些实施例中，伸缩杆32背离主杆31的一端设置有用于沿管道a内表面运动的滑轮组件4。
上述伸缩杆32的端部设置滑轮组件4，通过滑轮组件4与管道a内表面抵接，减小了伸缩杆32与管道a内表面之间的摩擦力，即减小了测量臂3转动时管道a对其转动产生的阻力，减小了测量臂3维持预设转动所需消耗的能量，并且，减少了伸缩杆32与管道a内表面之间产生的摩擦损耗，提高了伸缩杆32的使用寿命。
在本实施例中，测量臂3的两端包括用于与管道a的内表面抵接的抵接面，其中抵接面指的是滑动组件中与管道a的内表面抵接的位置。
在一些实施例中，主杆31设置有用于将伸缩杆32限位于套杆34内的限位部件。
在需要对管道a的变形率进行测量时，伸缩杆32与限位部件脱离，伸缩杆32保持与主杆31弹性连接，以使测量臂3的长度可实时变化，保证测量数据的准确性。在不需要对管道a的变形率进行测量时，伸缩杆32与限位部件配合，伸缩杆32与限位部不产生相对运动，以保证测量臂3在不使用时具有较高的结构稳定性，便于进行拿取、移动和运输。
具体地，限位部件可以为卡扣，伸缩杆32上设置有用于与卡扣配合的卡槽，以使伸缩杆32与主杆31卡接。
在一些实施例中，管道a变形检测装置还包括套杆34，套杆34套设于主杆31外侧，以对主杆31起到保护作用。
在一些实施例中，测量臂3与支架2可拆卸连接，支架2上设置有转轴，在测量臂3使用时，测量臂3的中心与转轴连接，连接方式可以为螺纹连接。
上述支架2可以为可伸缩调节的三脚架结构，三脚架结构具有良好的稳定性，在圆心定位组件1确定圆心位置后，将支架2放置于圆心定位组件1一侧，调节支架2的高度使支架2上的转轴位于确定的圆心位置处，然后将测量臂3与转轴连接，使转轴带动测量部转动。
具体地，支架2上设置有用于驱动转轴转动的驱动电机。
具体地，支架2上设置有调平装置。通过设置调平装置，保证测量臂3位于管道a的截面内，测量臂3转动过程中发生偏移，保证测量结果为截面的半径，从而提高测量结果的准确性。
如图1所示，在一些实施例中，圆心定位组件1包括第一杆组和第二杆组；其中，第一杆组包括第一底杆11和第一竖杆12，第一底杆11与第一竖杆12垂直设置，第一底杆11用于与管道a内表面配合，第一竖杆12远离第一底杆11的一端设置有通槽15；第二杆组包括第二底杆13和第二竖杆14，第二底杆13用于与管道a内表面配合，且第二底杆13与第二竖杆14垂直设置；第一底杆11的一端与第二底杆13的一端铰接，第二竖杆14的端部穿过通槽15与第一竖杆12滑动连接。
上述圆心定位组件1中，第一杆组和第二杆组均为t型结构，其中，第一底杆11和第二底杆13用于与管道a配合，且第一底杆11和第二底杆13相邻的端部抵接，使得第一竖杆12和第二竖杆14相交的位置为圆心的位置。
通过在第一竖杆12设置通槽15，将第二竖杆14穿过通槽15与第一竖杆12滑动配合，提高了第一竖杆12和第二竖杆14配合的稳定性，避免了在圆心定位组件1定位操作过程中，第一竖杆12和第二竖杆14发生脱离，提高了圆心定位组件1使用的便捷性。
图4为本公开实施例所述方法的流程示意图。如图4所示，本公开实施例还提供了一种利用上述管道变形检测装置进行管道变形检测的方法，方法包括：
s101：确定管道截面的圆心位置；
s102：调整检测组件的位置，用以使测量臂3的中心位于管道a的截面的圆心位置处；
s103：转动测量臂3并保持测量臂3的抵接面与管道a的内表面抵接；
s104：检测测量臂3中心与抵接面之间的距离，并计算得到管道a变形率；
s105：将计算得到的管道a变形率与预设管道a最大变形率进行比较；
s106：根据比较结果判断管道a是否发生过度变形。
上述方法中，首先通过圆心定位组件1确定管道a的截面的圆心位置，以确定测量臂3中心需要放置的位置，即，圆心位置为测量臂3转动中心的位置。然后将测量臂3与管道a内表面抵接，并使测量臂3在截面内转动，在测量臂3转动的同时，检测单元实时检测测量臂3转动中心与测量臂3抵接面之间的距离，并将测量的数据转化为变形率与预设的变形率进行比较，并作出判断。
此处的预设变形率相当于管道a的安全变形率，即管道a的实际变形率在安全变形率以内时，管道a可正常使用，判断结果为正常。管道a的实际变形率大于安全变形率时，判断结果为异常，此时管道a已出现变形过大的情况，需要进行人为干涉，按照安装要求采取措施进行纠正。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
1.一种管道变形检测装置，其特征在于，包括：
圆心定位组件(1)，用于确定管道(a)的截面的圆心位置；
检测组件，所述检测组件包括支架(2)和测量臂(3)，所述测量臂(3)的两端包括用于与所述管道(a)的内表面抵接的抵接面，所述测量臂(3)的中心位于所述管道(a)的截面的圆心位置处且与所述支架(2)转动连接；
检测单元，所述检测单元用于检测所述测量臂(3)的中心与所述抵接面之间的距离。
2.根据权利要求1所述的管道变形检测装置，其特征在于，所述测量臂(3)包括主杆(31)和伸缩杆(32)，所述主杆(31)的两端套设有所述伸缩杆(32)，以使所述伸缩杆(32)沿所述主杆(31)的轴线方向与所述主杆(31)滑动连接。
3.根据权利要求2所述的管道变形检测装置，其特征在于，所述伸缩杆(32)包括用于与所述主杆(31)的端部配合的内腔，所述内腔中设置有弹性部件(33)，用以将所述主杆(31)与所述伸缩杆(32)弹性连接。
4.根据权利要求2所述的管道变形检测装置，其特征在于，所述伸缩杆(32)背离所述主杆(31)的一端设置有用于沿所述管道(a)内表面运动的滑轮组件(4)。
5.根据权利要求2所述的管道变形检测装置，其特征在于，还包括套杆(34)，所述套杆(34)套设于所述主杆(31)外侧。
6.根据权利要求5所述的管道变形检测装置，其特征在于，所述主杆(31)设置有用于将所述伸缩杆(32)限位于所述套杆(34)内的限位部件。
7.根据权利要求1-6任一项所述的管道变形检测装置，其特征在于，所述支架(2)上设置有调平装置。
8.根据权利要求1-6任一项所述的管道变形检测装置，其特征在于，所述检测组件还包括用于驱动所述测量臂(3)绕所述支架(2)转动的驱动电机。
9.根据权利要求1所述的管道变形检测装置，其特征在于，所述圆心定位组件(1)包括第一杆组和第二杆组；其中，
所述第一杆组包括第一底杆(11)和第一竖杆(12)，所述第一底杆(11)与所述第一竖杆(12)垂直设置，所述第一底杆(11)用于与所述管道(a)的内表面配合，所述第一竖杆(12)远离所述第一底杆(11)的一端设置有通槽(15)；
所述第二杆组包括第二底杆(13)和第二竖杆(14)，所述第二底杆(13)用于与所述管道(a)的内表面配合，且所述第二底杆(13)与所述第二竖杆(14)垂直设置；
所述第一底杆(11)的一端与所述第二底杆(13)的一端铰接，所述第二竖杆(14)的端部穿过所述通槽(15)与所述第一竖杆(12)滑动连接。
10.根据权利要求1所述的管道变形检测装置，其特征在于，所述支架(2)设置有转轴，所述测量臂(3)与所述转轴可拆卸连接。
技术总结