Способ измерения радиуса кривизны длинномерной трубы и устройство для его осуществления (варианты)

1. Способ измерения радиуса кривизны длинномерной трубы, заключающийся в непрерывном определении относительного перемещения трех точек, отличающийся тем, что одновременно с определением относительного перемещения трех точек измеряют диаметр исследуемой трубы, при этом измерение относительного перемещения трех точек и диаметра проводят по меньшей мере в одной плоскости измерения, проходящей через продольную ось исследуемой трубы, при этом три точки, относительное перемещение которых подлежит измерению, совпадают с центрами двух роликов и расположенного между ними среднего ролика, которые установлены на определенных расстояниях друг за другом вдоль продольной оси исследуемой трубы и находятся в постоянном контакте с ее наружной поверхностью в процессе контроля, при этом положение центров роликов определяют по показаниям связанных с ними датчиков, а положение среднего ролика определяют по показаниям связанного с ним среднего датчика, при этом диаметр трубы измеряют при помощи установленных напротив друг друга среднего ролика и дополнительного ролика, положение центра которого определяют при помощи дополнительного датчика, затем по относительному расположению трех точек, совпадающих с центрами двух роликов и размещенного между ними среднего ролика, вычисляют радиус окружности, описанной вокруг треугольника, вершины которого находятся на этих трех точках, и определяют направление изгиба трубы на базовом участке, равном расстоянию между центрами двух крайних роликов, далее в зависимости от направления изгиба трубы и с учетом измеренных ранее ее диаметра, радиуса окружности, описанной вокруг треугольника, вершины которого находятся на трех точках, совпадающих с центрами двух роликов и размещенного между ними и среднего ролика, и известному радиусу этих роликов и среднего ролика определяют радиус кривизны оси трубы, при этом в случае ее упругого изгиба дополнительно проводят расчет изгибных напряжений, при этом измерения проводят как при перемещении всех датчиков, в том числе среднего и дополнительного датчиков, вдоль продольной оси неподвижной трубы, так и при продольном перемещении трубы относительно неподвижных датчиков, в том числе среднего и дополнительного датчиков.
2. Способ измерения радиуса кривизны длинномерной трубы по п.1, отличающийся тем, что радиус кривизны оси трубы рассчитывают по формуле
L
1
где  - расстояние между центрами двух крайних роликов;
δ
1
- вертикальное смещение крайнего правого ролика относительно среднего ролика, которое определяется по разности показаний соответствующих датчиков;
δ
2
- вертикальное смещение крайнего левого ролика относительно среднего ролика, которое определяется по разности показаний соответствующих датчиков;
L
2
- расстояние между центрами крайнего левого ролика и среднего ролика;
d
- диаметр трубы, определенный при помощи установленных друг напротив друга среднего ролика и дополнительного ролика, положения центров которых определяют по показаниям соответственно среднего датчика и дополнительного датчика,
при этом после первого слагаемого, представленного в данном выражении в виде дроби, указывают знак «-» в том случае, если труба является выпуклой по отношению к роликам, а знак «+» в том случае, если труба является вогнутой по отношению к роликам.
3. Способ измерения радиуса кривизны длинномерной трубы по п.1, отличающийся тем, в случае упругого изгиба изгибные напряжения рассчитывают по формуле
E
где  - модуль упругости материала исследуемой длинномерной трубы;
d
- диаметр трубы, определенный при помощи установленных друг напротив друга среднего ролика и дополнительного ролика, положения центров которых определяют по показаниям соответственно среднего датчика и дополнительного датчика;
R
- радиус кривизны оси трубы.
4. Устройство для измерения радиуса кривизны длинномерной трубы, включающее три датчика, расположенных на определенных расстояниях друг за другом вдоль продольной оси исследуемой трубы, отличающееся тем, что устройство состоит из корпуса, в котором размещены все три датчика, среди которых средний датчик расположен в средней части корпуса на произвольном расстоянии от одного из крайних датчиков,  и дополнительный датчик, установленный напротив среднего датчика, при этом датчики входят в состав блоков контроля расстояния, каждый из которых включает также тягу, на одном конце которой установлен ролик, направляющую, необходимую для обеспечения свободного перемещения тяги только в направлении, перпендикулярном продольной оси корпуса, и пружину, один опорный торец которой опирается на другой конец тяги, а второй - на внутреннюю поверхность корпуса или другую деталь, зафиксированную от перемещений, при этом средний датчик входит в состав среднего блока контроля расстояния, который включает также тягу, на одном конце которой установлен средний ролик, направляющую, необходимую для обеспечения свободного перемещения тяги только в направлении, перпендикулярном продольной оси корпуса, и пружину, один опорный торец которой опирается на другой конец тяги, а второй - на внутреннюю поверхность корпуса или другую деталь, зафиксированную от перемещений, при этом дополнительный датчик входит в состав дополнительного блока контроля расстояния, установленного напротив среднего блока контроля расстояния, при этом дополнительный блок контроля расстояния включает также тягу, на одном конце которой установлен дополнительный ролик, направляющую, необходимую для обеспечения свободного перемещения тяги только в направлении, перпендикулярном продольной оси корпуса, и пружину, один опорный торец которой опирается на другой конец тяги, а второй - на внутреннюю поверхность корпуса или другую деталь, зафиксированную от перемещений, при этом устройство включает как минимум один измеритель длины, связанный с роликом, или средним роликом, или дополнительным роликом.
5. Устройство для измерения радиуса кривизны длинномерной трубы по п.4, отличающееся тем, что в качестве датчиков, среднего датчика и дополнительного датчика используются ползунковые резисторы, подвижный элемент каждого из которых соединен с соответствующей тягой.
6. Устройство для измерения диаметра и радиуса кривизны длинномерной трубы по п.4, отличающееся тем, что в качестве датчиков, среднего датчика и дополнительного датчика используются бесконтактные датчики расстояния, при этом устройство дополнительно снабжено кареткой.
7. Устройство для измерения радиуса кривизны длинномерной трубы по п.4, отличающееся тем, что в качестве измерителя длины используется энкодер.
8. Устройство для измерения радиуса кривизны длинномерной трубы по п.4, отличающееся тем, что в качестве измерителя длины используется импульсный датчик.