大口徑鋼管直徑、橢圓度測量系統(tǒng)的硬件設計

隨著化工、石油行業(yè)的迅猛發(fā)展,大口徑鋼管的需求量不斷增加,其端面直徑、橢圓度等參數(shù)與生產(chǎn)設計指標的符合情況直接影響了鋼管終質量的優(yōu)劣。國內大部分鋼管生產(chǎn)廠家主要采用人工手動的測量方法,這種測量方法精度低、效率低、工人勞動強度大、信息反饋慢同時無法充分反映管端情況,如何實時在線測量鋼管的直徑、橢圓度已成為廠家們關注的首要問題。目前,國外已經(jīng)研究出了大口徑鋼管在線檢測系統(tǒng),但其價格昂貴。因此,本文提出了一種大口徑鋼管直徑、橢圓度測量系統(tǒng),該系統(tǒng)基于激光測距遍歷原理、圓周遍歷原理和二乘法擬合原理,鋼管固定在V型支架上,激光位移傳感器在伺服電機的帶動下繞鋼管勻速轉動,對被測鋼管進行圓周遍歷,激光位移傳感器得到的數(shù)據(jù)為極軸方向的數(shù)據(jù),根據(jù)編碼器的輸出脈沖得到角度數(shù)據(jù),激光位移傳感器輸出的信號經(jīng)串口傳送到計算機,通過上位機數(shù)據(jù)處理軟件即可得到鋼管端面直徑、橢圓度,并將測量結果實時顯示和上傳。首先對鋼管直徑、橢圓度測量原理的研究:對國內內外現(xiàn)有檢測方法分析后,確定以激光位移傳感器為檢測元件,詳細介紹激光三角法測距遍歷原理和圓周遍歷直徑、橢圓度測量原理。其次數(shù)據(jù)采集模塊、運動控制模塊和數(shù)據(jù)上傳模塊是本文的核心模塊。數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)鋼管端面等角度數(shù)據(jù)采集。運動控制模塊中尋找零位運動控制法不僅解決了伺服電機與旋轉機構旋轉不同步的問題,同時還確保激光位移傳感器采集數(shù)據(jù)的準確性；噴標模塊主要用于標記直徑位置和周長超標。數(shù)據(jù)上傳模塊主要由測量數(shù)據(jù)上傳至Microsoft SQL server 2008數(shù)據(jù)庫和FTP上傳鋼管端面輪廓描點圖組成。后工業(yè)現(xiàn)場實驗結果表明,本系統(tǒng)的測量精度達到鋼管直徑、橢圓度測量的技術指標要求。所述剛性半圓球的直徑等于，所述接觸端到所述剛性半圓球之間的距離、所述刻度千分尺的測量觸點到所述剛性半圓球之間的距離和所述被測管體的直徑，三者之和。本文所設計的大口徑鋼管直徑、橢圓度測量系統(tǒng)測量效率和精度高、可實現(xiàn)“在線,高速,多部位”的實時準確測量與數(shù)據(jù)自動存儲及輸出。

橢圓度檢測儀.設備特點

設備特點：采用行業(yè)首創(chuàng)并獲得國家的內孔檢測機構；旋轉測量內孔和外徑的A、B截面：單點直徑，自動計算錐度；數(shù)據(jù)自動識別并屏蔽去除油槽的檢測尺寸;旋轉時在線保持采樣,采樣多點,保證測值更準確,重復精度也將更好;精密旋轉支撐導輪,旋轉直線度和跳動精度高,保證測量的更高準確性;外徑平行桿兩點測量式，內孔支點定心接觸式測量,數(shù)值可靠；標準件定量手工定點校準對標，對標值超差自動補償功能；而Prismateknik的電子拐擋表DI-5系列，使得作業(yè)更加簡化，測量更加精準。尺寸公差、橢圓度公差、錐度圓柱度公差和，尺寸范圍可設定；10. 檢測完成自動顯示相關數(shù)據(jù)及判定檢測結果。l

設備功能：人工手工上料到導輪測量位后,點動啟動按鈕；測頭自動送入,導輪自動旋轉,測點自動張開或閉合檢測自動完成A截面內孔和外徑的旋轉測量后，測頭自動移動至B截面；自動完成B截面內孔和外徑的旋轉測量后，測頭自動移出到原位置;硬質合金測點,調整方便,更換工裝簡單;配置工業(yè)電腦,自動顯示測量數(shù)據(jù),計算錐度,自動顯示產(chǎn)品合格與否；軟件可設定各項公差,檢測參數(shù)，分析統(tǒng)計，OK及NG計數(shù),基本班產(chǎn)量儲存等；該測量儀安裝在改造后的稱重測長設備上,既兼顧保留原有系統(tǒng)稱重測長的功能,又增加橢圓度、周長、直邊的測量功能,功能設計合理,構造更加簡化,達到運行穩(wěn)定可靠、便于維護的目的,并且換道方式快捷方便,可以更好地滿足實際生產(chǎn)中的測量需要。SPC(統(tǒng)計制程控制)軟件,自動顯示數(shù)據(jù)曲線及圖表,輸出為數(shù)據(jù)庫格式.

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橢圓度檢測

橢圓度的測量方法通常有兩種，一種是上面所說的多組測頭進行外徑尺寸的測量，另一種是一組測頭進行180°/360°等角度的旋轉。

多測頭測量法測量的是同一截面的外徑，旋轉法測量的類似曲線，不是同一截面的外徑。

多測頭測量法測頭固定，無旋轉部件，更不易損壞，同時使用壽命更長，維護更簡單。

多測頭測徑儀是根具測量的橢圓度要求高低來設置測頭組數(shù)的，通常橢圓度要求越高，測頭組數(shù)越多。光電測徑儀的測頭已經(jīng)可達到八個，對同一截面進行全方面檢測，對橢圓度進行測量。

光電測徑儀現(xiàn)在常用的測頭為雙測頭、三測頭、四測頭、八測頭。均能對外徑尺寸進行的檢測。

雙向測徑儀如上圖所示，對兩個方向上的外徑尺寸進行測量，通常應用于環(huán)境較好的線纜電纜等行業(yè)的外徑尺寸測量。四路測徑儀可對對橢圓度要求高的線纜電纜等進行外徑測量。還可以配備工控機系統(tǒng)，詳細顯示測量是的數(shù)據(jù)與橢圓度等尺寸。、

什么叫橢圓度

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，由于其產(chǎn)量大，生產(chǎn)，質量要求也越來越高。因此，對于熱軋的線材、棒材、管材等的外徑、橢圓度的檢測，仍然采用通用量具進行接觸式檢測的方法，已遠遠不能滿足要求。而橢圓度同樣是圓形軋材的一項重要檢測指標，本文藍鵬測控小編主要介紹了可用于軋材在線檢測的設備，并能測量得出橢圓度尺寸。橢圓測量儀鋼管橢圓度測量儀經(jīng)近3年的調研、設計、制造、安裝調試和2年的現(xiàn)場試運行，驗收后其測量精度達到了技術指標的要求，設備功能齊全，運行穩(wěn)定可靠，滿足工廠使用精度要求，并且易于維護保養(yǎng)。

在圓形鋼管的橫截面上存在著外徑不等的現(xiàn)象，即存在著不一定互相垂直的大外徑和小外徑，則大外徑與小外徑之差即為橢圓度。為了控制橢圓度，有的鋼管標準中規(guī)定了橢圓度的允許指標，一般規(guī)定為不超過外徑公差的80%（經(jīng)供需雙方協(xié)商后執(zhí)行）。

公司重點致力于制管行業(yè)非標準成套設備的研發(fā)。目前公司主要產(chǎn)品有激光自動跟蹤系統(tǒng)、超聲波探傷系統(tǒng)、鋼管橢圓度等外觀檢測系統(tǒng)、焊縫自動修磨系統(tǒng)等。

北京賽誠工控科技有限責任公司成立于2003年，是專業(yè)從事制管行業(yè)自動化控制產(chǎn)品設計和開發(fā)的高新技術企業(yè)。