大口徑鋼管直徑、橢圓度測量系統(tǒng)的硬件設(shè)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(shè)計指標(biāo)的符合情況直接影響了鋼管終質(zhì)量的優(yōu)劣。對橢圓度進(jìn)行檢測的雙向測徑儀雙向測徑儀：傳統(tǒng)的單向測徑儀只從一個方向檢測已滿足不了線材現(xiàn)場檢測的要求。國內(nèi)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(qiáng)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(guān)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(jī)的帶動下繞鋼管勻速轉(zhuǎn)動,對被測鋼管進(jìn)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(jī),通過上位機(jī)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(jié)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(nèi)內(nèi)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(xì)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(yùn)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(yùn)動控制模塊中尋找零位運(yùn)動控制法不僅解決了伺服電機(jī)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)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(zhǔn)確性；噴標(biāo)模塊主要用于標(biāo)記直徑位置和周長超標(biāo)。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(diǎn)圖組成。后工業(yè)現(xiàn)場實驗結(jié)果表明,本系統(tǒng)的測量精度達(dá)到鋼管直徑、橢圓度測量的技術(shù)指標(biāo)要求。本文所設(shè)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(zhǔn)確測量與數(shù)據(jù)自動存儲及輸出。

激光測徑儀/直徑和橢圓度測量儀

特點(diǎn):

1. 、低漂移的測量，無論產(chǎn)品位于測量區(qū) 域內(nèi)的何處位置

2. 特別設(shè)計的光學(xué)系統(tǒng)具有獨(dú)特的校準(zhǔn)技術(shù)， 提供市場上可達(dá)到的高水準(zhǔn)的精準(zhǔn)度

3. 非接觸式測量技術(shù)，確保對產(chǎn)品無損并且產(chǎn)品 質(zhì)量可達(dá)至高水平

4. 通過行業(yè)的協(xié)議輕松連接 PC 電腦或可編 程邏輯控制器（PLC），開展高度靈活的通信， 與您的工藝流程集成在一起

5. 堅固耐用、低維護(hù)設(shè)計，帶來持久可靠的性 能，適用于范圍廣泛的各種要求苛刻的工業(yè)應(yīng) 用

6. 按照國際驗證的 NIST 可查詢標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行出廠校 準(zhǔn)，且在需要時可設(shè)計成能夠快速、輕松地進(jìn) 行重新校準(zhǔn)的產(chǎn)品

7. 與蓓達(dá)鐳射儀表公司的 DataPro 控制器集成， 帶來全方面的流程管理

8.  提供特殊選配，用于測量透明的產(chǎn)品、檢測產(chǎn) 品缺陷、開展 FFT 分析、監(jiān)控形狀獨(dú)特的產(chǎn)品

9.  支持各種不透明、半透明和全透明的產(chǎn)品

10. 高速測量，每秒每軸可進(jìn)行 2400 次掃描，使得 AccuScan 5000 產(chǎn)品可帶來高的精度和可靠性， 在連續(xù)的生產(chǎn)制造過程中實現(xiàn)較好的工藝流程控制

11. 高速的公差檢查選配，可對塊狀和頸狀產(chǎn)品進(jìn)行早期、 精準(zhǔn)且可靠的檢測，消除成本高昂的生產(chǎn)浪費(fèi)。

12.  STAC（龜縮、扭曲、帶鋼板和有波紋）邏輯軟件選配可在 各種形狀且?guī)О参锏漠a(chǎn)品上提供精準(zhǔn)值或包 覆讀數(shù)，速率更高，可對復(fù)雜的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行更快的流程控制。

13.  集成式空氣凈化系統(tǒng)，讓窗格保持清潔，無灰塵和碎屑， 帶來較大的正常運(yùn)行時間，減少維護(hù)

14.  支持廣泛的通信協(xié)議，包括 RS-232、以太網(wǎng)/IP、 以太網(wǎng) TCP/IP、DeviceNet、Profinet、       Profibus、 CANopen、Analog 和 Digital

15.  可選配超明亮顯示屏與操作界面，輕松配置并查看測量數(shù) 據(jù)

16.  結(jié)構(gòu)堅固，按照 IP 65（NEMA 4）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行密封，在惡 劣的環(huán)境下都能提供保護(hù)，使用壽命長

17. 適合用作單獨(dú)的測量儀或是作為全套解決方案的一部分

橢圓度是怎么測量與計算的?

北京賽誠工控科技有限責(zé)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(shè)計和開發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)。

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(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了橢圓度的允許指標(biāo)，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）