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。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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)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。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(diǎn)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(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(shí)現(xiàn)“在線,高速,多部位”的實(shí)時準(zhǔn)確測量與數(shù)據(jù)自動存儲及輸出。

橢圓度檢測儀.設(shè)備特點(diǎn)

設(shè)備特點(diǎn)：采用行業(yè)首創(chuàng)并獲得國家的內(nèi)孔檢測機(jī)構(gòu)；旋轉(zhuǎn)測量內(nèi)孔和外徑的A、B截面：單點(diǎn)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(zhuǎn)時在線保持采樣,采樣多點(diǎn),保證測值更準(zhǔn)確,重復(fù)精度也將更好;精密旋轉(zhuǎn)支撐導(dǎo)輪,旋轉(zhuǎn)直線度和跳動精度高,保證測量的更高準(zhǔn)確性;外徑平行桿兩點(diǎn)測量式，內(nèi)孔支點(diǎn)定心接觸式測量,數(shù)值可靠；標(biāo)準(zhǔn)件定量手工定點(diǎn)校準(zhǔn)對標(biāo)，對標(biāo)值超差自動補(bǔ)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(zhǔn)。尺寸公差、橢圓度公差、錐度圓柱度公差和，尺寸范圍可設(shè)定；10. 檢測完成自動顯示相關(guān)數(shù)據(jù)及判定檢測結(jié)果。l

設(shè)備功能：人工手工上料到導(dǎo)輪測量位后,點(diǎn)動啟動按鈕；測頭自動送入,導(dǎo)輪自動旋轉(zhuǎn),測點(diǎn)自動張開或閉合檢測自動完成A截面內(nèi)孔和外徑的旋轉(zhuǎn)測量后，測頭自動移動至B截面；自動完成B截面內(nèi)孔和外徑的旋轉(zhuǎn)測量后，測頭自動移出到原位置;硬質(zhì)合金測點(diǎn),調(diào)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(shè)定各項(xiàng)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(shè)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(shè)計合理,構(gòu)造更加簡化,達(dá)到運(yùn)行穩(wěn)定可靠、便于維護(hù)的目的,并且換道方式快捷方便,可以更好地滿足實(shí)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(jìn)行外徑尺寸的測量，另一種是一組測頭進(jìn)行180°/360°等角度的旋轉(zhuǎn)。

多測頭測量法測量的是同一截面的外徑，旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)部件，更不易損壞，同時使用壽命更長，維護(hù)更簡單。

多測頭測徑儀是根具測量的橢圓度要求高低來設(shè)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(dá)到八個，對同一截面進(jìn)行全方面檢測，對橢圓度進(jìn)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(jìn)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(jìn)行測量，通常應(yīng)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(jìn)行外徑測量。還可以配備工控機(jī)系統(tǒng)，詳細(xì)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(zhì)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(jìn)行接觸式檢測的方法，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。而橢圓度同樣是圓形軋材的一項(xiàng)重要檢測指標(biāo)，本文藍(lán)鵬測控小編主要介紹了可用于軋材在線檢測的設(shè)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(diào)研、設(shè)計、制造、安裝調(diào)試和2年的現(xiàn)場試運(yùn)行，驗(yàn)收后其測量精度達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)的要求，設(shè)備功能齊全，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，滿足工廠使用精度要求，并且易于維護(hù)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(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）。

公司重點(diǎn)致力于制管行業(yè)非標(biāo)準(zhǔn)成套設(shè)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(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)。