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發布時間:2020-11-04 12:25  





大口徑鋼管直徑、橢圓度測量系統的硬件設計
隨著化工、石油行業的迅猛發展,大口徑鋼管的需求量不斷增加,其端面直徑、橢圓度等參數與生產設計指標的符合情況直接影響了鋼管終質量的優劣。國內大部分鋼管生產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,國外已經研究出了大口徑鋼管在線檢測系統,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,該系統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據為極軸方向的數據,根據編碼器的輸出脈沖得到角度數據,激光位移傳感器輸出的信號經串口傳送到計算機,通過上位機數據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。其次數據采集模塊、運動控制模塊和數據上傳模塊是本文的核心模塊。數據采集模塊實現鋼管端面等角度數據采集。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據的準確性;噴標模塊主要用于標記直徑位置和周長超標。橢圓度檢測針對目前電線、電纜、光纖、光纜、高線、圓鋼、棒材、管材、線材、橡膠、塑料等行業急需的檢測問題,在外徑在線檢測技術的基礎上,研究一種可實現高速、高精度、非接觸測量的橢圓度在線檢測儀。數據上傳模塊主要由測量數據上傳至Microsoft SQL server 2008數據庫和FTP上傳鋼管端面輪廓描點圖組成。后工業現場實驗結果表明,本系統的測量精度達到鋼管直徑、橢圓度測量的技術指標要求。本文所設計的大口徑鋼管直徑、橢圓度測量系統測量效率和精度高、可實現“在線,高速,多部位”的實時準確測量與數據自動存儲及輸出。
相關性質
由于平面截圓錐(或圓柱)得到的圖形有可能是橢圓,所以它屬于一種圓錐截線。
例如:有一個圓柱,被截得到一個截面,下面證明它是一個橢圓(用上面的一定義):
將兩個半徑與圓柱半徑相等的半球從圓柱兩端向中間擠壓,它們碰到截面的時候停止,那么會得到兩個公共點,顯然他們是截面與球的切點。
設兩點為F1、F2
對于截面上任意一點P,過P做圓柱的母線Q1、Q2,與球、圓柱相切的大圓分別交于Q1、Q2
則PF1=PQ1、PF2=PQ2,所以PF1 PF2=Q1Q2
由定義1知:截面是一個橢圓,且以F1、F2為焦點
用同樣的方法,也可以證明圓錐的斜截面(不通過底面)為一個橢圓
北京賽誠工控科技有限責任公司成立于2003年,是專業從事制管行業自動化控制產品設計和開發的高新技術企業。
公司重點致力于制管行業非標準成套設備的研發。目前公司主要產品有激光自動跟蹤系統、超聲波探傷系統、鋼管橢圓度等外觀檢測系統、焊縫自動修磨系統等。公司的產品已經在多家企業中得到應用,產品現場適用性好,使用穩定可靠。

什么叫橢圓度
在圓形鋼管的橫截面上存在著外徑不等的現象,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,有的鋼管標準中規定了橢圓度的允許指標,一般規定為不超過外徑公差的80%(經供需雙方協商后執行)。
計算公式為:橢圓度=(大外徑-小外徑)/標稱外徑*100%
公司重點致力于制管行業非標準成套設備的研發。目前公司主要產品有激光自動跟蹤系統、超聲波探傷系統、鋼管橢圓度等外觀檢測系統、焊縫自動修磨系統等。

鋼管橢圓度測量裝置制造方法
本實用新型涉及一種鋼管橢圓度測量裝置,包括扇形刻度盤,其特征是:所述扇形刻度盤直邊的中部設有螺紋沉孔,沿扇形刻度盤的弧邊設有左右對稱的兩段T型槽,T型槽邊緣設置刻度,T型槽中分別設置T型塊,T型塊可沿T型槽移動;所述扇形刻度盤的正面設有兩根測量桿,兩根測量桿上分別設有一通孔和第二通孔,兩根測量桿分別通過一通孔和螺栓與扇形刻度盤的螺紋沉孔轉動連接;用鋼管圓度測量儀測量鋼管圓度時,實際被測表平面的位置用極坐標(Ri,θi)表示,其中Ri是半徑偏差的觀測值,θi是測點的位置相角,該測點的坐標如圖1所示。兩根測量桿分別通過第二通孔和螺栓與左右側T型槽中的T型塊連接;所述扇形刻度盤的背面設有百分表,百分表的測量頭超出扇形刻度盤的下邊緣。本實用新型通過測量桿的位置調節,可測量多規格外徑的鋼管的橢圓度,測量迅速、準確、方便、安全。
