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發布時間:2020-12-20 09:26  
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鋼管橢圓度測量儀的圓心求解原理
橢圓度作為鋼管端部的重要幾何尺寸,在保證管道施工進度和質量方面有著重要意義。本研究利用二乘法原理設計該旋轉極坐標鋼管橢圓度自動測量設備,可以保證橢圓度和周長自動測量精度。實際上,橢圓度誤差反映了實際圓與理想圓的徑向偏離程度,圓導軌的平面度則反映了實際圓與理想圓的軸向偏離程度。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。圖1 測點坐標示意圖直角坐標 (xi,yi)為令小圓心的坐標為 (u1,u2),則相對于此圓心各測點的坐標 (xi′, yi′) 和半徑 Ri′分別為:二乘圓心的坐標 (u1,u2)應這樣確定,它使半徑誤差 ei=(Ri′-R)2和E2為小, 其中 E2的計算方法見式(6)這是個非線性二乘問題,求解比較困難。實際上,根據橢圓度誤差精度測量的特點,在測量之前必須調整零件的回轉軸線,使u1、u2之值很小,滿足所謂的 “小偏差假設”;并且,零件的橢圓度誤差和其半徑相比是微量,稱為小誤差情況,在這兩種情況下半徑誤差ei可表示為于是,得到二乘法的線性模型半徑偏差Ri相當于高度偏差,平均半徑R相當于截距,因此,由公式(8)可得二乘圓心和半徑分別為小外接圓法只適用于外圓,以包容被測圓輪廓且半徑為外接圓圓心為圓心,所作包容被測圓輪廓的兩同心圓半徑差即為圓度誤差。鋼管橢圓度測量儀的設計創新點(1)使用激光傳感器非接觸的測量方式,測量距離滿足現場使用需要,在(150±50)mm內,測量精度及穩定性高。
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橢圓度測量儀的測量過程設計
1 測長過程將原測長小車上減速和測長紅外傳感器改裝在鋼管橢圓度測量儀的測桿裝置上,移動小車向被測鋼管運動,當測長減速傳感器檢測到被測鋼管后,移動小車減速,停止運行,完成測長工作。
2 橢圓度、周長及直邊測量過程橢圓度、周長及直邊測量過程如圖6所示。橢圓度測量儀需從零位開始,在自動測量開始前,先采用手動操作使測桿回到零位。當移動小車停止運動一定時間后(設定),回轉測量機構帶動測桿做逆時針(相對鋼管管端)回轉運動,激光測距傳感器進行數據采集,當回轉機構完成360°旋轉并停止即完成一周的數據采集;兩管端測量硬件和原理相同,測量臂旋轉1圈,記錄相對位置數據720次,工控機內測量軟件將數據進行分析編寫,得出橢圓度和周長數據值,并描繪出橢圓度測量圖形。系統經過運算得到橢圓度、周長、直邊的測量結果,回轉測量機構順時針反轉回到零位,在反轉過程中如果測量結果出現橢圓度超標,噴標系統將在相應位置進行噴涂標記。
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。
橢圓度測量儀
產品特點:
技術、功能還有應用方面的合理設計使得該套測量方案非常經濟
不同顏色的發光二極管作為不同軸向的光源,這對不同軸向的測量,甚至是同步測量都沒有任何干擾
內置外部光過濾器,以阻止環境光線的影響
通過多達8個LED光源進行大量的有效測量
KW功能(表面缺陷檢測)
堅固耐用是仲巴赫公司產品的必備特性。
橢圓度公式
橢圓的面積公式
S=π(圓周率)×a×b(其中a,b分別是橢圓的長半軸,短半軸的長).
或S=π(圓周率)×A×B/4(其中A,B分別是橢圓的長軸,短軸的長).
橢圓的周長公式
橢圓周長沒有公式,有積分式或無限項展開式。
橢圓周長(L)的計算要用到積分或無窮級數的求和。如
L = 4a * sqrt(1-e^sin^t)的(0 - pi/2)積分, 其中a為橢圓長軸,e為離心率
橢圓的離心率公式
e=c/a
橢圓的準線方程
x= -a^2/C
橢圓焦半徑公式
橢圓過右焦點的半徑r=a-ex
過左焦點的半徑r=a ex
