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(jìn)度和質(zhì)量方面有著重要意義。本研究利用二乘法原理設(shè)計該旋轉(zhuǎn)極坐標(biāo)鋼管橢圓度自動測量設(shè)備，可以保證橢圓度和周長自動測量精度。MRP螺紋中徑和橢圓度測量儀MRP-1000、MRP-2000和MRP-3000系列的儀器是測量錐度螺紋接頭內(nèi)、外中徑的測量儀。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(dǎo)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(biāo) （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(biāo)如圖1所示。圖1 測點坐標(biāo)示意圖直角坐標(biāo) （xi，yi）為令小圓心的坐標(biāo)為 （u1，u2），則相對于此圓心各測點的坐標(biāo) （xi′， yi′） 和半徑 Ri′分別為：二乘圓心的坐標(biāo) （u1，u2）應(yīng)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(jù)橢圓度誤差精度測量的特點，在測量之前必須調(diào)整零件的回轉(zhuǎn)軸線，使u1、u2之值很小，滿足所謂的 “小偏差假設(shè)”；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(dāng)于高度偏差，平均半徑R相當(dāng)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。

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橢圓度的測量

編輯橢圓度的測量，根據(jù)其定義，即為圓柱面的橫剖面上大與小直徑之差。橢圓測量儀主要技術(shù)指標(biāo)（1）鋼管兩端各測量一次，測量位置距管端100～300mm，可手動控制。因此，基本上是屬于直徑法，任何測量直徑的方法都可以用來測量橢圓度，即分別測出其大和小直徑后，求出其差，即為橢圓度之值。在具體測量時，顯然也可以測其波動量的方法，即在測微儀觸頭下，工件在平工作臺旋轉(zhuǎn)一周時，以其大與小的示值差作為其橢圓度之值。也可以用氣動差動法進(jìn)行測量，其旋轉(zhuǎn)角度可小于90°。

除了用直徑法測橢圓度外，也可以用半徑法測量。如帶有尖孔的工件，可用半徑法測量（將工件頂在尖間進(jìn)行測量），但尖的偏心將對工件有影響；也可以在圓度儀上進(jìn)行測量，但所測得的是半徑方向的差值，故其實際的橢圓度應(yīng)乘以兩倍

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)。

公司重點致力于制管行業(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。公司的產(chǎn)品已經(jīng)在多家企業(yè)中得到應(yīng)用，產(chǎn)品現(xiàn)場適用性好，使用穩(wěn)定可靠。

橢圓度是怎么測量與計算的?

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）

橢圓度的測量，根據(jù)其定義，即為圓柱面的橫剖面上大與小直徑之差。因此，基本上是屬于直徑法，任何測量直徑的方法都可以用來測量橢圓度，即分別測出其大和小直徑后，求出其差，即為橢圓度之值。在具體測量時，顯然也可以測其波動量的方法，即在測微儀觸頭下，工件在平工作臺旋轉(zhuǎn)一周時，以其大與小的示值差作為其橢圓度之值。也可以用氣動差動法進(jìn)行測量，其旋轉(zhuǎn)角度可小于90°。數(shù)據(jù)上傳模塊主要由測量數(shù)據(jù)上傳至MicrosoftSQLserver2008數(shù)據(jù)庫和FTP上傳鋼管端面輪廓描點圖組成。

珩磨后的零件，有時會出現(xiàn)橢圓度。造成橢圓度的原因很多：（1）珩磨前一道工序加工時產(chǎn)生的橢圓度太大，以至珩磨后仍無法校正過來。（2）珩磨留的余量太大，而珩磨時橫進(jìn)給量又太大，產(chǎn)生很高的切削溫度，再加上冷卻條件差，零件表面的熱量散不出去，產(chǎn)生了局部變形，造成橢圓度。（3）油石硬度不均勻，磨損情況不一樣，結(jié)果使零件表面高低不平，或由于油石調(diào)整不當(dāng)，造成橢圓度。（4）夾具設(shè)計不當(dāng)，或夾緊力太大，尤其是薄壁零件，珩磨后零件產(chǎn)生變形，造成橢圓度。想要了解更多北京賽誠工控科技有限責(zé)任公司相關(guān)信息，歡迎撥打圖片上的熱線電話。