管體橢圓度的測量儀器

一種管體橢圓度的測量儀器，包括剛性半圓球、接觸端和刻度千分尺，所述接觸端和所述刻度千分尺分別設(shè)置在所述剛性半圓球的半圓兩端；如果珩磨前一道工序產(chǎn)生的橢圓度太大，雖經(jīng)珩磨仍無法校正時(shí)，應(yīng)該對前一道工序的機(jī)床和夾具精度作重新調(diào)整，或者改用其他加工方法，以提高珩磨前的零件精度。所述刻度千分尺的測量方向線與所述接觸端在一條直線上，并且所述直線通過所述剛性半圓球的圓心；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。本實(shí)用新型使用便攜、結(jié)構(gòu)簡單、精度高、測量、可降低工作強(qiáng)度；本實(shí)用新型檢測覆蓋面廣，可覆蓋所有規(guī)格管徑的鋼管橢圓度，解決了管體橢圓度的測量難題。

大口徑鋼管直徑、橢圓度測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

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(jì)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(shí)無法充分反映管端情況,如何實(shí)時(shí)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(jià)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(jì)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(shí)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。Kepler三定律乃是近代科學(xué)開天劈地的重大突破，它不但開創(chuàng)了天文學(xué)的新紀(jì)元，而且也是牛頓萬有引力定律的根源所在。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(shí)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。本文所設(shè)計(jì)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(shí)準(zhǔn)確測量與數(shù)據(jù)自動存儲及輸出。

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100～300 mm，可手動控制。

（2）橢圓度測量精度為±0.1 mm；單端采集360個數(shù)據(jù)點(diǎn)，每度一個點(diǎn)。

（3）外周長測量精度為±1 mm。

（4）測量速度≤1 min/每圈。

（5）采樣密度為720個采樣點(diǎn)/每圈。

（6）噴標(biāo)速度≤1 min/每圈。

（7）橢圓度超標(biāo)噴標(biāo)標(biāo)記尺寸≤Φ40 mm，周長超標(biāo)做條形標(biāo)記。

（8）測量數(shù)據(jù)可按預(yù)設(shè)格式生成并保存，數(shù)據(jù)項(xiàng)包括橢圓度、平均直徑、周長和直徑大及小值等，同時(shí)自動傳輸進(jìn)MES系統(tǒng)，無需手工錄入。

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