鋼材管材橢圓度計算方法

鋼管橢圓度計算： 橢圓度（p）=（D 大-D ?。?[0.5（D 大 D ?。×100%

式中：S 大-鋼管大壁厚（mm） S 小-鋼管小壁厚（mm）。

橢圓度（或不圓度或失圓度）為了控制橢圓度，有的鋼管標準中規(guī)定了橢圓度的允許指標，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）。

北京賽誠工控科技有限責任公司成立于2003年，是專業(yè)從事制管行業(yè)自動化控制產(chǎn)品設計和開發(fā)的高新技術企業(yè)。

公司重點致力于制管行業(yè)非標準成套設備的研發(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)中得到應用，產(chǎn)品現(xiàn)場適用性好，使用穩(wěn)定可靠。

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(zhì)量方面有著重要意義。本研究利用二乘法原理設計該旋轉(zhuǎn)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(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”；Euclid,Archimedes,Apollonius,Pappus等幾何學大師都熱衷于圓錐截線的研究，而且都有專著論述其幾何性質(zhì)，其中以Apollonius所著的八冊《圓錐截線論》集其大成，可以說是古希臘幾何學一個登峰造極的精擘之作。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。

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技術實現(xiàn)要素

本實用新型所提供的橢圓度檢測儀，包括支架、一伸縮桿、第二伸縮桿、激光測距傳感器和控制器；所述一伸縮桿和所述第二伸縮桿平行，且均可滑動地連接于所述支架上，所述一伸縮桿的一端設有一卡輪，所述第二伸縮桿的一端設有第二卡輪，所述一卡輪和所述第二卡輪分別位于所述支架的兩側，并貼緊鋼管端部的外側壁；高速的公差檢查選配，可對塊狀和頸狀產(chǎn)品進行早期、精準且可靠的檢測，消除成本高昂的生產(chǎn)浪費。所述激光測距傳感器的輸出端與所述控制器的輸入端連接，所述激光測距傳感器與所述支架可旋轉(zhuǎn)連接并位于所述鋼管的內(nèi)側，其旋轉(zhuǎn)軸線與所述一伸縮桿垂直。

使用時，將該橢圓度檢測儀對準鋼管的端部，根據(jù)鋼管的管徑滑動一伸縮桿和第二伸縮桿，一卡輪和第二卡輪夾緊于鋼管的端部外側壁，使得該橢圓度檢測儀的位置固定，然后激光測距傳感器旋轉(zhuǎn)一周，即檢測其與鋼管內(nèi)側壁周向個點的距離，并將該檢測結果傳輸至控制器內(nèi)，控制器將對該檢測結果進行計算，并分析得出鋼管端部的周長、長短軸長度和橢圓度。其中，激光測距傳感器、控制器根據(jù)檢測結果進行計算以及激光測距傳感器與控制器之間的連接對于本領域的技術人員來說是現(xiàn)有技術，為節(jié)約篇幅，在此不再贅述。雙向測徑儀在X-Y方向中間同時形成平行的平行光視場，通過接收光學系統(tǒng)聚焦到兩路接收鏡頭上并同時完成光電轉(zhuǎn)換。

通過激光距離探測器與控制器的配合使用下，可保證檢測精度，同時，該橢圓度檢測儀的結構簡單、體積較小，整體重量約為5公斤左右，便于操作及攜帶。另外，該橢圓度檢測儀在檢測過程中較為穩(wěn)定，使用調(diào)節(jié)方便，約10秒鐘即可檢測一個鋼管的端部的橢圓度，可有效提高檢測效率。儀器的廣泛測量范圍使得傳感器在氣缸間的移動不需要進行物理調(diào)節(jié)。

圓管橢圓度測量儀

圓管橢圓度測量儀，上端面靠輪固定在儀表盒頂部，儀表盒里分布有激光測距傳感器、單片機、顯示屏、陀螺儀和加速度計，儀表盒底部與細伸縮桿連接，細伸縮桿套在粗伸縮桿內(nèi)，粗伸縮桿底端有靠輪軸，靠輪軸末端有下端垂面靠輪，支點尖固定在粗伸縮桿的底端。細伸縮桿與粗伸縮桿通過柱形伸縮桿連接夾連接，粗伸縮桿通過組合連接夾與下端面垂直靠輪連接。儀表盒中有可充電電池和充電插口。本實用新型結構簡單，單人操作，測量和計算自動完成，可同時獲得橢圓度、周長、直徑等多組數(shù)據(jù)，能方便、、的在任何場合使用。堅固耐用、低維護設計，帶來持久可靠的性能，適用于范圍廣泛的各種要求苛刻的工業(yè)應用6。