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，應(yīng)該對前一道工序的機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。本實用新型使用便攜、結(jié)構(gòu)簡單、精度高、測量、可降低工作強度；本實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

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)計指標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(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的帶動下繞鋼管勻速轉(zhuǎn)動,對被測鋼管進行圓周遍歷,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)串口傳送到計算機,通過上位機數(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(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開天劈地的重大突破，它不但開創(chuàng)了天文學的新紀元，而且也是牛頓萬有引力定律的根源所在。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(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)不同步的問題,同時還確保激光位移傳感器采集數(shù)據(jù)的準確性；噴標模塊主要用于標記直徑位置和周長超標。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圖組成。后工業(yè)現(xiàn)場實驗結(jié)果表明,本系統(tǒng)的測量精度達到鋼管直徑、橢圓度測量的技術(shù)指標要求。本文所設(shè)計的大口徑鋼管直徑、橢圓度測量系統(tǒng)測量效率和精度高、可實現(xiàn)“在線,高速,多部位”的實時準確測量與數(shù)據(jù)自動存儲及輸出。

橢圓測量儀主要技術(shù)指標

（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，每度一個點。

（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/每圈。

（6）噴標速度≤1 min/每圈。

（7）橢圓度超標噴標標記尺寸≤Φ40 mm，周長超標做條形標記。

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

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