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钢管椭圆度测量仪设计及应用

为了提高钢管椭圆度的测量精度和自动化程度,基于激光测距传感器和小二乘法的圆心算法,结合工厂mes系统中钢管管号信息共享、测量数据的保存和分析等功能,设计开发了一款全自动直缝钢管椭圆度测量仪。该测量仪安装在改造后的称重测长设备上,既-保留原有系统称重测长的功能,又增加椭圆度、周长、直边的测量功能,功能设计合理,构造简化,达到运行稳定-、便于维护的目的,并且换道方式快捷方便,可以-地满足实际生产中的测量需要。椭圆度误差的测量方法很简单，可根据精度要求，选用不同的长度量仪进行测量。

钢管椭圆度测量仪的圆心求解原理

椭圆度作为钢管端部的重要几何尺寸，在-管道施工进度和方面有着重要意义。本研究利用二乘法原理设计该旋转极坐标钢管椭圆度自动测量设备，可以-椭圆度和周长自动测量精度。实际上，椭圆度误差反映了实际圆与理想圆的径向偏离程度，圆导轨的平面度则反映了实际圆与理想圆的轴向偏离程度。用钢管圆度测量仪测量钢管圆度时，实际被测表平面的位置用极坐标 ri，θi表示，其中ri是半径偏差的观测值，θi是测点的位置相角，该测点的坐标如图1所示。其次数据采集模块、运动控制模块和数据上传模块是本文的-模块。图1 测点坐标示意图直角坐标 xi，yi为令小圆心的坐标为 u1，u2，则相对于此圆心各测点的坐标 xi′， yi′ 和半径 ri′分别为：二乘圆心的坐标 u1，u2应这样确定，它使半径误差 ei=ri′－r2和e2为小， 其中 e2的计算方法见式6这是个非线性二乘问题，求解比较困难。实际上，根据椭圆度误差精度测量的特点，在测量之前必须调整零件的回转轴线，使u1、u2之值很小，满足所谓的 “小偏差假设”；并且，零件的椭圆度误差和其半径相比是微量，称为小误差情况，在这两种情况下半径误差ei可表示为于是，得到二乘法的线性模型半径偏差ri相当于高度偏差，平均半径r相当于截距，因此，由公式8可得二乘圆心和半径分别为小外接圆法只适用于外圆，以包容被测圆轮廓且半径为外接圆圆心为圆心，所作包容被测圆轮廓的两同心圆半径差即为圆度误差。

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产品特征

测量孔径的同时可检测孔的圆度和椭圆度

内置式弹性体提供了连续的测力，因此消除了人为因素

通用性高，在单个测头的测量范围内，可以简捷快速的调整到所需尺寸

模块式结构，配置各种附件后可满足任何的测量需求

北京赛诚工控科技有限责任公司成立于2003年，是从事制管行业自动化控制产品设计和开发的高新技术企业。

公司重点致力于制管行业非标准成套设备的研发。目前公司主要产品有激光自动-系统、超声波探伤系统、钢管椭圆度等外观检测系统、焊缝自动修磨系统等。公司的产品已经在多家企业中得到应用，产品现场适用性好，使用稳定-。

什么叫椭圆度

现代工业生产中，由于其产量大，生产，要求也越来越高。所述刻度千分尺的测量方向线与所述接触端在一条直线上，并且所述直线通过所述刚性半圆球的圆心。因此，对于热轧的线材、棒材、管材等的外径、椭圆度的检测，仍然采用通用量具进行接触式检测的方法，已远远不能满足要求。而椭圆度同样是圆形轧材的一项重要检测指标，本文蓝鹏测控小编主要介绍了可用于轧材在线检测的设备，并能测量得出椭圆度尺寸。

在圆形钢管的横截面上存在着外径不等的现象，即存在着不一定互相垂直的大外径和小外径，则大外径与小外径之差即为椭圆度。为了控制椭圆度，有的钢管标准中规定了椭圆度的允许指标，一般规定为不超过外径公差的80%经供需双方协商后执行。

公司重点致力于制管行业非标准成套设备的研发。目前公司主要产品有激光自动-系统、超声波探伤系统、钢管椭圆度等外观检测系统、焊缝自动修磨系统等。