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圓度與橢圓度的定義、區(qū)別在哪里?
圓度:是指工件的橫截面接近理論圓的程度。測量工具為圓度儀。大半徑與小半徑之差為0時(shí),圓度為1。
橢圓度: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。其計(jì)算公式為:橢圓度=(大外徑-小外徑)/標(biāo)稱外徑*100%
兩者都是表征和形狀相差程度的大小的量。不過,兩者之間是成反相關(guān)的,即圓度越大,橢圓度越小。
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,便攜橢圓度檢測儀廠家哪家好,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,便攜橢圓度檢測儀廠家哪里有,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,便攜橢圓度檢測儀廠家,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。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。
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(jì)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。實(shí)際上,橢圓度誤差反映了實(shí)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(shí)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(shí),實(shí)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(diǎn)的位置相角,該測點(diǎn)的坐標(biāo)如圖1所示。圖1 測點(diǎn)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(diǎn)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(jì)算方法見式(6)這是個(gè)非線性二乘問題,求解比較困難。實(shí)際上,根據(jù)橢圓度誤差精度測量的特點(diǎn),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,便攜橢圓度檢測儀廠家哪家好,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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