鋼管直線度是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)。在軋制過(guò)程中,，必須對(duì)鋼管的直線度進(jìn)行在線測(cè)量與監(jiān)控,，才能*保*成品符合要求,。本文介紹了高精度在線直線度測(cè)量?jī)x在檢測(cè)軋制中鋼管線材直徑及直線度時(shí)，測(cè)量?jī)x所遇到的關(guān)鍵性問(wèn)題及其解決方法,。
 
1,、儀器測(cè)量原理及技術(shù)指標(biāo)
根據(jù)管材的規(guī)格及直線度測(cè)量要求，本方案擬采用我公司的光電測(cè)頭對(duì)管材直線度進(jìn)行測(cè)量,。測(cè)量時(shí)在水平（X軸）和豎直（Y軸）方向上各設(shè)置3組測(cè)頭測(cè)量管材X軸和Y軸方向的邊緣位置,。
被測(cè)棒材通過(guò)測(cè)量?jī)x時(shí)，每組測(cè)頭采集圖1所示截面的X軸和Y軸方向的位置數(shù)據(jù),。系統(tǒng)根據(jù)測(cè)頭1和測(cè)頭3采集的X軸方向位置值擬合一條直線,，位置2的測(cè)量值與該直線的偏差即為位置2在X軸方向的直線度誤差。同理可得到位置2在Y軸方向的直線度誤差,。設(shè)X軸的直線度誤差為δ1,、Y軸的直線度誤差為δ2，利用三角函數(shù)即可計(jì)算出棒材直線度的實(shí)際誤差δ,。
 
2,、設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題
測(cè)量精確度是直線度測(cè)量?jī)x基本的技術(shù)指標(biāo)，為了達(dá)到高精度,，必須從各方面給予*保*,。
2.1、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于鋼管在高速前進(jìn)的同時(shí),，伴隨著上下及左右二維空間的劇烈振動(dòng),，會(huì)給物鏡象帶來(lái)放大誤差。若對(duì)被測(cè)鋼材施以遠(yuǎn)心照明,，投影物鏡采用專門設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng),，此時(shí)，即使鋼材跳動(dòng)位置處于物鏡景深的極限位置，使鋼材像稍為模糊,，但模糊象的中心位置在CCD上的投影是和正確調(diào)焦時(shí)的投影象處在同一位置上,。
 
2.2、CCD的選擇
考慮到實(shí)際檢測(cè)的尺寸及精度要求,，必須選擇多位數(shù),、高質(zhì)量的CCD作為攝象傳感器。選取的CCD應(yīng)具有高分率,、高的轉(zhuǎn)換效率,，并能承受較高的工作溫度。CCD驅(qū)動(dòng)頻率的選 擇,，原則上只要滿足取樣要求就可以了,。
從理論上講，波形的邊緣部分仍是—根直線,，若用峰值50%作為閾值,，將不會(huì)因鋼材振動(dòng)引起測(cè)量誤差。但是,，實(shí)際上在線被測(cè)物的振動(dòng)是不規(guī)則的,，邊緣波形不成直線，因而會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差,。如果CCD有更高的驅(qū)動(dòng)頻率,，在一次掃描中鋼材邊緣的位移量就會(huì)減小，邊緣波形將會(huì)改善,。如選取驅(qū)動(dòng)頻率為10MHz的CCD,，則一次掃描的振動(dòng)誤差將減少至0.4mm。如果儀器仍要求每秒取600個(gè)數(shù)據(jù),，則每一數(shù)據(jù)已經(jīng)是8次測(cè)量的平均值,，其誤差可減小至0.05mm。如果每隔2~3秒讀一次數(shù),，則讀出的數(shù)又是1千到2千個(gè)數(shù)據(jù)的平均值,，因而可以達(dá)到足夠高的精度。當(dāng)然,，隨著驅(qū)動(dòng)頻率的增高,，CCD轉(zhuǎn)移效率將明顯下降，高頻CCD的價(jià)格也大為增高,，高頻驅(qū)動(dòng)器的制作技術(shù)也更加困難,。而我們?yōu)榱藵M足高精度測(cè)量，且盡可能的減少誤差,，直線度測(cè)量?jī)x的CCD芯片選用新型的15MHz頻率的線陣CCD芯片,。
 
2.3,、測(cè)量數(shù)據(jù)和圖像顯示
直線度測(cè)量?jī)x通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示與外接顯示屏進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，可測(cè)量顯示12 組測(cè)頭測(cè)得的實(shí)時(shí)直徑測(cè)量值,，實(shí)時(shí)直線度誤差,、垂直在線度誤差、水平在線度誤差等,，以及設(shè)定的直徑標(biāo)準(zhǔn)值,、上下公差,、直線度公差等,，還可顯示趨勢(shì)圖、波動(dòng)圖,、缺陷圖等圖像信息,。
 
結(jié)語(yǔ)：
在線鋼管上使用的直線度測(cè)量?jī)x要能夠?qū)\(yùn)動(dòng)的軋材進(jìn)行測(cè)量，也要詳細(xì)顯示測(cè)量所得數(shù)據(jù),。

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