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，既兼顾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，构造更加简化，达到运行稳定可靠、便于维护的目的，并且换道方式快捷方便，可以更好地满足实际生产中的测量需要。
背景技术
石油天然的气体管线有几十公里的，也有几百上千公里，这么长的管线是由多根钢管收尾焊接而成，由于各钢管的端部的形状不一，因此，在钢管对接的过程中，需要对钢管端部的椭圆度进行测量，以保证对接效果。
现有技术中，钢管椭圆度的检测方法包括使用卡尺、米尺或者手持激光测距仪检测，但是这几种方法中，不圆度检测中心，检测工具的体积较大，使用较为不便，且可操作性差，如在使用卡尺检测时，体积较大的卡尺由于较重容易倾斜，造成数据测量不准确；米尺的测量精度较差；手持激光测距仪的精度虽可以满足，但是仅能测机组数据，无法测量整个圆，很难找到长轴和短轴的准确位置。三种检测方法所用的检测工具检测效率较低，因此，能够准确、快速的检测钢管的椭圆度对本领域的技术人员来说是需要解开技术问题。
换道调整及测量过程
1 对心调整当确定被测钢管直径参数后，通过操作电动升降机上升或下降，带动回转测量机构上的指针指在刻度尺的相应直径高度位置，即确定了被测管径的圆心（如图7所示）。 对心调整示意图
2 激光传感器位置调整钢管椭圆度测量仪配置了钢管直径从508 mm到1 422 mm之间18个标准量块，当确定被测钢管的直径后，选定相对应的标定量块，松开安装了激光传感器端的夹持装置锁紧手柄，放入相应标定块并挤紧，再锁紧手柄并取出量块即可。
3 喷标喷头位置调整松开安装了喷嘴装置的锁紧手柄，当测杆上刻尺标记指针位置指向被测钢管直径对应尺寸位置时，锁紧手柄，即完成测杆传感器的调整工作（如图8所示）。 喷标喷头位置调整示意图每换一批规格的钢管，需重复上述调整测管圆心和传感器位置的工作。2.7.4 基础臂长标定（1）标定基础臂长系统采用以下两种方法：①标准环规标定方法，设备提供了一个直径为660 mm的环规，可作为标定环规；②被测钢管逆向标定，人工量取做为标定钢管A端和B端的周长，准确到0.1 mm。（2）基础臂长标定操作步骤：①将作为标定的钢管（应为换道后的根钢管）或660 mm（在计量验证时才用）环规放置在称重工位；②在基础臂长标定界面，将A测量臂和B测量臂都设为0；③手动操作移动小车到达钢管测量位置；④人工测量A、B钢管两端距管端50mm处周长，做为A、B的参考周长；⑤通过单循环测量A和单循环测量B，产生A端和B端无补偿周长；⑥在参数修改界面分别输入A、B两端的无补偿周长和参考周长；⑦再次对作为标定的钢管A、B两端进行测量，查看A、B两端周长测量结果与人工量取的数值一致即标定成功，如果偏差大于0.1mm，需重新标定。
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