椭圆度测量仪的测量过程设计

1 测长过程将原测长小车上减速和测长红外传感器改装在钢管椭圆度测量仪的测杆装置上，移动小车向被测钢管运动，当测长减速传感器检测到被测钢管后，移动小车减速，停止运行，完成测长工作。

2 椭圆度、周长及直边测量过程椭圆度、周长及直边测量过程如图6所示。传统的测量方法如利用长度测量工具等，测量工具本身存在误差，再加上读取测量结果的人为误差，所以在测量精度上存在着明显不足。椭圆度测量仪需从零位开始，在自动测量开始前，先采用手动操作使测杆回到零位。当移动小车停止运动一定时间后（设定），回转测量机构带动测杆做逆时针（相对钢管管端）回转运动，激光测距传感器进行数据采集，当回转机构完成360°旋转并停止即完成一周的数据采集；系统经过运算得到椭圆度、周长、直边的测量结果，回转测量机构顺时针反转回到零位，在反转过程中如果测量结果出现椭圆度超标，喷标系统将在相应位置进行喷涂标记。

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***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跟踪系统、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，使用稳定可靠。

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，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。例如：有一个圆柱，被截得到一个截面，下面证明它是一个椭圆（用上面的定义）：将两个半径与圆柱半径相等的半球从圆柱两端向中间挤压，它们碰到截面的时候停止，那么会得到两个公共点，显然他们是截面与球的切点。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。

椭圆度公差的测量

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。该仪器也可用于导线、棒材、管材等生产线上对直径的在线检测与控制。精度要求较低的可用卡尺、百分尺直接测出。精度要求高的可在比长仪上进行测量。用百分尺测量椭圆度误差应当指出：在被测零件的某一横剖面上，所测得的大与小直径之差。只表示该剖面的椭圆度误差，并不一定是整个形体的误差值。只有取零件上若干个横剖面，分别测出各自的椭圆度误差。取其中的误差值．才是整个形体的椭圆度误差

定义

椭圆是一种圆锥曲线（也有人叫圆锥截线的），现在高中教材上有两种定义：平面上到两点距离之和为定值的点的集合（该定值大于两点间距离）（这两个定点也称为椭圆的焦点，焦点之间的距离叫做焦距）；平面上到定点距离与到定直线间距离之比为常数的点的集合（定点不在定直线上，该常数为小于1的正数）（该定点为椭圆的焦点，该直线称为椭圆的准线）。椭圆度（或不圆度或失圆度）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）。这两个定义是等价的