管道综合参数检测系统

　　1 引言

　　管道的设计、制造是涉及国防、石油、天然气、化工、船舶、钢铁、电力和纺织行业的普遍性的工程。管的综合参数检测是比较困难但却是非常重要的。目前, 国内生产管的生产厂家, 其检测还是由人工手动检测, 测量精度低, 工作效率也不高, 而且对管中部无法进行测量。本文管道综合参数检测系统, 可有效改善上述缺点。

　　2 管道综合参数检测系统的组成及原理

　　(1)管道综合参数检测系统检测的参数管道综合参数检测系统检测的参数主要有: 管全长、管内径、管圆度、管轴直线度、管上的一些特征参数、检测率、标准圆内径等。

　　(2)系统的组成

　　根据检测要求, 系统可自动完成管内径、管圆度、管轴直线度、管上的一些特征参数的自动精密测量。系统组成框图如图1 所示。

　　(3)系统的原理

　　系统工作原理图如图2 所示。

　　将被检工件放在小车上的两对滚轮上, 与探臂平行, 使探臂能够伸入工件内部。工件在小车的带动下可水平移动, 在滚轮的带动下可进行旋转。在开始检测时小车带动工件水平移动的同时滚轮带动工件旋转。将安装位移传感器支架固定在探臂上, 通过位移传感器确定测试截面内各点的圆周坐标, 为圆度测试和管轴直线度测试提供任意螺旋截面的圆周坐标。以起始时刻的激光光束作为定向管管轴基线(PSD 输出量为零), 二维位置信号探测器(PSD) 测得在任一时刻由于小车晃动或车轮的不圆度引起的管轴偏移量, 以消除机械系统引起的测量误差。

　　在小车上装一个霍尔开关, 在管子180? 方向上安置两个磁钢,当定向管旋转一周后, 霍尔开关与磁钢感应, 产生两个脉冲信号, 表明定向管旋转一周, 系统完成一个截面的测量。紧靠小车轮子装一个橡胶轮子, 橡胶轮子带动光电码盘, 而光电码盘每转一圈产生360 个脉冲信号。用来确定截面在轴向方向的位置。在管子起始位置对面的墙上装一光电开关(反射型), 在管子始端和终端通过时给出信号, 可以标示管子测量是否开始或结束。数据传输及采集系统将对各测量数据通过信号调理电路,进行信号放大、线性化、滤波等处理, 并通过A/D 采集卡, 将数据存储到计算机, 并实现数据的实时采集、存储和处理。通过螺旋采集数据获取足够的信息, 运用特殊算法, 重建管的三维图形, 显示在模拟监视器上。并计算出管的各个参数, 用预先制定的判据判别管是否合格, 将计算结果和判别结果显示在计算机屏幕上。重建的三维图如图3 所示。

　　3 系统总体工作流程

　　在小车进入时, 当光电开关检测到工件已到位时, 计算机屏幕上显示对话框, 询问是否进行几何尺寸测量, 若不测则退出即可。