超高精度应自动化测径仪检测原理 _知识百科

在钢铁工业生产中，传统的圆钢测径方法有很多，如利用尺寸工具抽样检测、电磁式接触测量等。用尺寸工具测量，精度不够且速度很慢；用电磁式测量是接触式测量，测量比较麻烦且精度和速度也难以得到保证。 CCD电荷耦合器件广泛应用于图像扫描、非接触式尺寸检测、位移测定条形码读出等光电探测和光电成像领域。具有自扫描、精度高、灵敏度高、光谱响应量宽等优点。 CCD非接触式圆钢光电自动化测径仪是一种基于CCD光电检测技术的非接触式圆钢专用自动化测径装置，它具有非接触、速度快、精度高、自动测量等优点，可以在光线暗、高温、高速等恶劣条件下，在生产线上动态无损地实时监控圆钢线径的微小变化，具有较高的实用价值。

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1、测量原理
发射镜头内置一个点光源，点光源发出的光通过透镜系统（即镜片组）后形成准直平行光视场。准直平行光直接射向接收镜头，经过接收镜头内的透镜系统后聚焦，通过位于焦点位置的光阑小孔后在CCD芯片上成像。当视场中通过被测物时，被测物遮挡的部位将在CCD上出现一个边界清晰的阴影。 CCD芯片是测头部件中的光电转换元件，它可以将接收到的光信号转换成电信号。电信号由信号采集电路接收、放大，再进行数字化处理后向上位机传输。

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CCD的行同步脉冲FC和标准脉冲SP与输出信号U 。的关系如图2（a）所示、放入工件后，在行同步脉冲FC 中间的U 。波形部分时段变成了低电平，低电平的宽度随工件直径尺寸线性变化，如图（2b）所示。在每个行脉冲FC周期内对U 。进行信号处理，为后续的脉冲计数做好准备。

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2、测头构成
由于圆钢生产中，其截面并非正圆，因此不圆度也是其一项重要检测项目，为了实现更高性能的检测，自动化测径仪以八组光电测头实现圆钢直径尺寸的全方位检测。自动化测径仪是测量一个同一截面八个方向上的线径尺寸，并且由于生产中的圆钢伴随着扭动，使得测径仪可全方位的检测圆钢的截面信息，并得到椭圆度信息，及截面图信息，基本可以反映轧材的真实截面尺寸，截面图可以清晰的看到圆钢同一截面的生产状态，测头的分布方式与其测量的截面尺寸方向如下图所示。

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3、软件系统
测径仪配备专业研发的软件系统，根据线材种类不同，测量系统分为"圆钢测量系统"和"螺纹钢测量系统"两种。本文主要介绍的是圆钢测量系统。

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在线显示方式
（1）棒材的断面部分描述由八轴的当前测量值决定。相同的窗体以数字形式显示当前测量值。超差时，所对应的窗体数字将变为红色。
（2）显示同一截面的最大直径、最小直径、平均直径、椭圆度，超差同样数字变为红色。
（3）截面图：显示同一截面的状态，两个红色线之间则为正常，超过则为不合格，截面图可清晰的看出棒材的截面状态。
（4）趋势图：以时间轴为单位，可以查看整根棒材的不同时刻的状态，对整根棒材进行把握。
（5）波动图：以时间轴为单位，分别显示八个测量方向上棒材生产的波动状态，并可对任一时刻相应的直径状况进行观察。
（6）缺陷图：可以观察到八路测量值的超差类型，在轧制现场可以十分形象、及时地得到棒材的轧制缺陷分布，特别是轧材的头尾缺陷特征，及其延续的长度，从而适度地调整轧制的工艺配置。
（7）存储数据的全屏显示：可长期存储历史数据，时间长达一年以上，可将历史数据以Excel表格形式导出。
（8）在主界面可以显示所测棒材型号、标称直径值、允许正公差、允许负公差、热膨胀系数、电路板温度等信息。
结语
自动化测径仪为轧钢厂提高产品产量、质量和自动化水平提供可能。自动化测径仪采用多轴进行测量，使其可检测同一截面的尺寸，同时无旋转部件，提高了使用寿命及减少已损坏部件，自动化测径仪的使用为轧钢厂带来了检测便利的同时，提升厂家的自动化水平，并对产品的质量进行了精准监测。
【超高精度应自动化测径仪检测原理】看完本篇文章对棒材、圆钢等的测量你有什么想法或者建议，尽管在文章下方留言或私信小编，有的留言小编这里不显示，无法做到及时回复。小编定竭尽所能与大家交流共享信息和经验。需要测量宽度、长度、厚度、外径的自动测量设备，均可在下方留言。