[發明專利]圓環器件的管徑測量系統及其測量方法

有效

• 申請號: 201710326714.5
• 申請日: 2017-05-10
• 公開（公告）號: CN107192345B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 鄭永明;石純龍
• 申請（專利權）人: 深圳市博視科技有限公司
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08;G01B11/12
• 代理公司: 深圳市智財匯專利代理事務所(特殊普通合伙) 44518
• 代理人: 劉水明

本發明公開一種圓環器件的管徑測量系統，其包括圖像處理模塊、驅動裝置、控制模塊、測量裝置及計算模塊，所述圖像處理模塊采集圓環器件的圖像以獲取圓環器件的姿態數據，并將所述姿態數據轉換為所述驅動裝置的坐標數據，所述控制模塊根據所述坐標數據控制所述驅動裝置以驅動所述測量裝置運動至測量位置，所述測量裝置采集其與圓環器件管壁間的間距數據，所述計算模塊根據所述間距數據計算得到圓環器件的管徑值。本發明還提供一種采用該圓環器件的管徑測量系統的測量方法。本發明提供的圓環器件的管徑測量系統及其測量方法可降低人的勞動強度，提高檢測效率和精度，減少人為檢測誤差。

【技術領域】

本發明涉及測量技術領域，具體涉及一種圓環器件的管徑測量系統及其測量方法。

【背景技術】

目前，鋼管作為一種多功能的經濟斷面鋼材，在國民經濟各部分中的應用愈來愈廣泛。隨著管道現場焊接施工技術的不斷進步，對鋼管管徑的要求也不斷提高，特別是對管端，其內外徑和管端不圓度的要求極為嚴格。因為當兩管在野外或海洋中進行配管焊接施工時，如果鋼管的管端直徑和不圓度符合要求，焊接能順利地完成；反之，會造成兩管對焊困難，即使能勉強對焊在一起，也會產生很大的殘余應力，致使焊縫處的機械性能下降，降低管道的安全性，特別是對于輸送大量易燃易爆物質的油氣輸送管道。由于油氣輸送管道要承受幾十甚至上百個大氣壓的內壓，如果焊縫的機械性能不好，極易發生泄漏、爆炸事故。尤其是深海管線管，管道受洋流、潮汐、海浪的影響，對焊接效果要求更高，而且一旦斷裂會導致原油泄漏，發生海洋污染事件，產生巨大的生態污染，造成嚴重的經濟損失。因此，在鋼管生產中，鋼管的內外徑、壁厚及不圓度在保證管道施工進度和質量方面具有重要意義。

由于生產工藝的限制，內外徑不合格的鋼管依然存在。為了篩選出合格的鋼管，同時嚴格監控大口徑鋼管的生產質量，有必要對鋼管管端的內徑、外徑及不圓度進行檢測。然而，現有技術中管端內外徑的測量主要依靠卡尺和千分尺等手工量具，這種測量方式受生產環境、量具精確度和操作人員因素的影響較大，不僅測量精度低、速度慢、效率低，工人勞動強度大，而且每個截面最多測量四組數據，無法充分反映管端不圓度情況。此外，對于工業管材生產線上的應用，其勞動力成本太高，也無法實現智能化和自動化的生產流水線。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種可提高檢測效率和精度，減少人為檢測誤差的圓環器件的管徑測量系統及其測量方法。

本發明的技術方案如下：

一種圓環器件的管徑測量系統包括圖像處理模塊、驅動裝置、控制模塊、測量裝置及計算模塊，其中，

所述圖像處理模塊用于采集圓環器件的圖像以獲取圓環器件的姿態數據，并將所述姿態數據轉換為所述驅動裝置的坐標數據；

所述控制模塊用于根據所述坐標數據控制所述驅動裝置；

所述驅動裝置用于驅動所述測量裝置運動至測量位置；

所述測量裝置用于采集其與圓環器件管壁間的間距數據；

所述計算模塊用于根據所述間距數據計算得到圓環器件的管徑值。

優選的，所述測量裝置可繞一測量中心線旋轉，所述測量中心線與圓環器件的中心軸線平行，所述間距數據為所述測量裝置旋轉至不同位置所獲取的其與圓環器件管壁間的多個間距數據，根據所述多個間距數據可獲得多個管徑測量值，所述計算模塊根據所述多個管徑測量值計算得到圓環器件的管徑值。

優選的，所述計算模塊的數據處理算法為：設所述測量裝置每次旋轉的角度為θ，則旋轉一周的次數為N＝2π/θ，每次的管徑測量值為Ri，在極坐標下：Xi(θ)＝Ri(θ)*cosθ；Yi(θ)＝Ri(θ)*sinθ，設圓環器件管徑實際的圓心為(X0，Y0)，則根據公式計算出(X0,Y0)；根據公式計算得到圓環器件的管徑值。