[發明專利]一種基于圓度測試的螺紋鋼表面質量定量分析方法

在審

• 申請號: 202210172606.8
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114646274A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 郭丹;蔡佳興;范益
• 申請（專利權）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B21/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 曹坤

本發明公開了一種基于圓度測試的螺紋鋼表面質量定量分析方法。屬于焊接技術領域；步驟：1、螺紋鋼樣品的準備，從而獲得上表面或下表面的點云圖像及各點坐標；2、去除點云圖像存在的噪音點；3、獲得所有點沿鋼筋軸線方向的投影圖；4、確定基準圓；5、計算集合A中各點與基準圓圓心之間的距離p_i，再通過公式計算圓度。本發明提供了一種用于基于螺紋鋼基圓圓度的測試的評價螺紋鋼表面質量的定量方法，填補了目前螺紋鋼表面質量定量評價方法的空白。該方法優于目前常用的人工目視檢驗的定性方法，消除了人工目視檢驗方法的不確定性。

技術領域

本發明涉及材料分析與測試領域，涉及一種用于評價螺紋鋼表面質量的定量分析方法，更具體地，是涉及一種用于評價螺紋鋼表面質量的定量分析方法。

背景技術

在熱軋螺紋鋼生產過程，軋輥的磨損將導致螺紋鋼表面質量的退化。一個比較典型的特征是基圓頂部產生明顯凸出。在生產過程中，表面質量是判斷軋輥是否更換的依據之一，同時表面質量也會影響鋼材在后續存儲運輸過程中的耐蝕性。目前評價螺紋鋼表面質量主要依靠生產現場人員目視檢驗，這一方法本質上為定性方法，無法量化，且依靠操作人員的經驗，存在一定的不確定性。關于評價螺紋鋼表面質量的定量方法，目前在各類文獻中并未報道。

表面的凹凸程度的一般可使用表面粗糙度來衡量，關于平面粗糙度的測試分析方法已在各類文獻中廣泛報道；而對于曲面粗糙度，并無通用的測試分析方法，其難點在于基準面的確定。對于螺紋鋼基圓而言，其基準面為圓柱面，因此可將螺紋鋼基圓的圓度可作為評判表面質量的量化指標。目前常用的圓度分析方法為回轉法，而螺紋鋼表面存在橫肋和縱肋，不是完整的圓柱面，回轉法無法有效實施，目前螺紋鋼基圓的圓度目前尚無測定方法。本發明基于坐標測量的方法，通過特定的數據處理算法確定基準圓，再計算圓度。該方法實現了螺紋鋼基圓圓度的量化分析，可作為評價螺紋鋼表面質量的定量方法，消除了人工目視檢驗方法的不確定性。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供了一種用于基于螺紋鋼基圓圓度的測試的評價螺紋鋼表面質量的定量方法，其填補目前螺紋鋼表面質量定量評價方法領域的空白，用于替代目前人工目視檢驗這一定性方法。

技術方案：本發明所述的一種基于圓度測試的螺紋鋼表面質量定量分析方法，其具體操作步驟如下：

(1)、螺紋鋼樣品的準備，從而獲得上表面或下表面的點云圖像及各點坐標；

(2)、去除點云圖像存在的噪音點；

(3)、獲得所有點沿鋼筋軸線方向的投影圖；

(4)、確定基準圓；

(5)、計算集合A中各點與基準圓圓心之間的距離p_i，再通過公式計算圓度。

進一步的，在步驟(1)中，所述準備的螺紋鋼樣品的長度規格覆蓋所有規格的螺紋鋼樣品。

進一步的，在步驟(1)中，所述獲得上表面或下表面的點云圖像及各點坐標的測量的范圍：鋼筋半徑方向上完全覆蓋；鋼筋軸線方向上，其間距≥橫肋間距的2倍。

進一步的，在步驟(3)中，所述獲得所有點沿鋼筋軸線方向的投影圖的具體實現步驟如下：

(3.1)、確定縱肋側面所在平面，通過對點云的旋轉，使縱肋平面的法向量與坐標軸z軸平行；因鋼筋軸線與縱肋所在平面平行，經旋轉后，鋼筋軸線將與xOy平面平行；

(3.2)、在xOy平面的投影圖上確定鋼筋軸線方向，通過對點云繞z軸的旋轉，使鋼筋軸線與坐標軸y軸平行；此時，各點沿鋼筋方向的投影即為該點的(x_i,z_i)坐標。

進一步的，在步驟(4)中，所述基準圓的確定具體如下所述：