用于pvc管挤出尺寸检测系统及检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于PVC管挤出尺寸检测系统及检测方法，包括固定安装在底座上的固定支架、设置在固定支架中心通孔内的探头保持架、开设在所述探头保持架中心部位且供PVC管穿过的通孔及淋水装置，布置在探头保持架上的探头组和自开合装置。利用收发一体式超声波传感器在线检测PVC管，并实时接收PVC管的回波信号，然后将回波信号进行处理，进而能直观地得到PVC管的外径、壁厚以及不圆度三个方面的测量数据，检测可靠、效率高，实现PVC管外径、壁厚以及不圆度三个方面的加工尺寸在线测量；并及时将测量数据反馈至总控中心，以便于进行实时调整，从而保证质量、减少浪费。
【专利说明】
用于PVC管挤出尺寸检测系统及检测方法
技术领域
[0001] 本发明涉及管材在线检测设备及方法，具体涉及一种用于PVC管挤出尺寸检测系 统及检测方法。
【背景技术】
[0002] 目前PVC管已经遍布于各行各业，其防腐性能良好，能够耐大部分酸碱，而且在某 些领域还可以替代钢管，具有很好的发展前景。随之而来的却是生产质量不过关，缺少有效 地在线闭环检测方法，带来的是更多原材料的浪费。
[0003] 中国发明专利申请（申请公布号0价03817908六、申请【公开日】2014.05.28)公开了一 种PVC管材弯曲度不合格产品在线监测设备及方法。包括翻转架，控制翻转架运动的翻转气 缸和用于放置测后管材的翻料架，还包括设于翻转架上的升降机构，用于检测翻转架是否 接收管材并控制升降机构运动的第一距离检测开关，控制翻转气缸运动的第二距离检测开 关，第二距离检测开关设于待测管材中心位置正上方。通过检测管材中心的距离判断管材 是否合格，将合格管材与不合格管材进行分类，该设备结构简单实用，设备改造投入少。但 是只能检测一个方面的数据，而现实中影响PVC管质量包含多个方面。而PVC管主要采用将 原材料高温融化后挤出成型的加工方式，受到温度及挤压力的大小、定型套的精度大小等 因素影响，PVC管在外径、壁厚以及不圆度三个方面的加工尺寸精度会有所下降。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是在于克服现有技术中存在的缺点和不足，提供一种快速、准确 且可靠性高的用于PVC管挤出尺寸检测系统及检测方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明所设计的用于PVC管挤出尺寸检测系统，包括固定安装在 底座上的固定支架、设置在固定支架中心通孔内的探头保持架、开设在所述探头保持架中 心部位且供PVC管穿过的通孔及淋水装置，且所述探头保持架通孔的中心和所述固定支架 中心通孔的中心与PVC管横截面同心圆的圆心重合；
[0006] 所述探头保持架上至少布置有一组探头组，每组探头组包括两对探头组单元，每 对探头组单元包括两个收发一体式超声波传感器，每组探头组中四个收发一体式超声波传 感器沿圆周方向均匀布置，且每对探头组单元中两个收发一体式超声波传感器超声波入射 方向连线与PVC管横截面的直径重合；
[0007] 所述探头保持架上至少布置有一组自开合装置，每组自开合装置包括两个自开合 单元，每个自开合单元包括固定在探头保持架上的滑轮固定座、设置在所述滑轮固定座上 的第一弹簧及固定在所述第一弹簧端部的第二滑轮;所述每组自开合装置中两个自开合单 元的第二滑轮的中心轴线连线与PVC管横截面的直径重合，且每个第二滑轮端部通过第一 弹簧抵在PVC管的外周缘；
[0008] 所述淋水装置包括水箱及通过管道与水箱相连的分流器，所述分流器的每个分流 支管延伸至收发一体式超声波传感器位置处，且每个分流支管的端部安装有喷嘴。
[0009] 进一步地，所述固定支架两侧均布置有至少两个搁置PVC管的PVC管安装支架，每 一侧的PVC管安装支架中至少一个PVC管安装支架固定在所述底座的一边，其余的PVC管安 装支架固定在所述底座的另一边;每个PVC管安装支架包括固定在所述底座上的支腿及固 定在所述支腿上的第一滑轮，PVC管搁置在PVC管安装支架的第一滑轮上。
[0010] 进一步地，所述固定支架与所述探头保持架之间至少设置有一组防碰撞装置，每 组防碰撞装置包括两个第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定在所述固定支架上，所述第二 弹簧的另一端固定在所述探头保持架上，且每组防碰撞装置的两个第二弹簧的中心轴线连 线与PVC管横截面的直径重合。
[0011] 进一步地，所述自开合装置的组数与所述探头组单元的对数相同，且所有收发一 体式超声波传感器与所有自开合单元交替布置。
[0012] 进一步地，所述所有收发一体式超声波传感器与所述所有自开合单元交替且均匀 布置。
[0013] 进一步地，所述固定支架与所述探头保持架之间至少设置有两组防碰撞装置，且 所有第二弹簧沿PVC管外周缘均匀分布。
[0014] 进一步地，所述底座为框架式底座，所述淋水装置的水箱设置在框架式底座上框 架的正下方，且所述上框架与所述水箱相通。
[0015] -种如上述所述用于PVC管挤出尺寸检测系统的检测方法，该检测方法采用的是 以水作为耦合剂的超声波检测技术，被挤出后的PVC管通过PVC管安装支架上的第一滑轮沿 着PVC管的轴向进行移动，同时，淋水装置不断地给PVC管供水；
[0016] 每组探头组中每一个收发一体式超声波传感器激励超声波时均接收PVC管内表面 反射回波且接收反射回波的时间为tdPPVC管外表面反射回波且接收反射回波的时间为t 2; 根据超声波的脉冲反射原理来测量公式得到：
[0017] PVC 管厚度：
[0018] pvc 管外径:D测=L_tici
[0019 ] PVC管不圆度:0测=(I Diil-D· I /D) X 100 %
[0020] 通常，PVC管厚度合格范围EST测彡E+0.3mm、PVC管外径合格范围D彡Dii彡D+0.3_、 PVC管不圆度合格范围0测应不大于0.024D;
[0021] 其中：L为每对探头组单元中两个收发一体式超声波传感器之间的距离、c2为超声 波在PVC管内的传播速度、C1为超声波在水中的传播速度、D为公称直径、D测1为每组探头组中 一对探头组单元测得的PVC管一个横截面的外径、为每组探头组中另一对探头组单元测 得与D?同一横截面不同方向的外径；
[0022] 所有收发一体式超声波传感器测得的壁厚求和后取平均值则为PVC管该横截面的 厚度，每对探头组单元测得的外径求和后取平均值则为PVC管该横截面的外径。
[0023] 进一步地，所述探头保持架通孔的中心与PVC管横截面同心圆圆心发生偏移时，采 用数学方法进行修正，测量出每组探头组中一对探头组单元偏移前收发一体式超声波传感 器与偏移后收发一体式超声波传感器之间的偏移距离Si、另一对探头组单元中偏移前收发 一体式超声波传感器与偏移后收发一体式超声波传感器之间的偏移距离S2,根据超声波的 脉冲反射原理来测量公式得到:偏移距离&对应的一对探头组单元测得PVC管的壁厚为T?、 偏移距离&对应的另一对探头组单一测得PVC管的壁厚为Ti?，得到修正后的方程组：
[0025] 解方程组，得到修正后PVC管外壁半径R、修正后PVC管内壁半径r，修正后PVC管壁 厚T = R-r〇
[0026] 进一步地，所述偏移距离SjPS2的测量方法如下：
[0027] 1)设定每组探头组中收发一体式超声波传感器与PVC管外表面的标准距离:将标 准规格PVC管放入检测系统进行数据采集，使标准规格PVC管横截面同心圆的圆心与探头保 持架通孔的中心重合;每一个收发一体式超声波传感器激励超声波时接收PVC管外表面反 射回波且接收反射回波时间为!^，根据超声波的脉冲反射原理可得到，每组探头组中两对 探头组单元的收发一体式超声波传感器与PVC管外表面距离相等均为卩 1= 1/2C1X Ti;
[0028] 2)将相同规格待检测的PVC管放入检测系统进行数据采集，探头保持架通孔的中 心与相同规格待检测的PVC管横截面同心圆圆心发生偏移;探头组中一对探头组单元的一 个收发一体式超声波传感器激励超声波时接收PVC管外表面反射回波且接收反射回波时间 为1~ 2，探头组中另一对探头组单元的一个收发一体式超声波传感器激励超声波时接收PVC 管外表面反射回波且接收反射回波时间为τ 3,根据超声波的脉冲反射原理可得到，一对探 头组单元的一个收发一体式超声波传感器与PVC管外表面距离相等均为p 2 = 1/2C1 X Τ2，另 一对探头组单元的一个收发一体式超声波传感器与PVC管外表面距离相等均为p3= 1/2C1X TsAPSi: iPi-PsI，S2= iPi-P^ ;
[0029] 其中ci为超声波在水中传播速度。
[0030] 本发明的有益效果在于:利用收发一体式超声波传感器在线检测PVC管，并实时接 收PVC管的回波信号，然后将回波信号进行处理，进而能直观地得到PVC管的外径、壁厚以及 不圆度三个方面的测量数据，检测可靠、效率高，实现PVC管外径、壁厚以及不圆度三个方面 的加工尺寸在线测量;并及时将测量数据反馈至总控中心，以便于进行实时调整，从而保证 质量、减少浪费。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明用于PVC管挤出尺寸检测系统的结构立体示意图；
[0032]图2为图1中部分结构示意图；
[0033]图3为本发明收发一体式超声波传感器测量PVC管尺寸原理示意图；
[0034]图4为本发明检测方法的修正原理示意图。
[0035]图中：PVC管1、底座2、水箱3、第一滑轮4、支腿5、分流器6、分流支管7、管道8、固定 支架9、探头保持架10、收发一体式超声波传感器11、传感器固定座12、滑轮固定座13、第一 弹簧14、第二弹簧15、第二滑轮16、上框架17。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0037]本发明所设计的用于PVC管挤出尺寸检测系统，结合图1和图2所示，包括固定安装 在底座2上的固定支架9、设置在固定支架9中心通孔内的探头保持架10、开设在探头保持架 10中心部位且供PVC管1穿过的通孔及淋水装置，且探头保持架10通孔的中心和固定支架9 中心通孔的中心与PVC管1横截面同心圆的圆心三者重合。
[0038] 其中：探头保持架10上至少布置有一组探头组，每组探头组包括两对探头组单元， 每对探头组单元包括两个收发一体式超声波传感器11，每组探头组中四个收发一体式超声 波传感器11沿圆周方向通过传感器固定座12均匀（形成环形阵列形式）固定在探头保持架 10上，每对探头组单元中两个收发一体式超声波传感器11超声波入射方向连线与PVC管1横 截面的直径重合，保证收发一体式超声波传感器始终沿变壁厚工件的厚度方向发射超声 波，且与PVC管1外壁之间的距离为3~5mm;该收发一体式超声波传感器11用于沿PVC管厚度 方向发射测厚用超声波，并接收收发一体式超声波传感器表面的反射回波、PVC管的内表面 反射回波及PVC管的外表面反射回波;实际使用过程中，根据PVC管的外径大小，在圆周方向 布置1~2组探头组（即4个或8个收发一体式超声波传感器，且要保证每组探头组中四个收 发一体式超声波传感器圆周均匀布置）；
[0039] 探头保持架10上至少布置有一组自开合装置，每组自开合装置包括两个自开合单 元，每个自开合单元包括固定在探头保持架10上的滑轮固定座13、设置在滑轮固定座13上 的第一弹簧14及固定在第一弹簧14端部的第二滑轮16;每组自开合装置中两个自开合单元 的第二滑轮16的中心轴线连线与PVC管1横截面的直径重合，且每个第二滑轮16端部通过第 一弹簧14抵在PVC管1的外周缘，通过第一弹簧14的伸缩，可实现第二滑轮16与PVC管1的自 动开合，保证PVC管检测的平稳性和可靠性，也可起到避免PVC管成型过程中可能出现的过 度弯曲而引起PVC管与探头保持架之间的碰撞;为了更好的保证PVC管在检测过程中周向平 衡性，本实施例中探头组单元的对数与自开合装置的组数相同，且所有收发一体式超声波 传感器与所有自开合单元交替均匀布置；
[0040] 固定支架9与探头保持架10之间至少设置有一组防碰撞装置，每组防碰撞装置包 括两个第二弹簧15,第二弹簧15的一端固定在固定支架9上，第二弹簧15的另一端固定在探 头保持架10上，且每组防碰撞装置的两个第二弹簧15的中心轴线连线与PVC管1横截面的直 径重合，通过第二弹簧15的伸缩，既可以避免固定支架与探头保持架之间的碰撞，又可以实 现自动浮动跟踪检测;为了更好的保证PVC管在检测过程中周向平衡性而不发生碰撞，固定 支架9与探头保持架10之间至少设置有两组防碰撞装置，且所有第二弹簧15沿PVC管1外周 缘均匀分布；
[0041] 固定支架9两侧均布置有至少两个搁置PVC管的PVC管安装支架，每一侧的PVC管安 装支架中至少一个PVC管安装支架固定在底座的一边，其余的PVC管安装支架固定在底座的 另一边，用于PVC管1的周向定位;每个PVC管安装支架包括固定在底座2上的支腿5及固定在 支腿5上的第一滑轮4，PVC管1搁置在PVC管安装支架的第一滑轮4上，保证PVC管1沿轴向顺 利移动;根据PVC管的长度，每一侧的每一边可以设置1~3个PVC管，避免因为PVC管过长造 成PVC管轴向移动时的晃动；
[0042] 淋水装置包括水箱3及通过管道8与水箱3相连的分流器6,分流器6的每个分流支 管7延伸至收发一体式超声波传感器11位置处，且每个分流支管7的端部安装有喷嘴;通过 水栗持续不断地提供水，利用分流器、喷嘴将水输送至收发一体式超声波传感器适当的位 置处，作为超声波检测使用的耦合剂即传声介质；
[0043] 底座2采用的是框架式底座2,淋水装置的水箱3设置在框架式底座2上框架17的正 下方，且上框架17与水箱3相通，使得水箱既提供水也收集水，形成循环式淋水装置。
[0044] 本发明以超声波无损检测技术为核心，超声波技术是一种具有较强穿透力的检测 方法，无需对PVC管进行预处理，就能在线实时检测，且检测可靠、效率高；能实现PVC管外 径、壁厚以及不圆度三个方面的加工尺寸在线测量，并及时将测量数据反馈至总控中心，以 便于进行实时调整，从而保证质量、减少浪费。
[0045] 本实施例中如图2所示，探头保持架10上布置有一组探头组和两组自开合装置，四 个收发一体式超声波传感器11和四个自开合单元沿圆周方向均匀且交替布置，同时，每对 探头组单元中两个收发一体式超声波传感器11超声波入射方向连线与PVC管1横截面的直 径重合，每组自开合装置中两个自开合单元的第二滑轮16的中心轴线连线与PVC管1横截面 的直径重合；另外，固定支架9与探头保持架10之间设置有两组防碰撞装置，四个第二弹簧 15沿PVC管1外周缘均匀分布。
[0046] 下面详细阐述上述用于PVC管挤出尺寸检测系统的检测方法，该检测方法采用的 是以水作为耦合剂的超声波检测技术，被挤出后的PVC管通过PVC管安装支架上的第一滑轮 沿着PVC管的轴向进行移动，同时，淋水装置不断地给PVC管供水；
[0047] -组探头组中每对探头组单元的每一个收发一体式超声波传感器激励超声波时 均接收PVC管内表面反射回波且接收反射回波的时间为tjPPVC管外表面反射回波且接收 反射回波的时间为t2,如图3所示，根据超声波的脉冲反射原理来测量公式得到：
[0048] PVC 管厚度：
[0049] pvc 管外径:D测=L_tici
[0050] pvc管不圆度:0测=(| D测i-D· | /D) X 100 %
[0051 ] 通常，PVC管厚度合格范围EST测彡E+0.3mm、PVC管外径合格范围D彡1>测彡D+0.3_、 PVC管不圆度合格范围0测应不大于0.024D;其中：L为每对探头组单元中两个收发一体式超 声波传感器之间的距离、C2为超声波在PVC管内的传播速度、C1为超声波在水中的传播速度、 D为公称直径、D;?为每组探头组中一对探头组单元测得的PVC管一个横截面的外径、D?为每 组探头组中另一对探头组单元测得与D?同一横截面不同方向的外径；
[0052] 四个收发一体式超声波传感器测得的壁厚求和后取平均值则为PVC管该横截面的 厚度，两对探头组单元测得的外径求和后取平均值则为PVC管该横截面的外径。
[0053] 若探头组采用两组，则PVC管该横截面的厚度为八个收发一体式超声波传感器测 得的壁厚求和后取平均值，PVC管该横截面的外径为四对探头组单元测得的外径求和后取 平均值，测得的两个PVC管不圆度的值有至少一个0测大于0.024D，则PVC管该横截面不圆。
[0054] 如图4所示，若探头保持架通孔的中心与PVC管横截面同心圆圆心发生偏移时，此 时探头组所测得的壁厚值就不是PVC管的真实值，影响整个挤出尺寸的测量。基于这种情 况，本发明采用数学方法进行修正，测量出每组探头组中一对探头组单元偏移前收发一体 式超声波传感器与偏移后收发一体式超声波传感器之间的偏移距离Si、另一对探头组单元 中偏移前收发一体式超声波传感器与偏移后收发一体式超声波传感器之间的偏移距离S2， 根据超声波的脉冲反射原理来测量公式得到：偏移距离Si对应的一对探头组单元测得PVC 管的壁厚为T;?、偏移距离&对应的另一对探头组单一测得PVC管的壁厚为T测2,运用勾股定 理，由ΛΑΟΜ和ΛΒΟΝ得到修正后的方程组：
[0056] 解方程组，得到修正后PVC管外壁半径R、修正后PVC管内壁半径r，修正后PVC管壁 厚T = R-r〇
[0057] 其中偏移距离SjPS2的测量方法如下：
[0058] 1)设定每组探头组中收发一体式超声波传感器与PVC管外表面的标准距离:将标 准规格PVC管放入检测系统进行数据采集，使标准规格PVC管横截面同心圆的圆心与探头保 持架10通孔的中心重合;每一个收发一体式超声波传感器激励超声波时接收PVC管外表面 反射回波且接收反射回波时间为Ti，根据超声波的脉冲反射原理可得到，每组探头组中两 对探头组单元的收发一体式超声波传感器与PVC管外表面距离相等均为卩 1= 1/2C1X Ti; [0059] 2)将相同规格待检测的PVC管放入检测系统进行数据采集，探头保持架通孔的中 心与相同规格待检测的PVC管横截面同心圆圆心发生偏移;探头组中一对探头组单元的一 个收发一体式超声波传感器激励超声波时接收PVC管外表面反射回波且接收反射回波时间 为1~2，探头组中另一对探头组单元的一个收发一体式超声波传感器激励超声波时接收PVC 管外表面反射回波且接收反射回波时间为τ 3,根据超声波的脉冲反射原理可得到，一对探 头组单元的一个收发一体式超声波传感器与PVC管外表面距离相等均为p 2 = 1/2C1X Τ2，另 一对探头组单元的一个收发一体式超声波传感器与PVC管外表面距离相等均为p3= 1/2C1X TsAPSi: iPi-PsI，S2= iPi-P^ ;
[0000]其中Cl为超声波在水中传播速度。
【主权项】
1. 一种用于PVC管挤出尺寸检测系统，其特征在于:包括固定安装在底座(2)上的固定 支架(9 )、设置在固定支架(9)中屯、通孔内的探头保持架（10 )、开设在所述探头保持架(9)中 屯、部位且供PVC管（1)穿过的通孔及淋水装置，且所述探头保持架（10)通孔的中屯、和所述固 定支架(9)中屯、通孔的中屯、与PVC管（1)横截面同屯、圆的圆屯、重合； 所述探头保持架（10)上至少布置有一组探头组，每组探头组包括两对探头组单元，每 对探头组单元包括两个收发一体式超声波传感器(11)，每组探头组中四个收发一体式超声 波传感器（11)沿圆周方向均匀布置，且每对探头组单元中两个收发一体式超声波传感器 (11)超声波入射方向连线与PVC管（1)横截面的直径重合； 所述探头保持架（10)上至少布置有一组自开合装置，每组自开合装置包括两个自开合 单元，每个自开合单元包括固定在探头保持架（10)上的滑轮固定座（13)、设置在所述滑轮 固定座（13)上的第一弹黃(14)及固定在所述第一弹黃（14)端部的第二滑轮（16);所述每组 自开合装置中两个自开合单元的第二滑轮（16)的中屯、轴线连线与PVC管（1)横截面的直径 重合，且每个第二滑轮(16)端部通过第一弹黃(14)抵在PVC管（1)的外周缘； 所述淋水装置包括水箱（3)及通过管道（8)与水箱（3)相连的分流器（6)，所述分流器 (6)的每个分流支管(7)延伸至收发一体式超声波传感器（11)位置处，且每个分流支管(7) 的端部安装有喷嘴。2. 根据权利要求1所述的用于PVC管挤出尺寸检测系统，其特征在于:所述固定支架(9) 两侧均布置有至少两个搁置PVC管（1)的PVC管安装支架，每一侧的PVC管安装支架中至少一 个PVC管安装支架固定在所述底座(2)的一边，其余的PVC管安装支架固定在所述底座(2)的 另一边;每个PVC管安装支架包括固定在所述底座(2)上的支腿巧)及固定在所述支腿巧)上 的第一滑轮(4)，PVC管（1)搁置在PVC管安装支架的第一滑轮(4)上。3. 根据权利要求1所述的用于PVC管挤出尺寸检测系统，其特征在于:所述固定支架(9) 与所述探头保持架（10)之间至少设置有一组防碰撞装置，每组防碰撞装置包括两个第二弹 黃(15)，所述第二弹黃(15)的一端固定在所述固定支架(9)上，所述第二弹黃(15)的另一端 固定在所述探头保持架（10)上，且每组防碰撞装置的两个第二弹黃（15)的中屯、轴线连线与 PVC管（1)横截面的直径重合。4. 根据权利要求1或2或3所述的用于PVC管挤出尺寸检测系统，其特征在于:所述自开 合装置的组数与所述探头组单元的对数相同，且所有收发一体式超声波传感器(11)与所有 自开合单元交替布置。5. 根据权利要求4所述的用于PVC管挤出尺寸检测系统，其特征在于:所述所有收发一 体式超声波传感器(11)与所述所有自开合单元交替且均匀布置。6. 根据权利要求1或2或3所述的用于PVC管挤出尺寸检测系统，其特征在于:所述固定 支架(9)与所述探头保持架（10)之间至少设置有两组防碰撞装置，且所有第二弹黃（15)沿 PVC管（1)外周缘均匀分布。7. 根据权利要求1或2或3所述的用于PVC管挤出尺寸检测系统，其特征在于:所述底座 (2)为框架式底座（2)，所述淋水装置的水箱(3)设置在框架式底座（2)上框架（17)的正下 方，且所述上框架（17)与所述水箱(3)相通。8. -种如权利要求1所述用于PVC管挤出尺寸检测系统的检测方法，该检测方法采用的 是W水作为禪合剂的超声波检测技术，其特征在于:被挤出后的PVC管（1)通过PVC管安装支 架上的第一滑轮(4)沿着PVC管的轴向进行移动，同时，淋水装置不断地给PVC管供水； 每组探头组中每一个收发一体式超声波传感器（11)激励超声波时均接收PVC管内表面 反射回波且接收反射回波的时间为ti和PVC管外表面反射回波且接收反射回波的时间为t2; 根据超声波的脉冲反射原理来测量公式得到： PVC管厚度：PVC管外径:D测=1C1 PVC管不圆度:0测=(I D?-Dii21 /D) X 100 % 其中：L为每对探头组单元中两个收发一体式超声波传感器之间的距离、C2为超声波在 PVC管内的传播速度、C1为超声波在水中的传播速度、D为公称直径、0测1为每组探头组中一对 探头组单元测得的PVC管一个横截面的外径、0测2为每组探头组中另一对探头组单元测得与 顿肚同一横截面不同方向的外径； 所有收发一体式超声波传感器测得的壁厚求和后取平均值则为PVC管该横截面的厚 度，每对探头组单元测得的外径求和后取平均值则为PVC管该横截面的外径。9. 根据权利要求8所述的用于PVC管挤出尺寸检测系统的检测方法，其特征在于:所述 探头保持架通孔的中屯、与PVC管横截面同屯、圆圆屯、发生偏移时，采用数学方法进行修正，测 量出每组探头组中一对探头组单元偏移前收发一体式超声波传感器与偏移后收发一体式 超声波传感器之间的偏移距离Si、另一对探头组单元中偏移前收发一体式超声波传感器与 偏移后收发一体式超声波传感器之间的偏移距离S2,根据超声波的脉冲反射原理来测量公 式得到:偏移距离Si对应的一对探头组单元测得PVC管的壁厚为Till、偏移距离S2对应的另一 对探头组单一测得PVC管的壁厚为Tii2,得到修正后的方程组：解方程组，得到修正后PVC管外壁半径R、修正后PVC管内壁半径r，修正后PVC管壁厚T = 民-r。10. 根据权利要求9所述的用于PVC管挤出尺寸检测系统的检测方法，其特征在于:所述 偏移距离Si和S2的测量方法如下： 1) 设定每组探头组中收发一体式超声波传感器与PVC管外表面的标准距离:将标准规 格PVC管放入检测系统进行数据采集，使标准规格PVC管横截面同屯、圆的圆屯、与探头保持架 (10)通孔的中屯、重合;每一个收发一体式超声波传感器激励超声波时接收PVC管外表面反 射回波且接收反射回波时间为Ti，根据超声波的脉冲反射原理可得到，每组探头组中两对 探头组单元的收发一体式超声波传感器与PVC管外表面距离相等均为Pi= 1/2C1X Τι; 2) 将相同规格待检测的PVC管放入检测系统进行数据采集，探头保持架通孔的中屯、与 相同规格待检测的PVC管横截面同屯、圆圆屯、发生偏移;探头组中一对探头组单元的一个收 发一体式超声波传感器激励超声波时接收PVC管外表面反射回波且接收反射回波时间为 T2,探头组中另一对探头组单元的一个收发一体式超声波传感器激励超声波时接收PVC管 外表面反射回波且接收反射回波时间为T3,根据超声波的脉冲反射原理可得到，一对探头 组单元的一个收发一体式超声波传感器与PVC管外表面距离相等均为P2= 1/2C1 X Τ2，另一 对探头组单元的一个收发一体式超声波传感器与PVC管外表面距离相等均为P3 = 1/2ciX T3,即 Sl= |P 广 P3I，S2= |P 广 P2I ; 其中Cl为超声波在水中传播速度。
【文档编号】B29C47/92GK106079370SQ201610458704
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月22日
【发明人】涂君, 宋小春, 程义, 朱郧涛, 吴萧, 陈涛, 熊芝
【申请人】湖北工业大学