专利名称：一种钢管直径自动测量的方法
技术领域：
本发明涉及一种钢管直径自动测量的方法，用于自动测量钢管实际直径，属 于测量装置技术领域。
技术背景钢管按相应产品标准的公称直径和允许公差生产和供货，因此实际上每一支 钢管的实际直径是公称(名义)直径和允许公差之和，与公称直径的数值并不相 等。在采用火焰或等离子等自动切割机进行钢管定长切断作业时、或进行钢管相 贯线切割时，首先要准确测量钢管切割处的实际直径。这对保证作业顺利进行、 保证切割质量是至关重要的。采用摩擦轮传动结构的钢管相贯线切割机和钢管切断机在实际使用中往往 会碰到在钢管的周长上产生误差的问题，造成钢管切不断或过切。分析该误差形 成的原因，主要是钢管的名义直径和切割处的实际直径有误差所致。钢管切割前， 需要向切割机的控制装置输入钢管名义直径，控制装置按该名义尺寸计算出主电 动机需转动多少圈数才能使被切割钢管正好转过360度，以完成切断。由于切割 处钢管直径的实际尺寸和名义尺寸有误差，而主电动机运转是按名义尺寸进行设 定的，导致最终切割误差的产生。摩擦轮传动的钢管相贯线切割机和切断机的传动机构组成如附图1、 2所 示，托辊组l由电动机2通过减速机3驱动旋转，托辊的旋转由电气控制装置4 控制，待切割的钢管5放在托辊组上，由托辊带动其旋转。该类设备的缺点由于无法自动检测出钢管尺寸的误差，并纠正输入控制装 置的尺寸误差，所以经常出现管子切不断的现象，给操作使用、切割质量带来很 大的麻烦，工件为大口径管子时尤其如此。为了解决这一问题，工厂要求操作员 在切割前重新测量切割处钢管的实际周长，将该值输入控制装置替代名义直径尺 寸，手工测量操作很不方便，对于大口径管子，甚至需要两个人配合，费时，测 量结果也不易准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种能自动读取切割处管子精确的尺寸数据，消除误 差，提高切割质量的钢管直径自动测量的方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种钢管直径自动测量的方法， 托辊组由电动机通过减速机驱动旋转，托辊组的旋转由电气控制装置控制，待切 割的钢管放在托辊组上，由托辊带动钢管旋转，其特征在于，其方法为 第一步.在原有的电气控制装置内安装数字脉冲发生器、计数器、运算单元，数 字脉冲发生器与电动机相连，数字脉冲发生器与计数器连接，计数器与 运算单元连接；
第二步.在钢管一边安置可沿托辊组长度方向上可移动和定位的辅助测量杆，在
辅助测量杆上安装一个非接触式磁感应传感器； 第三步.在钢管要切割处的圆周上任意一个位置，放上铁磁感应头； 第四步.按下电动机控制按钮，启动钢管朝一个方向旋转，数字脉冲发生器由电 动机带动旋转，并发出脉冲。在铁磁感应头经过磁感应传感器时，会产 生一个信号，该信号接入电气控制装置内的计数器，计数器开始累计数 字脉冲发生器产生的脉冲数。钢管继续旋转，直到铁磁感应头第二次经 过磁感应传感器时，产生第二个信号，该信号接入电气控制装置内的计 数器，计数器停止累计数字脉冲发生器产生的脉冲数，计数器累计记录 了数字脉冲发生器在两个信号之间产生的脉冲数，电动机自动停止运转， 钢管停止旋转；
第五步.运算单元根据计数器记录的数字脉冲发生器产生的脉冲数，计算出钢管 的实际直径，测量完成。
本发明在钢管要切割处的圆周上任意一个位置，放上铁磁感应头，通过铁磁 感应头旋转一圈，两次经过铁磁感应头，无需接触即可感应产生两个信号，该信 号接入电气控制装置内的计数器，由计数器累计的数字脉冲发生器产生的脉冲数 计算得到钢管要切割处的直径。
本发明的优点是-
1.用本发明自动测量切割处钢管的尺寸、可纠正输入控制装置的公称尺寸的误差，从而消除因名义尺寸和实际尺寸的不同形成的误差， 做到让被切管子准确旋转360度，切割完毕无误差，提高切割质量， 本发明对于大口径钢管的切割尤为适用。
2. 非接触式的磁感应传感器和感应头，准确性高，设备无磨损，寿命 长，使用安全；
3. 本发明需要的设备简单，工作可靠，易于维护和保持准确性。
图1为摩擦轮传动机构结构示意图； 图2为摩擦轮传动机构右视图； 图3为一种钢管直径自动测量方法的结构示意图； 图4为A-A剖视图。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明. 实施例
如图3、 4所示，为一种钢管直径自动测量方法的结构示意图，托辊组l由 电动机2通过减速机3驱动旋转，托辊组1的旋转由电气控制装置4控制，待切 割的钢管5放在托辊组1上，由托辊带动钢管5旋转， 一种钢管直径自动测量方 法为
第一步.在原有的电气控制装置4内安装数字脉冲发生器、计数器、运算单元， 数字脉冲发生器与电动机2相连，数字脉冲发生器与计数器连接，计数 器与运算单元连接；
第二步.在钢管5 —边安置可沿托辊组1长度方向上可移动和定位的辅助测量杆 8，在辅助测量杆8上安装一个非接触式磁感应传感器7;
第三步.在钢管5要切割处的圆周上任意一个位置，放上铁磁感应头6，铁磁感 应头6由操作员装卸，要测量时操作员把它放在钢管要切割的圆周上的 任意一个位置，测量完成后把它取下放在工具匣内备用；
第四步.按下电动机2控制按钮，启动钢管5朝一个方向旋转，在铁磁感应头6 经过磁感应传感器7时，会产生一个信号，该信号接入电气控制装置4内的计数器，计数器开始累计数字脉冲发生器产生的脉冲数。钢管5继 续旋转，直到铁磁感应头6第二次经过磁感应传感器7时，产生第二个 信号，该信号接入电气控制装置4内的计数器，计数器停止累计数字脉 冲发生器产生的脉冲数，计数器累计记录了数字脉冲发生器在两个信号 之间产生的脉冲数，电动机自动停止运转，钢管5停止旋转； 第五步.运算单元根据计数器记录的数字脉冲发生器产生的脉冲数，计算出钢管 5的实际直径，测量完成。显示器上显示出测量的钢管5直径数值，该 数值同时作为设定值输入电气控制装置4，控制切割机的操作。简言之， 装卸一次铁磁感应头8，按一下操作按钮，测量钢管5实际直径的操作 就自动完成了。
本发明首先用于一台大口径钢管相贯线切割机，该切割机可以切割直径为 800 mm—1500mm的钢管。
在机械和电气设备制造装配后，在制造厂进行了性能检验、测试。专门准 备了一根实际直径经过准确测量、标定的钢管，作为样板。利用该样板钢管在本 发明装置上进行测量试验，校正。然后本发明装置用于其他钢管直径测量，每一 根钢管同时也进行人工测量，对自动测量和人工测量的数值都进行了记录、比较。 结果显示，本发明装置测量钢管直径的数值偏差范围为0.4mm—1.5mm，人工测 量的相应为lmm—4. 5mm，对应于公称(名义)直径的比例分别为0. 95%和2. 75%。 离散度比较小。之后进行了钢管切割试验。采用本发明装置自动测量钢管直径、 并自动进行切割数值设定(校正)、切割过程正常进行，切割尺寸精度达到标准 要求。测量操作的对比f本发明装置一个人操作，很明显地方便和高效。
权利要求
1. 一种钢管直径自动测量的方法，托辊组(1)由电动机(2)通过减速机(3)驱动旋转，托辊组(1)的旋转由电气控制装置(4)控制，待切割的钢管(5)放在托辊组(1)上，由托辊带动钢管(5)旋转，其特征在于，其方法为第一步.在原有的电气控制装置(4)内安装数字脉冲发生器、计数器、运算单元，数字脉冲发生器与电动机(2)相连，数字脉冲发生器与计数器连接，计数器与运算单元；第二步.在钢管(5)一边安置可沿托辊组(1)长度方向上可移动和定位的辅助测量杆(8)，在辅助测量杆(8)上安装一个非接触式磁感应传感器(7)第三步.在钢管(5)要切割处的圆周上任意一个位置，放上铁磁感应头(6)；第四步.按下电动机(2)控制按钮，启动钢管(5)朝一个方向旋转，在铁磁感应头(6)经过磁感应传感器(7)时，会产生一个信号，该信号接入电气控制装置(4)内的计数器，计数器开始累计数字脉冲发生器中产生的脉冲数，钢管(5)继续旋转，直到铁磁感应头(6)第二次经过磁感应传感器(7)时，产生第二个信号，该信号接入电气控制装置(4)内的计数器，计数器停止累计数字脉冲发生器产生的脉冲数，计数器累计记录了数字脉冲发生器在两个信号之间产生的脉冲数，电动机自动停止运转，钢管5停止旋转；第五步.运算单元根据计数器记录的数字脉冲发生器产生的脉冲数，计算出钢管(5)的实际直径，测量完成。
全文摘要
本发明涉及一种钢管直径自动测量的方法，其特征在于，其方法为在原有的电气控制装置内安装数字脉冲发生器、计数器、运算单元，在钢管一边安置可沿托辊组长度方向上可移动和定位的辅助测量杆，在辅助测量杆上安装一个非接触式磁感应传感器；在钢管要切割处的圆周上任意一个位置，放上铁磁感应头；通过铁磁感应头旋转一圈，两次经过铁磁感应头，无需接触即可感应产生两个信号，该信号接入电气控制装置内的计数器，由计数器累计的数字脉冲发生器产生的脉冲数计算得到钢管要切割处的直径。本发明的优点是可消除因名义尺寸和实际尺寸的不同形成的误差，工作可靠，易于维护和保持准确性。
文档编号G01B7/12GK101284360SQ20081003814
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月28日 优先权日2008年5月28日
发明者周春立, 翁悦根, 闫仁理, 陈建国 申请人:上海宝业机电科技有限公司