用于钢材公称直径测量的参数采集装置的制作方法

本实用新型涉及工件外形参数检测领域，具体涉及一种用于钢材公称直径测量的参数采集装置。

背景技术：

公称直径，又称平均外径，是指钢筋、容器、管道及其附件的标准化直径系列。采用公称直径有利于实现零部件的标准化，也方便于设计、制造、修配和管理，降低制造成本。然现有的公称直径测量方法得到的公称直径误差较大，准确性低，究其原因，其中很重要的一部分是钢材公称直径测量所需要的参数往往采集不够精确。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种用于钢材公称直径测量的参数采集装置。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种用于钢材公称直径测量的参数采集装置，包括测量台、设置于所述测量台台面上用于支撑钢材的支架，所述支架的下端设有称重传感器，所述测量台台面上设有钢材长度检测装置；所述称重传感器和钢材长度检测装置输出端连接至一控制器。

该参数采集装置能快速准确的采集到钢材的重量和长度，为钢材的公称直径测量提供数据支撑。

该参数采集装置的优选方案：所述称重传感器为应力片，所述应力片输出端连接一放大电路，所述放大电路输出端连接至所述控制器。

所述放大电路包括桥式电阻、差分放大器和二级放大器；所述桥式电阻中第一桥臂上的电阻为应力片，该桥式电阻第一桥臂的输出端连接所述差分放大器的正相端，该桥式电阻第二桥臂的输出端连接所述差分放大器的反相端，所述差分放大器输出端连接所述二级放大器反相端，所述二级放大器正相端连接一参考电压，该二级放大器输出端连接至控制器。这能更为准确的得到钢材的重量。

该参数采集装置的优选方案：所述钢材长度检测装置为摄像模块，所述测量台台面的两端分别设置所述摄像模块，两个所述摄像模块与钢材所在平面垂直于所述测量台台面。通过摄像模块采集钢材长度较直接测量准确性更高。

该参数采集装置的优选方案：所述测量台台面正下方设有激光距离传感器，所述激光距离传感器采集其与钢材之间的垂直距离。

该参数采集装置的优选方案：所述支架上设有用于采集钢材水平角度的角度传感器，该角度传感器输出端连接至所述控制器对应输入端。有助于更准确的得到钢材长度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是钢材公称直径测量的参数采集装置的一种结构示意图；

图2是钢材公称直径测量的参数采集装置的另一种结构示意图；

图3是放大电路的电路原理图；

图4是摄像模块和钢材的几何位置关系图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

如图1或图2所示，本实用新型提供了一种用于钢材公称直径测量的参数采集装置，包括测量台1、设置于所述测量台1台面上用于支撑钢材3的支架2，所述支架2的下端设有称重传感器4，所述测量台1台面上设有钢材长度检测装置；所述称重传感器4和钢材长度检测装置输出端连接至一控制器。

该钢材公称直径测量的参数采集装置的支架2可以只有一个，如图1所示，也可以设置两个或两个以上，如图2所示，但称重传感器4和支架2的个数对应，且一一对应设置。如果涉及两个或两个以上的支架2，那么钢材的重量就为每个称重传感器4所采集的重量之和。

称重传感器4可为重力传感器或应力片。当称重传感器4为应力片时，所述应力片输出端连接一放大电路，所述放大电路输出端连接至所述控制器。

具体的，如图3所示，该放大电路包括桥式电阻d、差分放大器u1和二级放大器u2；所述桥式电阻d中第一桥臂上的第三电阻r3为应力片，该桥式电阻d第一桥臂的输出端连接所述差分放大器u1的正相端，该桥式电阻d第二桥臂的输出端连接所述差分放大器u1的反相端，所述差分放大器u1输出端连接所述二级放大器u2反相端，所述二级放大器u2正相端连接一参考电压，该二级放大器u2输出端连接至控制器。

钢材长度检测装置优选但不限于为光幕尺或者摄像模块6，当钢材长度检测装置为摄像模块6时，所述测量台1台面的两端分别设置摄像模块6，两个所述摄像模块6与钢材3所在平面垂直于所述测量台1台面。两个摄像模块6根据现有方法测得钢材3的实际长度，比如通过双目测距法得到摄像模块6与钢材3的垂直距离，然后再根据在该垂直距离下摄像模块6所采集的图像中一个像素对应的实际尺寸，得到钢材的实际长度l；也可以在测量台1台面正下方设有激光距离传感器5，所述激光距离传感器5采集其与钢材3之间的垂直距离，再根据激光距离传感器5与测量台1台面之间的垂直距离，从而即可得到摄像模块6与钢材3的垂直距离。

钢材长度的测量也可以通过激光位移传感器沿钢材长度方向全量程扫面确定得到。

为了保证数据的准确性，支架2上设有用于采集钢材3水平角度的角度传感器(未图示)，该角度传感器输出端连接至所述控制器对应输入端。

通过上述采集到的参数，钢材3的公称直径计算方法为：公称直径其中，m为钢材的重量，l为钢材的实际长度，ρ为钢材的密度。

当采用摄像模块6作为钢材长度检测装置时，摄像模块到钢材的垂直距离d3＝d2-d1，其中d2为激光距离传感器5与钢材之间的垂直距离，d1为激光传感器5与测量台1台面之间的垂直距离。

根据摄像模块6到钢材3的垂直距离d3、在距离d3下摄像模块6所采集的图像中一个像素对应的实际尺寸，得到图1或图2中d'和d”的长度。

当钢材3放置水平时：钢材的长度l＝d-d'-d”，其中d为两摄像模块6之间的距离，此时，钢材的长度l等于钢材实际长度l。

当钢材3放置未水平时，所述钢材的实际长度l＝d-(d'+d”)cosθ，其中θ为钢材3与水平面的夹角,θ可通过激光位移传感器或角度传感器测量得到。

图1或图2中d'和d”的长度的计算方法还可采用如下方法：

如图4所示，摄像模块6到钢材3的垂直距离d3,当摄像模块6拍摄到钢材时，钢材在摄像头视线范围内的长度为x,d”为钢筋末端距离摄像模块6的水平距离。设正常测量时，x对应图像里面的像素点数为s1,d”对应在图像里的像素点数为s2，则有d”/x＝s2/s1。

当摄像头焦距确定以后，俯仰角a定值，则有tan(a)＝(d”+x)/d3；

从而得到：d”＝d3*tan(a)*(s2/(s1+s2))；采用相同的方法可得到d'。

再采用上面陈述的方法，即而可得到钢材的实际长度l。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。