摘要：本文主要介绍了圆钢的椭圆度及外径尺寸的检测系统，并从多方面进行了介绍。
关键词：圆钢；椭圆度；测径仪；外径；
引言
70年代以来，国内外对圆钢椭圆度的在线测量开展了不少硏制工作。圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材。其规格以直径表示，单位毫米(mm),如“ 50mm”即表示直径为50毫米的圆钢。圆钢分为热轧、锻制和冷拉三种。热轧圆钢的规格为5.5-250毫米。其中：5.5-25毫米的小圆钢大多以直条成捆的供应，常用作钢筋、螺栓及各种机械零件；大于25毫米的圆钢，主要用于制造机械零件、无缝钢管的管坯等。由于这种在线测量是在高温、高速、高污染和强干扰的恶劣环境下进行的，因而克服以上困难就是我们需要解决的。
1、测量原理
热轧圆钢椭圆度的在线测量是通过同时测量圆钢横截面上八个不同方位的直径实现的。由于圆钢轧制是在高温、高速的条件下进行的，用接触法测量难以达到快速、高精度在线测量的要求。为此采用CCD光电测径方法进行检测，测量精度高，测量频率大，且为无损检测。
其测径原理如下：
光电测量产品采用物方远心光路和成像法进行在线尺寸检测。检测的核心部件为光电测头，每组测头由发射镜头和接收镜头组成。发射镜头内点光源发出的光通过发射透镜形成平行光视场射向接收镜头。平行光再由接收透镜聚焦，通过位于焦点位置的光阑小孔后在接收单元上成像。当视场中通过被测物时，被测物遮挡的部位将在接收单元的芯片上呈现出边界清晰的阴影。通过光电转换和数字化处理，即可通过阴影的宽度计算出被测物的直径。
以上为一组测头检测原理，对椭圆度检测，则采用八组测头进行检测，经过处理计算，可以得到最大直径、最小直径、平均直径、椭圆度等信息，八组测头的检测，可实现全方位的测量圆钢尺寸，并可显示截面轮廓图。
测径仪为八向检测设备，其测量点间距为22.5°圆弧，测量仪器投影最“不敏感”的位置在11.25°处，由简单的几何运算可知，此点主要有其直径1%以上的凸起，其投影即将对相邻2个方向的投影形成遮挡而被发现，这种凸起数据比直径外径投影的差别小于1%，时刻、同截面的测量及被测物轻微扭摆，该量仪器可快速发现产品缺陷与尺寸波动，实时发现生产中的工艺问题。并且可制成八轴摆动式测径仪。
2、抗干扰及防污染措施
由于圆钢的热轧过程伴随着大量的氧化铁皮、粉尘、水及水汽，同时还存在高温，加之负荷变动较火，干扰源既多又强，环境十分恶劣。为此采用正压分流冷却防尘技术及高压鼓风机吹扫装置，有效的防止了以上问题对测量的影响，同时，还可以测量1300℃的高温轧材。
测径仪本体内有鼓风机送来的高压洁净冷风。由于测径仪的其它部位都是密封结构， 冷风只能从两个导风套之间的透光间隙进入过钢套（即过钢导槽）和导风套内。进入过钢套的冷风在轧材外围形成风层带走轧材散发的大部分热量；进入导风套的冷风则会冲刷过钢套的散热翅对过钢导槽冷却。同时，持续进入测径仪的冷风对车内的光、电原件也会起到冷却作用，使光、电原件的温度保持在它们的工作温度范围内。另外，由于冷风必须通过透光间隙向外散发，在风压的作用下轧材所带的水和灰尘无法进入测径仪内，也就达到了防尘的效果。适用于轧制现场的水汽含量高、氧化灰尘多的恶劣条件。轧钢测径仪具有抗电磁干扰；防高温、防粉尘的保护措施。能应用于其线径检测当中。
3、测量误差分析
为了尽可能把握整机测量精度，必須对测量装置可能存在的各种测量误差进行分析研究，实测或估算出它们的大小，以便采取消除或补偿措施，提高仪器的测量精度。
3.1、平行光系统非理想状态
如上所述，圆钢广泛的测量是平行光系统检测的，因此，平行光源是其重要的一项。为此采用高亮度的点光源，透镜组不断调试，实现平行光测量，并且是远心平行光系统，从而实现高精度的检测。
3.2、圆钢轴线与测量面不垂直
圆钢轴线与各测量面呈现变化不定的任意关系时，圆钢直径的测量值必然存在很大的随机性，为了使圆钢轴线尽可能地垂直各测量面，并使圆钢始终沿各测量面的中心位置通过传感器，我们设置过钢部件，并且过钢部件是引导轧材通过测径仪的机械结构件，主要由进钢导槽、出钢导槽、导风套、水套等零件组成。其中进钢导槽和出钢导槽是与轧材直接接触的零件，其作用是为轧材导向，保障轧材安全通过测径仪。进、出钢导槽间留有一定的间隙作为测量区，发射镜头射出的光通过测量区射向接收镜头。进、出钢导槽是磨损件，为保证它们的使用寿命，轧钢测径仪的导槽全部采用耐磨球墨铸铁制造。
3.3、圆钢轧制中的震动
圆钢震动造成的测量不准也是一项重要的引起误差的原因，一方面通过增加采样频率，另一方面在圆钢通过传感头的前后采取分段准直的措施，限制其震动频率或幅度。并引入电子快门技术，多种同步技术，使得轧材的自动不影响测量精度。
结语
圆钢的检测通过轧钢测径仪为其测量，能有效的测量得到其外径尺寸及精准的椭圆度尺寸，因此，高精度的椭圆度尺寸的在线检测并存储，为圆钢的轧制生产人员带来巨大的便利，也提高了产品的效率与质量。为现代化、自动化的外径及椭圆度检测带来巨大的改观与便利。
看完本篇文章对热轧圆钢的外径及椭圆度测量你有什么想法或者建议，尽管在文章下方留言。小编定竭尽所能与大家交流共享信息和经验。需要测量宽度、长度、厚度、外径的自动测量设备，均可在下方留言。
本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写
