摘要：本文介绍了几种管材轧制中遇到的测量难题及其解决办法。并介绍了其外径检测系统，并可将数据传输到控制系统进行控制。
关键词：管材；测径仪；
引言
很多年来，在挤压、镀锌、拔丝等生产过程中对圆形产品的直径在线检测一直是标准操作。多数情况下，使用的是测径仪或带计算机控制显示器的照相机，其典型测量公差大约是几微米。这些仪器正越来越多地被用在精整工序上，例如棒材的无心磨光、修整等。
但是，在生产热轧管时，因为环境恶劣，直径大，这些仪器使用得相对很少。本文旨在说明，以上恶略环境下的钢管外径尺寸的检测，并通过其与上位机联机通讯功能，为控制系统实时输入测量数据，从而达到控制，测径仪在无缝钢管生产厂使用，并且使用得很成功。
由整块金属制成的，表面上没有接缝的钢管，称为无缝钢管。根据生产方法，无缝管分热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管等。最大直径达650mm，最小直径为 0.3mm。
显而易见，如果一个系统能同时测外径和壁厚，这将是一个理想的系统。但是，从目前这代仪器的工作原理看， 如果测量公差要求严的产品是不可行的。所以，本文主要介绍了外径的在线测量及壁厚、外径、内径的离线检测。
1、无缝钢管遇到的问题
在实际生产条件下准确测量钢管外径并不是一件容易事。生产条件是：
——高温，典型温度是700℃~ llOO℃或更高；
——高速；
——有径向位移和振动；
——管端有变形；
——有氧化铁皮；
——蒸气和烟雾；
——有水花；
——测量仪器受到冲击和振动。
因此在线测量系统面对的问题是，在百分之几毫米（0.01mm）的公差内可靠、准确、稳定地进行测量。最重要的是在月复一月、年复一年的连续生产中保持这种性能。
2、益处
在轧管机上安装外径测量仪对管生产商有几点益处。其中最基本的益处是：
——提高质量
——提离生产率
——早期发现工艺问题
——减少浪费
3、测径仪
对无缝钢管的外径尺寸的检测，采用需要克服高温、高速、氧化铁皮、蒸汽烟雾、震动、大直径等问题。为此，我们采用了一下办法解决。
首先，对无缝钢管的检测采用光学测量原理，实现无损测量，光电测头采用间距可筒双镜筒测头模式，其测头距离可自动调节，这样可以实现多种规格的外径检测，针对生产中的多种无缝钢管的检测也可实现。光学测量设备可以实现高精度的在线无损检测，测量能达到实时测量，测量频率可以达到500Hz~1000Hz，实现高速测量。
其次，测径仪采用正压分流冷却防尘技术，并使用高压鼓风机，实现吹扫防尘，清除测头附近的氧化铁皮、水雾粉尘等干扰，并有过钢导槽，引导无缝钢管通过，测径仪整体采用全铸铁结构，器件采用工业器件，保证其在恶略环境中的精确测量，同时其测头部分安装有冷却防尘系统，使其能够测量高温状态下的无缝钢管，700℃~ llOO℃的检测均可。
我们经过多次试验，发现造成抖动误差的主要原因有两个：一是被测物抖动时CCD芯片的成像有虚影现象，造成CCD芯片输出的信号压差降低、宽度增大；二是信号采集和通讯传输存在不同步现象，不同时刻的信号组合在一起造成数据混乱。我们通过采用亮度在50000mcd以上的进口LED光源，将测头的曝光时间缩短到了100微秒，即相当于采样频率10000Hz。消除了被测物抖动时的虚影现象。同时在电路系统中采用了光源—信号采集单元脉冲同步、多路采集同步、信号采集—通讯传输同步等多项同步技术，彻底消除了抖动误差。因此无缝钢管轧制中的震动并不会影响测量的精准。
测径仪解决了在轧制中遇到的难题，并且测径仪内部没有太多的易损部件，使用寿命长，可以长时间的使用，只需定期进行一些清洁维护，维护简单，时间短，为无缝管材的无间断测量带来巨大的便利。测径仪测量可得到最大直径、最小直径、平均直径、椭圆度等多种信息。
4、管端缺陷
无缝钢管的管端是非常容易产生缺陷的，针对这一问题，在无缝钢管生产好后，采用管端缺陷检测装置机管端激光测厚仪进行测量即可。
4.1、管端缺陷检测
管端缺陷检测采用工业相机拍摄和图像处理技术来实现对管端缺陷的检测，并根据检测结果向切割锯和输送设备发出“切割”或“放行”信号。图像处理的方式是在统计模型下识别钢管内孔中是否存在塌陷管壁的截面以及塌陷量的大小，进而判断出管端是否需要锯切。
4.2、管端激光测厚仪
无缝钢管在轧制完成后管的两端会存在壁厚不均匀等缺陷，因此每根钢管都要将两端切除一部分。由于每根管存在缺陷的管端长度不等，所以在切除时难以确定具体的切除长度。管端壁厚检测设备通过连续检测壁厚来确定存在缺陷的管端长度，并在缺陷与合格部位分界线上通过打标机做出标记，为切管工序提供尺寸依据。管端激光测厚仪除了可以测量壁厚尺寸外，还可以检测该部分的内径、外径等尺寸。
结语
在无缝钢管生产中应用测量设备，能确保对不同规格的钢管尺寸进行检测，显示生产中的多种数据，对工艺所需的各项信息进行检测，通过监视相关直径，早期发现辊磨损或生产中的其它问题，提髙生产率（监测质量趋势）。为无缝钢管的生产带来巨大的便利，提升其品质。
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本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写
