[发明专利]一种棱柱状管道横截面形变测量计算方法

说明书

本发明公开了一种棱柱状管道横截面形变测量计算方法，根据棱柱状管道横截面轮廓点的坐标测量值，对此截面轮廓点的数据进行处理，拟合出此截面的轮廓，根据拟合出的轮廓与基准截面轮廓上某些特征的相对关系来反映截面的真实变形情况，对截面的变形进行了详细的分析计算，精确的描述截面的变形情况。本发明创新的提出了一种棱柱状管道截面形变的测量计算方法，根据基准轮廓与拟合出的轮廓的差异，提出一些算法，通过算法来判定截面的变形情况。本发明是一种高精度的棱柱状横截面管道形变测量计算方法，可推广应用到对类似的棱柱状棒料或工件截面形变测量的测量计算。

技术领域

本发明涉及一种管道横截面形变测量计算领域，尤其是涉及一种棱柱状管道横截面形变测量计算方法。

背景技术

在实际的检测过程中，对棱柱状管道截面形变的测量计算方法较少，在管道或易变性工件的检测过程中，现有的棱柱状管道截面形变测量计算方法有测量实际截面的对边距与未变形时的对边距的差值、实际截面的对角距与未变形时的对角距的差值两种，这两种测量计算方法不精确，不能真实反映截面的变形情况，测量人员对于测量结果较模糊，根据上述两种测量计算方法得出的结论会对测量人员造成误导，对于高精度管道或工件的形变，迫切需要一种新的测量计算方法，真实全面的反映截面形变，为管道或工件的维护和更换提供依据。

发明内容

本发明要解决的问题是，针对现有技术的不足，提供一种棱柱状管道横截面形变测量计算方法。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：利用测量装置测出棱柱状管道某一截面轮廓上各测点的位置数据，根据棱柱状管道横截面轮廓点的坐标测量值，对此截面轮廓点的数据进行处理，拟合出此截面的轮廓，根据拟合出的轮廓与基准截面轮廓上某些特征的相对关系来反映截面的真实变形情况，对截面的变形进行了详细的分析和计算，精确的描述截面的变形情况。

所述一种棱柱状管道横截面形变测量计算方法，包括以下步骤：

1.利用测量装置测出棱柱状管道某一横截面轮廓点的坐标测量值，对这些坐标测量值进行处理，拟合出此截面的轮廓；

2.根据拟合出的截面轮廓，求出轮廓的质心以轮廓的质心为圆心，作轮廓的最小外接圆和最大内切圆，最小外接圆半径R₂，最大内切圆半径R₁，通过两圆的半径差来计算截面形变；

3.以基准截面轮廓质心O(0，0)为圆心，作拟合截面轮廓的最小外接圆和最大内切圆，最小外接圆半径R₂₂，最大内切圆半径R₁₁，通过两圆的半径差来计算截面形变；

4.求出拟合截面轮廓的质心与基准截面轮廓质心O(0，0)的距离R_j，通过两质心的距离R_j和拟合截面轮廓的质心和基准截面轮廓的质心O(0，0)连线与X轴正方向夹角为ω_j来计算质心偏移距离和方向；

5.求出拟合截面轮廓各个顶点和拟合截面轮廓质心连线与X轴的夹角θ_1i，基准截面轮廓的相应顶点和基准截面轮廓质心连线与X轴的夹角θ_2i，求出两者的差值θ_i，用θ_i作为扭转计算参数AA，θ_i中的最大值max(θ_i)来计算横截面的扭转程度；

6.求出拟合截面轮廓各个顶点与拟合截面轮廓质心连线和基准截面轮廓的相应顶点与拟合截面轮廓质心连线的角度差α_i，用α_i作为扭转计算参数BB，用α_i的最大值max(α_i)来计算横截面的扭转程度；