[实用新型]基于钢管螺旋行进的端头壁厚测量系统

说明书

本实用新型提供一种基于钢管螺旋行进的端头壁厚测量系统，包括激光位移组合测头、钢管螺旋行进驱动装置、钢管行进跟随装置；所述钢管螺旋行进驱动装置用于承载并驱动待测钢管螺旋行进；所述激光位移组合测头安装在钢管行进跟随装置上，包括单点激光位移传感器和2D线激光位移传感器；单点激光位移传感器和2D线激光位移传感器对心安装在同一直线上，配置在待测钢管一端；单点激光位移传感器位于2D线激光位移传感器左上方，所述同一直线与垂直方向成倾斜角度α；所述钢管行进跟随装置用于在测量时带动激光位移组合测头跟随待测钢管行进。本实用新型检测速度快，精度高，可适用于高温钢管的端头壁厚检测，环境适应性强。

技术领域

本实用新型涉及钢管端头壁厚检测领域，具体涉及一种在钢管螺旋行进的情况下利用单点和线激光位移传感器配合的组合测头对钢管端头壁厚进行测量的方法及相应的测量系统。

背景技术

无缝钢管由于其制造工艺的特殊性(热轧)，钢管的圆周方向上容易产生壁厚不均的现象，国家标准规定，钢管在出厂前必须经过100％的质量检测；由于目前无缝钢管以长度计价而不再以重量计价以来，对钢管的壁厚精准的控制在下偏差范围内生产也可以在一定程度上提高钢管制造方的经济效益；此外，通过对钢管壁厚的评价还可以实现对轧机工作状况的监控，例如：当轧机出现了偏心，就会导致加工出的钢管壁厚不均匀。综上，钢管端头的壁厚检测有着非常重要的社会效益和经济价值。

传统的钢管壁厚测量方法主要是借助于卡规等工具进行人工检查，这类机械式的手工测量存在许多弊端，如劳动强度高、人工误差大、检测效率低，内部尺寸难以测量等。目前常用的适用于钢管自动测厚的方法有电磁法、超声法和射线法。电磁法主要依靠工件壁厚变化而引起磁通量发生改变的原理来完成钢管壁厚的测量，这种基于相对测量的方法，需要首先给定一个基准参考厚度值，而后用实测值与参考值进行对比得出估算厚度，因此测量误差较大，且一般只能检测出12mm的壁厚。相比较而言，基于超声波的脉冲反射法能够直接测量出壁厚值，通常采用单个直探头自发自收或两个斜探头一发一收来实现。所以超声法是目前应用最广泛的壁厚测量方法，但常规的超声法需要耦合剂，且为接触式测量，检测速度慢，所以不适用于高温和高速的检测，而且超声测厚的结果受工件表面的粗糙度影响非常大；而且针对小管径钢管由于曲率过大，使用超声法测厚的精度不高。而基于射线法的壁厚测量方法成本太高，对环境的要求也太高。因此，研制开发一套检测速度快、检测精度高、环境适应性强的钢管壁厚测量系统意义重大。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种基于钢管螺旋行进的端头壁厚测量装置，以及相应的测量方法；基于非接触式测量原理，解决现有壁厚检测方法检测精度低、效率低、外购设备成本高的问题。本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型实施例提出一种基于钢管螺旋行进的端头壁厚测量系统，包括激光位移组合测头、钢管螺旋行进驱动装置、钢管行进跟随装置；

所述钢管螺旋行进驱动装置用于承载并驱动待测钢管螺旋行进；

所述激光位移组合测头安装在钢管行进跟随装置上，包括单点激光位移传感器和2D线激光位移传感器；

单点激光位移传感器和2D线激光位移传感器对心安装在同一直线上，配置在待测钢管一端；单点激光位移传感器位于2D线激光位移传感器左上方，所述同一直线与垂直方向成倾斜角度α；

所述钢管行进跟随装置用于在测量时带动激光位移组合测头跟随待测钢管行进。

进一步地，钢管行进跟随装置包括上楔形块、下楔形块、上固定板、下固定板、直线滑台；

所述直线滑台安装在机架上；下固定板安装在直线滑台上，上固定板固定在下固定板背离钢管螺旋行进驱动装置一侧；单点激光位移传感器通过上楔形块安装在上固定板上，2D线激光位移传感器通过下楔形块安装在下固定板上，两个激光位移传感器对心安装所在直线与垂直方向成倾斜角度α。