摘要：本文主要介紹了圓鋼的橢圓度及外徑尺寸的檢測系統，並從多方面進行了介紹。

關鍵詞：圓鋼；橢圓度；測徑儀；外徑；

引言

70年代以來，國內外對圓鋼橢圓度的在線測量開展了不少硏制工作。圓鋼是指截面為圓形的實心長條鋼材。其規格以直徑表示，單位毫米(mm),如「 50mm」即表示直徑為50毫米的圓鋼。圓鋼分為熱軋、鍛制和冷拉三種。熱軋圓鋼的規格為5.5-250毫米。其中：5.5-25毫米的小圓鋼大多以直條成捆的供應，常用作鋼筋、螺栓及各種機械零件；大於25毫米的圓鋼，主要用於製造機械零件、無縫鋼管的管坯等。由於這種在線測量是在高溫、高速、高污染和強幹擾的惡劣環境下進行的，因而克服以上困難就是我們需要解決的。

1、測量原理

熱軋圓鋼橢圓度的在線測量是通過同時測量圓鋼橫截面上八個不同方位的直徑實現的。由於圓鋼軋制是在高溫、高速的條件下進行的，用接觸法測量難以達到快速、高精度在線測量的要求。為此採用CCD光電測徑方法進行檢測，測量精度高，測量頻率大，且為無損檢測。

其測徑原理如下：

光電測量產品採用物方遠心光路和成像法進行在線尺寸檢測。檢測的核心部件為光電測頭，每組測頭由發射鏡頭和接收鏡頭組成。發射鏡頭內點光源發出的光通過發射透鏡形成平行光視場射向接收鏡頭。平行光再由接收透鏡聚焦，通過位於焦點位置的光闌小孔後在接收單元上成像。當視場中通過被測物時，被測物遮擋的部位將在接收單元的晶元上呈現出邊界清晰的陰影。通過光電轉換和數字化處理，即可通過陰影的寬度計算出被測物的直徑。

以上為一組測頭檢測原理，對橢圓度檢測，則採用八組測頭進行檢測，經過處理計算，可以得到最大直徑、最小直徑、平均直徑、橢圓度等信息，八組測頭的檢測，可實現全方位的測量圓鋼尺寸，並可顯示截面輪廓圖。

測徑儀為八向檢測設備，其測量點間距為22.5°圓弧，測量儀器投影最「不敏感」的位置在11.25°處，由簡單的幾何運算可知，此點主要有其直徑1%以上的凸起，其投影即將對相鄰2個方向的投影形成遮擋而被發現，這種凸起數據比直徑外徑投影的差別小於1%，時刻、同截面的測量及被測物輕微扭擺，該量儀器可快速發現產品缺陷與尺寸波動，實時發現生產中的工藝問題。並且可製成八軸擺動式測徑儀。

2、抗干擾及防污染措施

由於圓鋼的熱軋過程伴隨著大量的氧化鐵皮、粉塵、水及水汽，同時還存在高溫，加之負荷變動較火，干擾源既多又強，環境十分惡劣。為此採用正壓分流冷卻防塵技術及高壓鼓風機吹掃裝置，有效的防止了以上問題對測量的影響，同時，還可以測量1300℃的高溫軋材。

測徑儀本體內有鼓風機送來的高壓潔凈冷風。由於測徑儀的其它部位都是密封結構， 冷風只能從兩個導風套之間的透光間隙進入過鋼套（即過鋼導槽）和導風套內。進入過鋼套的冷風在軋材外圍形成風層帶走軋材散發的大部分熱量；進入導風套的冷風則會沖刷過鋼套的散熱翅對過鋼導槽冷卻。同時，持續進入測徑儀的冷風對車內的光、電原件也會起到冷卻作用，使光、電原件的溫度保持在它們的工作溫度範圍內。另外，由於冷風必須通過透光間隙向外散發，在風壓的作用下軋材所帶的水和灰塵無法進入測徑儀內，也就達到了防塵的效果。適用於軋制現場的水汽含量高、氧化灰塵多的惡劣條件。軋鋼測徑儀具有抗電磁干擾；防高溫、防粉塵的保護措施。能應用於其線徑檢測當中。

3、測量誤差分析

為了儘可能把握整機測量精度，必須對測量裝置可能存在的各種測量誤差進行分析研究，實測或估算出它們的大小，以便採取消除或補償措施，提高儀器的測量精度。

3.1、平行光系統非理想狀態

如上所述，圓鋼廣泛的測量是平行光系統檢測的，因此，平行光源是其重要的一項。為此採用高亮度的點光源，透鏡組不斷調試，實現平行光測量，並且是遠心平行光系統，從而實現高精度的檢測。

3.2、圓鋼軸線與測量面不垂直

圓鋼軸線與各測量面呈現變化不定的任意關係時，圓鋼直徑的測量值必然存在很大的隨機性，為了使圓鋼軸線儘可能地垂直各測量面，並使圓鋼始終沿各測量面的中心位置通過感測器，我們設置過鋼部件，並且過鋼部件是引導軋材通過測徑儀的機械結構件，主要由進鋼導槽、出鋼導槽、導風套、水套等零件組成。其中進鋼導槽和出鋼導槽是與軋材直接接觸的零件，其作用是為軋材導向，保障軋材安全通過測徑儀。進、出鋼導槽間留有一定的間隙作為測量區，發射鏡頭射出的光通過測量區射向接收鏡頭。進、出鋼導槽是磨損件，為保證它們的使用壽命，軋鋼測徑儀的導槽全部採用耐磨球墨鑄鐵製造。

3.3、圓鋼軋制中的震動

圓鋼震動造成的測量不準也是一項重要的引起誤差的原因，一方面通過增加採樣頻率，另一方面在圓鋼通過感測頭的前後採取分段準直的措施，限制其震動頻率或幅度。並引入電子快門技術，多種同步技術，使得軋材的自動不影響測量精度。

結語

圓鋼的檢測通過軋鋼測徑儀為其測量，能有效的測量得到其外徑尺寸及精準的橢圓度尺寸，因此，高精度的橢圓度尺寸的在線檢測並存儲，為圓鋼的軋制生產人員帶來巨大的便利，也提高了產品的效率與質量。為現代化、自動化的外徑及橢圓度檢測帶來巨大的改觀與便利。

看完本篇文章對熱軋圓鋼的外徑及橢圓度測量你有什麼想法或者建議，儘管在文章下方留言。小編定竭盡所能與大家交流共享信息和經驗。需要測量寬度、長度、厚度、外徑的自動測量設備，均可在下方留言。

本文由保定市藍鵬測控科技有限公司編寫

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！