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如何測量不銹鋼管的直線度,如何準確測量鋼管的直線度 

發布時間:2021-08-16



由于不銹鋼管的實際尺寸與其在成像系統中所占的像素數成正比,因此在獲得直線度誤差之前必須對測量系統進行校準。系統的比例因子與圖像傳感器的尺寸和工作距離有關。當通過系統的每一步計算并根據放大倍數等參數進行校準時,誤差不可避免地會導致測量系統出現誤差。因此,測量系統根據不銹鋼管上的測量直徑參數進行校準。原理如下:

如果不銹鋼管直徑的像素數為n,像素的中心距為p,光學放大倍數為k,則不銹鋼管的直徑為:

D=n*P*k(4 .16)

用游標卡尺測量待測不銹鋼管的直徑,在軟件中計算不銹鋼管直徑所占的像素數,按公式4.15計算放大倍數k。誤差評價采用最小二乘法,直線度誤差所占據的像素數為N,不銹鋼管的直線度誤差為:N*p*k。

為驗證不銹鋼管直線度測量系統算法的邏輯準確性,采用常規接觸測量法和系統測量法對不銹鋼管的直線度進行對比。

首先用傳統的接觸法測量不銹鋼管直線度,常用的接觸測量方法有拉絲法、位移傳感器法、杠桿法等。本文采用千分表接觸法測量長度為0.5 m、直徑為25 mm的精密不銹鋼管。不銹鋼管直度測量千分表如圖如4.7所示,整個測量系統由車床、活動刀臺、千分表和不銹鋼管組成。不銹鋼管用車床夾頭固定,夾頭的作用可以防止不銹鋼管水平或垂直移動,保持不銹鋼管水平。將千分表固定在移動刀架上,然后將千分表指針對準不銹鋼管表面,使千分表初始值為零。上述工作完成后,移動刀架沿不銹鋼管表面測量,記錄最大值,即該不銹鋼管母線的直線度誤差值。同理,每隔10度記錄測量不銹鋼管其他母線的直線度誤差值,最大值為不銹鋼管的直線度誤差。這樣,通過測量不銹鋼管的幾根母線的直線度誤差來估算軸線的直線度誤差,不銹鋼管的直線度誤差值為0.262mm。

其次,采用本系統設計的方法進行測量。固定相機和不銹鋼管的位置,使不銹鋼管在光學成像系統的軸上成像,并取若干截面不銹鋼管,使相機垂直于不銹鋼管的中心.圖像。然后利用本系統設計的邊緣檢測算法、不銹鋼管軸像素坐標計算算法、最小二乘評估算法和系統標定算法對不銹鋼管圖像進行處理和直線度誤差評估。在具體的測量過程中,本文沒有專門用于精密測量的工業相機,所以測得的直線度誤差值為0.5972mm,與上述測量方法的測量結果相差較大。在這個過程中,經過中值濾波、邊緣檢測和最小二乘法后的一條直線在如圖顯示。


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