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如何测量不锈钢管的直线度,如何准确测量钢管的直线度 

发布时间:2021-08-16



由于不锈钢管的实际尺寸与其在成像系统中所占的像素数成正比,因此在获得直线度误差之前必须对测量系统进行校准。系统的比例因子与图像传感器的尺寸和工作距离有关。当通过系统的每一步计算并根据放大倍数等参数进行校准时,误差不可避免地会导致测量系统出现误差。因此,测量系统根据不锈钢管上的测量直径参数进行校准。原理如下:

如果不锈钢管直径的像素数为n,像素的中心距为p,光学放大倍数为k,则不锈钢管的直径为:

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

用游标卡尺测量待测不锈钢管的直径,在App中计算不锈钢管直径所占的像素数,按公式4.15计算放大倍数k。误差评价采用最小二乘法,直线度误差所占据的像素数为N,不锈钢管的直线度误差为:N*p*k。

为验证不锈钢管直线度测量系统算法的逻辑准确性,采用常规接触测量法和系统测量法对不锈钢管的直线度进行对比。

首先用传统的接触法测量不锈钢管直线度,常用的接触测量方法有拉丝法、位移传感器法、杠杆法等。本文采用千分表接触法测量长度为0.5 m、直径为25 mm的精密不锈钢管。不锈钢管直度测量千分表如图如4.7所示,整个测量系统由车床、活动刀台、千分表和不锈钢管组成。不锈钢管用车床夹头固定,夹头的作用可以防止不锈钢管水平或垂直移动,保持不锈钢管水平。将千分表固定在移动刀架上,然后将千分表指针对准不锈钢管表面,使千分表初始值为零。上述工作完成后,移动刀架沿不锈钢管表面测量,记录最大值,即该不锈钢管母线的直线度误差值。同理,每隔10度记录测量不锈钢管其他母线的直线度误差值,最大值为不锈钢管的直线度误差。这样,通过测量不锈钢管的几根母线的直线度误差来估算轴线的直线度误差,不锈钢管的直线度误差值为0.262mm。

其次,采用本系统设计的方法进行测量。固定相机和不锈钢管的位置,使不锈钢管在光学成像系统的轴上成像,并取若干截面不锈钢管,使相机垂直于不锈钢管的中心.图像。然后利用本系统设计的边缘检测算法、不锈钢管轴像素坐标计算算法、最小二乘评估算法和系统标定算法对不锈钢管图像进行处理和直线度误差评估。在具体的测量过程中,本文没有专门用于精密测量的工业相机,所以测得的直线度误差值为0.5972mm,与上述测量方法的测量结果相差较大。在这个过程中,经过中值滤波、边缘检测和最小二乘法后的一条直线在如图显示。


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