摘要：本文主要介绍了一种应用于钢管管端内径、外径、不圆度及壁厚检测的设备，其用于管端测管端是否合格。

目前，钢管作为一种多功能的经济断面钢材，在国民经济各部分中的应用愈来愈广泛。在钢管生产中，随着国内外管道建设“大口径、厚壁、高钢级”的趋势，大口径钢管的生产比重占得越来越大。作为钢管端部重要的参数指标，大口径钢管管端的直径、不圆度及壁厚在保证管道施工进度和质量方面具有重要意义。

随着管道现场焊接施工技术的不断进步，对钢管管径的要求也不断提高，特别是对管端，其内外径和管端不圆度的要求极为严格。管端的质量关系着两个钢管间是否能够对接成功及管道的安全性能，承受压力大，容易发生泄露、爆炸等事故并造成严重的经济损失。由于生产工艺的限制，内外径不合格的钢管依然存在。为了筛选出合格的钢管，同时严格监控大口径钢管的生产质量，有必要对大口径钢管管端的内径、外径、不圆度、壁厚进行检测。

人工测量测量数据少，测量不够精准，为此研发生产了自动在线测量管端尺寸的测量仪，可以测量得到钢管管端的内径、外径、不圆度、壁厚等多种信息。保证钢管管端的质量。

激光测厚仪由上、下两个对射的激光测头组成，其基本测量原理如图3“测量原理图”所示。图中激光测头1和激光测头2以固定间距A相对布置，工作时激光测头1发射一束激光照射被测物的下表面，下表面光斑的漫反射光再返回到激光测头1内的C-MOS芯片上，通过对C-MOS芯片上光斑的位置分析和计算，可以得到激光测头1到被测物下表面的实际距离B1；同理可以得到激光测头2到被测物上表面的距离B2。用两个测头之间的间距A减去两个测头到被测物上下表面的距离B1、B2即可得到被测物的厚度H。

激光三角法的测量精度高，分辨力高，但是其探测范围有限，而且得到的结果是一个相对位移变化，要得到绝对距离需要对结果进行标定。

管端激光测厚仪由壁厚测量装置、主控机柜（内装控制电路、通讯设备和工控机）、液晶显示器、声光报警装置、LED显示屏等组成。

管端激光测厚仪系统利用旋转装置带动激光位移传感器沿管端旋转，测量整个圆周截面的内径和外径及壁厚的尺寸，适应不同尺寸钢管管端检测的需要。并配合升降台对探头位置进行调整，以适应不同尺寸钢管管端检测的需要，同时测头之间的距离可以进行调节，以适应不同壁厚的钢管管端的检测。此装置的主要误差是由旋转台转动的中轴线和钢管的中轴线不能完全重合引入的，即测距探头旋转时围绕的中轴线不同于待测钢管的中轴线，但这种误差可以利用数据处理算法来消除。

壁厚测量装置主要由机座、滑台、升降板、主轴箱、主轴以及测头支架和激光测头等组成。机座上装有导轨和丝杠，通过行走电机驱动丝杠转动可带动滑台移动以便将激光测头伸入或拉出被测钢管。滑台上装有导轨和丝杠，手动转动丝杠可使升降板带动测头上下移动以调节主轴和测头支架的中心高度，调节时以主轴中心高度与钢管中心高度一致为准。两组测头支架成180°相对于主轴对称分布，测量时主轴做180°正反向交替旋转，即可测得整个圆周上的厚度尺寸。

钢管生产过程中，管径型号经常发生切换。为了方便不同管径钢管的自动化测量，在转台的旋转面上安装了调整丝杠调整测头之间的距离。钢管测量时固定在支架上，管径不同时，除了旋转半径发生变化，钢管中轴线的中心高也不同，所以增加了一个底座升降台来调整转台中轴线的高度，保证转台中轴线与钢管中轴线基本一致。

底座上的大型平移台带动管端激光测厚仪的测量整体前后移动，可以根据需要调整测量管端截面与钢管端面的距离，同时整体向后移动，使探头远离钢管，方便钢管移动到生产线上下一个工位。

管端激光测厚仪的主轴转速为30 r/min，其行走速度分为两种，一是快速进退速度为80mm/s，二是检测时行走速度25mm/s。这些数据是可以进行定制的。

管端激光测厚仪安装在生产线上时，需要安装一定的辅机设备。钢管管端测量系统在生产线上工作时，需要保证钢管中轴线位置固定，以确保钢管在激光位移传感器的工作范围内，以及管端对齐。因为一根钢管有两个管端需要测量，所以需要同时安装两套测量系统。为了在生产线上配合使用，需要安装一定的辅机设备。

管端激光测厚仪是专为钢管管端检测研发的产品，对管端尺寸进行精确测量，可检测距管端50～500mm范围内的尺寸，检测到合格位置后检测停止，并通过打标机在钢管外表面打出宽度约2mm，长度约50mm的白色线段，切割后的钢管质量在钢管国标公差范围内，对超出设定范围的钢管报警提示，由现场人员决定是否放行。

管端激光测厚仪的使用为钢管管端的监测及标记设备，可以有效的实现钢管管端内径、外径、不圆度即壁厚尺寸的检测，超差时进行自动报警，能有效的实现高精度的尺寸检测，为钢管管端质量严格把关。

看完本篇文章对钢管管端的内径、外径、壁厚的测量你有什么想法或者建议，尽管在文章下方留言。小编定竭尽所能与大家交流共享信息和经验。需要测量宽度、长度、厚度、外径的自动测量设备，均可在下方留言。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

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