摘要：本文主要介绍了蜂窝陶瓷的自动化测量，并从自动化测量仪器的测量原理、设备组成等多方面进行了在线测量。

关键词：蜂窝陶瓷；测径仪；CCD；

引言

蜂窝陶瓷是一种结构似蜂窝形状的新型陶瓷产品。由最早使用在小型汽车尾气净化到今天广泛应用在化工、电力、冶金、石油、电子电器、机械等工业中，而且越来越广泛，发展前景相当可观。

中文名：蜂窝陶瓷

英文名：honeycomb ceramics

本文主要介绍了如何自动化测量其数据。

1、测量原理

其测量原理如图1所示：

图中2套发射镜头分别发射出平行光射向2套接收镜头，通过接收镜头内的透镜使平行光束在光电转换元件CCD芯片上成像。当被测物处于2束平行光构成的视场时，在光电转换元件的像上就会出现虚拟的阴影，设其宽度分别为L1、L2。采集电路采集到光电转换元件发出的电信号后将传输到工控机进行处理，通过处理和计算可以得出L1、L2所对应的尺寸A1、A2，A1加A2再加上两个镜头之间的净间距B即可得出被测物的直径尺寸D。

2、测头间距调整方式

为了增加双镜筒测头的测量范围，实现测量范围的自动调节，我们在双镜筒测头基础上又增加了一套间距自动调整机构。该机构主要由镜筒托板、直线导轨、精密滚珠丝杠（左右旋各1根）、步进电机、限位开关和旋转编码器等组成，详细结构如图2所示。

当需要调整镜筒的间距时，通过工控机输入命令，步进电机将同时带动左右旋滚珠丝杠旋转，在丝母和滑块的带动下测头可实现精确尺寸的张开和并拢。调整完成后测量系统将自动调整基准距离，不需要再次进行间距的校准。

该机构与我们的第一代产品相比增加了限位开关和旋转编码器。限位开关可为间距调整提供一个精确的初始位置，并在间距调整过程中防止测头运动时发生撞车现象。旋转编码器在间距调整后向测量系统反馈丝杠的旋转角度，形成闭环控制，提高调整精度和稳定性。

3、测径仪的系统组成

如图3所示，测径仪系统主要由测径仪、主控机柜、工控机和报警单元等组成。

该套设备中测径仪的主要功能是通过光电测头将与被测件相关的光信号转变成电信号；工控机的功能是利用光电测头的电信号计算被测物的直径，同时对测量数据进行处理、分类显示、拟合曲线以及输出报警信号等复杂运算；主控机柜不仅是安装工控机的平台，其内部还设置有整套设备的控制电路和通讯系统；报警单元的作用是在测量数据超过设定的公差范围时，通过灯光闪烁和蜂鸣器鸣叫提醒现场操作人员数据出现偏差。

如图3所示，测径仪设置两套“间距可调双镜筒测头”。下部测头及其间距调整装置固定安装在机架的中部，为固定高度，可以测量工件底面以上10mm位置的直径尺寸；上部测头安装在可以垂直升降的测头支架上，高度可以根据工件的高度进行调整，调整原则是以测量工件顶面以下10mm位置的直径尺寸为准。测量时工件摆放在旋转托盘上，托盘旋转一周即可完成工件的测量，并得出工件两个位置上的最大直径、最小直径、平均直径、椭圆度尺寸。系统具备周长切换功能，在周长状态下可显示工件两个位置上的最大周长、最小周长、平均周长、周长波动（最大、最小的周长差值）尺寸。

4、测径仪的工作过程

（1）启动测量软件系统，点击软件界面上的快捷按钮“开始测量”使系统进入测量状态；

（2）将被测工件放到旋转托盘上，踏下脚踏开关；

（3）托盘旋转，旋转一周后自动停止。在旋转过程中测量系统的图形区将实时显示被测件的直

径尺寸；

（4）托盘停止旋转后系统将显示该被测件上下两个位置上的最大直径、最小直径、平均直径、椭圆度，如需要查看周长尺寸，还可以切换至周长界面。另外，系统会将测量过程及测量结果存储到相应的文件夹内；

（5）测量完成后，系统将根据设定的工件各品级的尺寸范围判断被测工件的品级，并通过指示灯指示，操作人员可根据指示的品级分级码放；

（6）当切换被测件的规格时，系统将根据设定的产品标称直径和高度自动调整测头的间距和上层测头的高度以适应新工件的规格；

（7）切换规格完成后，即可进入下一批次的测量

5 、主要功能

最大、最小、平均直径报警功能

平均直径分级报警功能

最大、最小、平均周长报警功能

平均周长分级报警功能

数据存储：测量数据自动记录，存储时间大于1年，可查询某一被测件的尺寸

数据导出功能，数据可导出为Excel格式，并通过局域网传送至其他计算机

产品参数设置：可设置产品标称直径、高度、分级公差等参数

系统参数设置：可设置故障通道、通信端口、系统的校零等

测头间距调整功能：切换产品规格时自动调整测头间距和上层测头高度，输入调整尺寸后调整测头间距和上层测头高度

修正功能：放入标准量块并输入标准直径后校准可消除测量误差

6、软件界面

主界面：

周长显示界面：

7、测量视频

蜂窝陶瓷载体应用非常广泛，对其进行在线实时测量，能够得到高精度的外径及周长尺寸，自动化测径仪是全方位检测其尺寸的测量设备，能够大幅度的提高蜂窝陶瓷载体的质量。 使得蜂窝陶瓷载体质量更好，效用更高，使用根放心。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

小编公众号：gh_7003a9192a4d

公司主页：http://www.bdlanpeng.com

1688：https://shop1371696039214.1688.com