摘要：本文主要介绍了钢管管端壁厚如何进行检测，并从多方面讲述了管端壁厚测厚仪。

关键词：管端壁厚；激光；测厚仪；

引言

钢管在轧制完成后管的两端会存在壁厚不均匀等缺陷，因此每根钢管都要将两端切除一部分。由于每根管存在缺陷的管端长度不等，所以在切除时难以确定具体的切除长度。因此需要测量其壁厚的设备。

管端壁厚测厚仪：

（一）检测的具体要求如下：

1、连续检测，边检测边进给。每根钢管用时不超过30秒；

2、检测钢管的长度范围不小于500mm；

3、检测到合格位置后检测停止，并在钢管外表面做出明显的标记；

4、切割后的钢管质量在钢管国标公差范围内，精度达0.02mm；

5、对于存在局部高点部位单独标记；

6、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。

（二）基本测量原理

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。

激光测厚仪的优点在于它是非接触测量，不会因为磨损而损失精度，尤其适用于在运动中进行多点测量。而且，相对于超声波测厚仪精度更高，相对X射线测厚仪没有辐射污染。蓝鹏激光测厚仪的激光测头安装在可做往复运动的支架上，能实现长管内部壁厚的测量。

（三）设备整体方案

1、测量装置结构方案

根据前述检测内容及要求，检测装置需要完成钢管圆周上壁厚的检测，且检测过程中测头要能够沿钢管轴线进给，另外在更换钢管规格时检测装置要能够进行相关中心高度和测量范围的调整。与这些要求相应，本方案测量装置设计了图4所示的机械结构。

图4所示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，伸入长度根据实际需要设计。滑台上也装有导轨和丝杠，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。测头支架与主轴成偏心布置，偏心量可以根据钢管的规格调节，调节完毕后将测头支架锁紧再进行测量。由于用1组测头连续旋转时通讯线路需要用导电滑环转接，而导电滑环会对数据信号造成干扰，所以本方案采用两组激光测头进行测量。两组测头在主轴两侧对称分布，测量时主轴做180°正反向交替旋转，测头的线路只要做成松紧适度的绞线即可。

初步设定滑台的总行程为550mm，测头伸入钢管的前250mm和退出钢管不进行测量，可以快速进退，速度为80mm/s。测头进入250mm以后开始测量，进给速度为25mm/s，检测完成后停留1至2秒打标记。所以，一个测量周期最长用时约为24秒，考虑到并不是每根钢管都需要走完全部行程，可以达到30秒/根的检测速度。测头的旋转速度为30r/min，测完360°圆周需要1秒，测量螺旋线的导程为25mm。

2、设备组成

钢管壁厚测量装置的整套设备包括：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。设备组成及主控机柜、壁厚测量装置的设备组成见3.3。

图5所示每套壁厚检测设备只能检测钢管的一个端面，所以测量钢管的两端共需要两套设备。

（四）设备特点

◆测量精度高。

◆响应速度快、实时性能好，采样频率200 Hz。

◆具备数据储存功能，数据存储时间大于1年。

◆具备超差报警功能，当测量结果超过设定的公差范围时声光报警。

◆无磨损，使用寿命长。

◆全数字系统，使用方便，易操作，维护简单。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

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