摘要：本文主要介绍了螺旋焊管是怎样进行检测的，并详细介绍了用于螺旋焊管测径的研发与应用。
关键词：螺旋焊管；测径仪；
1、引言
螺旋焊管在生产过程中，对管径的控制是十分重要的，只有对生产出的管坯直径和椭圆度进行实时测量和控制，才能保证生产出合格的钢管。
制管厂家大部分采用钢卷尺缠绕在管坯外壁上测量钢管周长的方法来检查钢管直径的大小。对于连续生产820mm以上管径的螺旋焊管来说，采用钢卷尺人工测量既不方便，又会产生较大的误差。因为人工用钢卷尺测量管径，受操作者素质和测量工具精度的影响，由于管坯焊道过热，使钢卷尺在管壁上受热拉长，产生测量误差，因此存在着测量不准确和不及时等缺点，制约着钢管生产的质量。
管道设计者和用户为了保证钢管在工地对接时环形焊缝不产生错边，减小应力集中，对钢管管径的精度要求十分严格，尤其是在那些高质量的重点工程管线上，要求往往超出了GB9711.1-1997标准和APISpec5L标准。例如，“西气东输”1016mm×14.6mm钢管，要求管体外径允许偏差为+0.3%D～-0.35%D，管端外径允许偏差为+2.0mm～-0.5mm，这些都比GB9711.1-1997标准和美国APISpec5L标准严格得多。要达到这一标准就要在钢管成型工序及时地测量出管径大小，并及时调整管径。
因此，用钢卷尺人工测量管径这种方法已经不适应在线生产测量钢管管径。要满足测量控制管径的目的，使之不出现管径超标准，降低废品率，需要对钢管管径进行实时监测，测量的方法要具有及时性、准确性、可靠性。因此在成型工序实施在线管径监测，采用微电子技术测量不仅能够克服人工操作和工具带来的测量不准确弊病，而且能够及时把当前生产的钢管管径测量、显示出来，以使成型操作者及时进行调整。用钢卷尺人工测量管径作为辅助测量是必要的，但在连续生产钢管的成型工序上利用微电子技术实现自动化测径更为必要。本文就介绍了应用于螺旋焊管的大直径测径仪。
2、钢管直径测量方式
测量方式钢管直径测量方式大体分为两种，一种是接触式测量，另一种是非接触式测量。
2.1、接触式测量
接触式测量采用测量元件直接接触管体测量，如用位移传感器直接接触管坯测量；非接触测量采用传感元件，如用涡流传感器、光电传感器等与管体保持一定的距离进行测量。如图1所示，采用接触式测量钢管直径，在成型机出管方向安装测量装置，钢管成型即使很稳定，管坯外圆也会有微小的摆动，这种测量方式误差较大，在实际生产中一般不采用这种测量方式。
2.2、非接触式测量
采用非接触式测量钢管直径，钢管外径部分遮挡发、收信号，在某一时间内传感器采集的数据计算出平均直径，非接触式测量钢管直径。本文介绍的CCD测径仪则为非接触式的测径仪。
3、非接触式CCD测径仪
随着电子技术的迅速发展，传感元件不断更新，采用电荷耦合器——CCD器件，可以比较容易地解决测量钢管直径这一问题。CCD器件集成度高，光敏元件间距小，几何尺寸严格，每个光敏元件位置可以寻址，可以用工控机或单片机实现智能化控制，由于CCD构成图像传感器具有体积小、功耗低、寿命长等优点，作为像感元件精度高，可以无接触检测，螺旋焊管应用CCD作为传感元件测量管径最为合适。
3.1、测量原理
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上成像。当2束平行光内放入被测物时，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。经过对光电转换元件发出的电信号的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即可得出被测物的尺寸D。
3.2、设备结构
测径仪主要由固定盘、发射镜头、接收镜头、调整装置、防护罩等组成。
固定盘是测径仪的支撑结构件，为铝型材组合结构。防护罩为薄钢板结构件，用于隔离和防护测径仪内所有零部件及电器元件。设备安装时，测径仪悬挂式安装在喷涂箱钢管出口处。
4个发射镜头和4个接收镜头组成两组双镜筒光电测头，测径仪的数据采集由这两组测头完成。4套调整装置分别调整两组光电测头的镜筒间距。当切换不同规格的管材时，调整装置将自动调整测头的位置。
3.3、实现功能
超大直径测径仪测量范围在500～1600mm之间，测量精度≤0.1mm，可实现2路测头的直径、平均直径、椭圆度等的测量。具备线径检测、超差报警、数字显示、远程显示、数据存储、测量规格自动调整功能、修正功能等多种功能。
4、结语
螺旋焊管在线测径是生产高标准螺旋焊管的重要检测装置，利用它可以达到对钢管管径实时监测的目的，从而保证生产出满足质量要求的合格钢管、螺旋焊管。
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本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写
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