管材测量设备制造技术

本发明专利技术公开了一种管材测量设备，包括机架和设置于机架上的测量装置，其中，测量装置还包括一用于测量管材的外径信息的激光扫描装置，激光扫描装置包括激光扫描发射装置和激光扫描接收装置，激光扫描发射装置与X射线管设置于第二测量腔的同一端；激光扫描接收装置与X射线图像传感器并列设置用于接收未被待测管材遮挡的激光光线并形成管材的外径信息。本发明专利技术通过附加激光扫描装置可以用于测量管材外径，通过附加旋转机构可以直接寻找和测量管材壁厚最薄和最厚处的位置和大小，同时可以解决固定式装置需要两套X射线成像装置所产生的偏心计算误差和成本高的问题。

Pipe measuring equipment

The invention discloses a pipe measuring device comprises a measuring device, and the frame is arranged on the frame of the measuring device also includes a laser scanning device for measuring pipe diameter information of the laser scanning device comprises a scanning laser transmitting device and a receiving device of laser scanning, laser scanning transmitting device and X ray tube end is provided with in the second measuring cavity; laser scanning receiving device and X ray image sensor are arranged for receiving the laser light to be measured is not occluded and the formation of pipe pipe diameter information. The present invention through additional laser scanning device can be used for measuring the outer diameter of the pipe, through the additional rotation mechanism can directly find and measure the pipe wall thickness of the thin and thickest position and size, and also can solve the fixed device needs to be eccentric produced two sets of X ray imaging device the calculation error and the problem of high cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种测量设备，特别是一种对管材挤出线上的管材的厚度等参数进行测量的管材测量设备。
技术介绍
在包括汽车，化工等很多行业都要用到橡胶或者塑料管材。它们例如可以通过这样的方法进行生产：固态的原材料在螺杆的推送下进入螺筒，在螺筒的热环境下变成半液态。在螺杆的挤压作用下，半液态的原材料从机头出口挤出，形成了管材。管材的壁厚是通过调节机头出口间隙大小来控制的。在完成挤出后，管材截面应具有理想的形状，即外圆和内圆的圆心应该重合。实际上，成品管总有公差，外圆和内圆的圆心多少都有一定的偏离，即一定存在一定的偏心度。对管材生产很重要的质量参数就是管壁厚和偏心度，在管材生产过程中需要对这些参数进行测量和监控。为测定壁厚，有用X射线测量的方法。可以参考美国专利6377654。该美国专利利用X射线照射管材截面，射线穿透管材后，有一部分会被管材吸收，而未被吸收的射线照射在成像器件上，可以得到管材的截面图像，通过分析该图像可以得到管材的壁厚大小。这个测量方法的前提是X射线管和管材距离保持不变，但对于在线生产的情况下，这个距离会经常发生变化，因此会产生精确度不高的问题。因此该方法仍然存在缺陷，需要改进。为了确保管材上下位置发生变化后不影响测量精度，同时还要获得管材的偏心度，可以在相互垂直的两个方向上各安装这样一套装置。在测量管材位置的同时，又能利用管材上四个点的壁厚信息，通过数学运算推导出管材r>的偏心。但这意味要采用两套X射线成像装置安装在相互垂直的两个方向上，如SIKORA公司的X-RAY2000系列产品即采用的这种方案。但是数学推导出来的偏心度和真实的偏心度仍然是有差异的。在极端情况下，这个差异会超过对管材规格的要求，并且该方法存在成本较高的问题。因此，现有技术的这一方法也存在缺陷，需要改进。
技术实现思路
鉴于现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种测量精确度高且成本较低的管材测量设备。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种管材测量设备，包括机架和设置于所述机架上的测量装置，所述测量装置包括第一测量腔、第二测量腔以及用于获取管材的截面图像信息的X射线成像装置，所述第一测量腔为一供待测管材穿过的管道，其与所述第二测量腔连通且交叉垂直设置，所述X射线成像装置包括X射线管和X射线图像传感器，所述X射线管设置于所述第二测量腔的一端用于发出沿所述第二测量腔并经管材的垂直于所述管材长度方向的一个横截面穿过的X射线，所述X射线图像传感器设置于所述第二测量腔另一端内用于接收穿过待测管材的X射线并形成管材的截面图像信息，其中，所述测量装置还包括一用于测量管材的外径信息的激光扫描装置，所述激光扫描装置包括激光扫描发射装置和激光扫描接收装置，所述激光扫描发射装置与所述X射线管设置于所述第二测量腔的同一端，其用于发出沿所述第二测量腔并经管材的另一个垂直于所述管材长度方向的横截面照射的激光光线，所述激光光线的光路与所述X射线的光路平行；所述激光扫描接收装置设置于所述第二测量腔外用于接收未被待测管材遮挡的激光光线并形成管材的外径信息。作为优选，所述X射线穿过的横截面与所述激光光线照射的横截面接近重合。在本专利技术中，接近重合表示非常接近，但实际操作中又不可能使光路完全重合，所以使其接近到可以认为由两个横截面处测量的管材的截面图像信息及外径信息一致即可。作为优选，所述激光扫描装置还包括一反射镜组，所述反射镜组包括至少一第一反射镜和一第二反射镜，所述第一反射镜和第二反射镜位于X射线管和所述X射线图像传感器之间的第二测量腔内，并且所述激光扫描发射装置发出的激光光线依次经所述第一反射镜和所述第二反射镜反射以使所述激光光线与所述X射线平行，所述激光扫描接收装置设置于所述第二反射镜一侧用于接收经所述第二反射镜反射的激光光线。作为优选，所述第一测量腔固定设置在所述机架上，所述第二测量腔及所述第一测量腔上侧壁上设置有垂直于其各自轴向的一通孔，所述第一测量腔穿过所述第二测量腔上的通孔且通过所述第一测量腔上的通孔使两者内部空腔连通。作为优选，所述管材测量设备还包括一旋转机构，所述旋转机构包括固定在所述机架上的电机、设置在所述电机输出轴上的主动齿轮以及套设在所述第一测量腔外侧并与所述第二测量腔连接的从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合并在所述电机的驱动下带动所述从动齿轮以使所述第二测量腔绕所述第一测量腔旋转；所述X射线成像装置及所述激光扫描装置均设置于所述第二测量腔的内部空腔或外侧表面且与所述第二测量腔一体旋转。作为优选，所述第一测量腔与固定在所述第二测量腔上的从动齿轮之间设置有轴承。作为优选，所述第二测量腔绕所述第一测量腔旋转的角度为±90°。与现有技术相比较，本专利技术具有以下有益效果：第一，利用单路X射线成像装置附加的激光扫描装置解决管材位置变化会影响测量精度的问题；第二，利用旋转机构解决固定式测量装置无法直接定位和测量管材壁厚最薄处，从而无法直接测量偏心度的问题；第三，一套X射线成像装置附加激光扫描装置及旋转机构解决固定式装置需要两套X射线成像装置所产生的成本高的问题，本专利技术采用紧凑的结构设计实现测量装置的轻量化以便于旋转。附图说明图1是本专利技术的管材测量设备的主视图；图2是本专利技术的管材测量设备的侧视图；图3a是X射线图像传感器获取管材截面图像信息的原理示意图；图3b是X射线穿过管材的同一截面的不同位置时的X射线强度变化的示意图；图3c是管材壁厚信息与管材的真实壁厚的关系示意图；图4a是管材到X射线管的距离为L时的X射线强度与照射位置的关系示意图；图4b是管材到X射线管的距离为L’时的X射线强度与照射位置的关系示意图；图5是本专利技术的管材测量设备的激光扫描装置光路图；图6a是测量装置在一个位置时的状态示意图；图6b是测量装置通过旋转机构旋转后在另一位置时的状态示意图；图7a是图6a测量位置时X射线强度与照射位置的关系示意图；图7b是图6b测量位置时X射线强度与照射位置的关系示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的技术方案做进一步详细的说明。如图1和图2所示，本专利技术提供的一种管材测量设备，包括机架8和设置于所述机架8上的测量装置，所述测量装置包括第一测量腔18、第二测量腔15以及用于获取管材9的截面图像信息的X射线成像装置，所述第一测量腔18为一供待测管材9穿过的管道，其与所述第二测量腔1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管材测量设备，包括机架和设置于所述机架上的测量装置，所述测量装置包括第一测量腔、第二测量腔以及用于获取管材的截面图像信息的X射线成像装置，所述第一测量腔为一供待测管材穿过的管道，其与所述第二测量腔连通且交叉垂直设置，所述X射线成像装置包括X射线管和X射线图像传感器，所述X射线管设置于所述第二测量腔的一端用于发出沿所述第二测量腔并经管材的垂直于所述管材长度方向的一个横截面穿过的X射线，所述X射线图像传感器设置于所述第二测量腔另一端内用于接收穿过待测管材的X射线并形成管材的截面图像信息，其特征在于，所述测量装置还包括一用于测量管材的外径信息的激光扫描装置，所述激光扫描装置包括激光扫描发射装置和激光扫描接收装置，所述激光扫描发射装置与所述X射线管设置于所述第二测量腔的同一端，其用于发出沿所述第二测量腔并经管材的另一个垂直于所述管材长度方向的横截面照射的激光光线，所述激光光线的光路与所述X射线的光路平行；所述激光扫描接收装置设置于所述第二测量腔外用于接收未被待测管材遮挡的激光光线并形成管材的外径信息。

【技术特征摘要】
1.一种管材测量设备，包括机架和设置于所述机架上的测量装置，所述
测量装置包括第一测量腔、第二测量腔以及用于获取管材的截面图像信息的
X射线成像装置，所述第一测量腔为一供待测管材穿过的管道，其与所述第
二测量腔连通且交叉垂直设置，所述X射线成像装置包括X射线管和X射线
图像传感器，所述X射线管设置于所述第二测量腔的一端用于发出沿所述第
二测量腔并经管材的垂直于所述管材长度方向的一个横截面穿过的X射线，
所述X射线图像传感器设置于所述第二测量腔另一端内用于接收穿过待测管
材的X射线并形成管材的截面图像信息，其特征在于，
所述测量装置还包括一用于测量管材的外径信息的激光扫描装置，所述
激光扫描装置包括激光扫描发射装置和激光扫描接收装置，所述激光扫描发
射装置与所述X射线管设置于所述第二测量腔的同一端，其用于发出沿所述
第二测量腔并经管材的另一个垂直于所述管材长度方向的横截面照射的激光
光线，所述激光光线的光路与所述X射线的光路平行；所述激光扫描接收装
置设置于所述第二测量腔外用于接收未被待测管材遮挡的激光光线并形成管
材的外径信息。
2.如权利要求1所述的管材测量设备，其特征在于，所述X射线穿过的
横截面与所述激光光线照射的横截面接近重合。
3.如权利要求2所述的管材测量设备，其特征在于，所述激光扫描装置
还包括一反射镜组，所述反射镜组包括至少一第一反射镜和一第二反射镜，
所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大江，
申请(专利权)人：北京动力源创科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11