Устройство для измерения среднего диаметра круглых изделий

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности. Устройство для измерения среднего диаметра состоит из измерителя диаметра, роликового механизма поворота, датчика угла поворота, распределителя , блока памяти, коммутатора, вычислительного блока и индикатора. В процессе поворота трубы на один оборот запоминаются показания измерителя диаметра, вычисляется предварительное среднее DCp(N), а затем для уменьшения погрешности от неточности фиксации момента окончания поворота трубы на 180° производится повторное усреднение данных за половину поворота трубы DCp(N/2), но при этом начало интервала усреднения привязывается к такому угловому положению трубы, когда ее измеренный диаметр равен ранее вычисленному предварительному среднему. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 21/ t0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) Ъ СО Ю, С (21) 4853574/28 (22) 19,07.90 (46) 15,10.92.Бюл. М 38 (71) Н ауч но-и роизводст вен ное объединение по автоматизации горнорудных, металлургических предприятий и энергетических обьектов черной металлургии "Днепрчерметавтоматика" (72) В.Я,Ободан, Е,Н.-Д.Бердянский и Б,В,Сологуб (56) Патент Великобритании N. 2021260, кл. G 01 В 9/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 1608430, кл, С 01 В 21/20, 1988. (54) УС! РОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СР ЕДН ЕГО ДИАМЕТРА КРУГЛЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является

Предложение относится к измерительной технике и может быть использовано при производстве и KQHTpOëå качества труб большого диаметра для магистральных трубопроводов, обечаек, колец и других круглых изделий, подвергающихся в процессе их производства или использования дополнительной деформации, а также при раскрое круглых заготовок по объему.

К точности среднего диаметра торцов труб для магистральных трубопроводов предъявляются большие требования, что связано с необходимостью качественной сварки труб между собой. По ГОСТ 10701-76 средний диаметр определяют через периметр, для чего используют различного рода рулетки и механические измерители периметра, которые не удовлетворяют требова„„5U „„17б897б А1 повышение точности. Устройство для измерения среднего диаметра состоит из измерителя диаметра, роликового механизма поворота. датчика угла поворота, распределителя, блока памяти, коммутатора, вычислительного блока и индикатора. В процессе поворота трубы на один оборот запоминаются показания измерителя диаметра, вычисляется предварительное среднее Dcp (N), а затем для уменьшения погрешности от неточности фиксации момента окончания поворота трубы на 180 производится повторное усреднение данных за половину поворота трубы 0ср(1ч/2), но при этом начало интервала усреднения привязывается к такому угловому положению трубы, когда ее измеренный диаметр равен ранее вычисленному предварительному среднему. 2 ил. ниям автоматического производства и контроля труб. Известны бесконтактные измерители диаметра в нескольких направлениях, однако они не позволяют с достаточной точностью измерять средний по сечению диаметр из-за малого количества отсчетов по углу. Известны устройства, непрерывно определяющие диаметр в функции угла с последующим вычислением среднего диаметра за 1/2 оборота датчика вокруг проката. Такие устройства механически очень сложны и реализованы только до диаметров 114 мм, в то время как диаметр труб для магистральных трубопроводов лежит в пределах 426-1620 мм, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для измерения размеров сече1768976 вызывающие переключение распределителя 4, и в ячейки блока 5 памяти записываются последовательно фактические диаметры

D трубы, измеренные измерителем 1 диаметра (рис.2). После поворота трубы ориенти- 5 ровочно на 360 во всех N ячейках блока 5 памяти записаны значения диаметра в функции угла поворота.

Далее производится анализ полученных данных Di. На первом этапе произво- 10 дится определение среднего значения диаметра по всем N измерениям в результате передачи их из блока памяти через коммутатор 6 в узел 9 усреднения

1 М 15

Dcp (N)= — Di (2)

Поскольку фактический угол поворота трубы за N измерений отличается от 360 вследствие проскальзывания трубы на ро- 20 ликах, отличия ее диаметра от номинального и других причин, то полученная величина

Dcp (N) отличается от действительной Dcp.

Из графика на фиг.2 видно, что погрешность

E=Dcp(N)-ОсР тем больше, чем больше фак- 2 тический угол поворота трубы за N измерений отличается от 360 и чем больше значение диаметра в точке начала (конца) интервала усреднения отличается от действительного вследствие овальности трубы и ее случайного начального углового положения на механизме поворота, Полученное значение Dcp(N) образуется на первом (правом на фиг.1) выходе узла 9 усреднения, запоминается в элементе 11 памяти, пода- 35 ется на второй вход компаратора 10 и является для него пороговым, На втором этапе анализа результатов измерения коммутатор 6 последовательно выдает значения диаметров из блока 5 па- 40 мяти на первый вход компаратора 10, начиная с 01. Как только значение диаметра D< пересечет пороговый уровень Dcp (N), с выхода компаратора 10 на переключающий вход узла 9 усреднения подается стартовый 45 сигнал (фиг.2б), и начинается усреднение поступающих с выхода коммутатора 6 данных, Усреднение производится по К/2 результатам измерения диаметра (фиг.2в), т,е. ориентировочно за 180О, что обеспечивает- 50 ся внутренним счетчиком узла 9. Полученный результат

i =к+И/2

Dcp(N/2)= — g О; (3)

N 1=1 образуется на втором (левом на фиг.1) выходе узла 9 усреднения и отображается индикатором 8. При необходимости на индикаторе можно отображать также величину cp(N/2) — периметр.

Поскольку усреднение на втором этапе начинается и заканчивается при значениях дИаМЕтра Ок И Ок+1Ч/, бЛИЗКИХ К СрЕдНЕМу, то погрешность измерения периметра вследствие отличия фактического угла поворота трубы от номинального значения 180 будет существенно меньше, чем при произвольном положении начала интервала усреднения, ориентировочно во столько раз, во сколько половина значения овальности будет больше погрешности измерения среднего диаметра в устройстве-прототипе. Для приведенных выше данных уменьшение соответствующей составляющей погрешности составляет около 30 раз.

Из изложенного следует, что предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности измерения среднего диаметра, что повысит качество труб для магистральных трубопроводов, других круглых изделий, а также уменьшит разброс при раскрое по обьему, Формула изобретения

Устройство для измерения среднего диаметра круглых изделий, содержащее измеритель диаметра, вычислительный блок, индикатор, соединенный с выходом вычислительного блока, роликовый механизм поворота и датчик угла поворота, связанный с ним, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными распределителем, блоком памяти и коммутатором, информационный вход распределителя соединен с измерителем диаметра, установочный — с датчиком угла поворота, выход коммутатора соединен с входом вычислительного блока, который выполнен в виде узла усреднения, элемента памяти и компаратора, вход узла усреднения соединен с первым входом компаратора, первый выход узла усреднения через элемент памяти соединен с вторым входом компаратора, выход компаратора подключен к переключающему входу узла усреднения, вход блока усреднения является входом вычислительного блока, второй выход блока усреднения — выходом вычислительного блока.

1768976

1768976

З (h ) сР

СгпаргП

n/

Фиг. 2

40

Составитель В, Ободан

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Н. Кешеля

Редактор О. Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3638 Тираж Подписное

ВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5