CN115451777A - 钢管管端壁厚的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢管管端壁厚的测量方法，包括步骤：1、获得钢管参数；2、控制第一距离传感器（81）位于钢管（2）测量段内部，第二距离传感器（82）位于测量段外部；3、计算旋转臂的旋转角速度和水平移动机构的平移速度；4、设定采样周期，同时执行步骤5和6；5、壁厚计算单元控制旋转臂和水平移动机构运动，使两个距离传感器从测量段一端螺旋状移动至另一端；6、壁厚计算单元采集壁厚数据，计算平均壁厚即管端壁厚；7、测量是否结束，若是，结束本次测量；若否，返回步骤1。本发明能通过一对距离传感器对钢管管端测量段进行螺旋式扫描测量，并计算得到管端壁厚，测量精度高，能实现钢管管端壁厚的非接触式在线测量。

Description

钢管管端壁厚的测量方法

技术领域

本发明涉及一种钢管生产的质量检测方法，尤其涉及一种钢管管端壁厚的测量方法。

背景技术

钢管的管端壁厚是指钢管两端端头规定长度范围内的部分钢管或管段的内外圆之间的径向厚度，管端壁厚是钢管生产中极为重要的控制参数之一，也是钢管产品质量的重要指标，国内外对管端壁厚均有明确的技术要求。不同的标准对管端的长度范围有不同的规定，如美国石油学会（API）对管线钢的标准中规定：管端的长度范围为钢管每个端头距离端部100mm（4.0in）的长度范围。

随着管道现场焊接施工技术的不断进步，对钢管的质量要求也不断提高，特别是对管端壁厚尺寸的要求极为严格。当两根钢管在野外或海洋中进行配管焊接施工时，如果管端壁厚符合要求，焊接能顺利地完成；反之，会造成两管对焊困难，即使能勉强对焊在一起，也会产生很大的残余应力，致使焊缝处的机械性能下降，降低管道的安全性。由于生产工艺的限制，管端壁厚尺寸不合格的钢管依然存在，需要严格筛选出合格的钢管。

管端壁厚的测量，实际上是钢管管端截面处内壁和外壁之间距离的测量，现有技术的测量方法主要有射线法、漏磁法、涡流法和超声波测厚等测量手段，由于产线状态、生产节奏等原因影响，生产和测量无法有效配合。因此在实际生产中管端壁厚测量仍然依赖于人工测量，人工测量一般采用壁厚千分尺、通止规等量器具手工测量，但受到生产环境、量具精确度和操作人员经验等因素的影响较大，测量精度低、速度慢、效率低，工人劳动强度大，而且测量数据点有限，无法充分反映管端壁厚的真实情况。

中国发明专利申请CN202011593379.3公开了一种基于视觉千分尺的测量钢管内外壁及壁厚测量方法，并具体公开了：步骤一，对于同一批钢管，首先调整视觉千分尺的空间位置，使视觉千分尺的视场中心、实体或虚拟刻度尺上的表面、钢管中心平面在同一平面内，由于钢管存在椭圆度，并不是完全地回转体，使钢管外壁边缘与刻度尺垂直；步骤二，确定所用的镜头，镜头的放大倍数和景深，调整镜头的工作距离；步骤三，激光位移传感器每一次测量壁厚及钢管内外径之前应测量此时整个视觉千分尺与钢管端面的距离，并控制视觉千分尺移动到***中的刻度尺与基座前表面距离满足相机和镜头的工作条件；步骤四，视觉千分尺在驱动电机的控制下移动，在移动过程中相机同时进行图像采集，并在图像处理单元进行处理，当识别到钢管边缘位置时停止移动；步骤五，图像处理单元对获取的图像进行处理；步骤六，计算钢管端面的椭圆度。该方法只能用于测量钢管端面处的壁厚，只能用于普通钢管产品质检，而无法测量钢管端面内部即距离端面一定距离范围内的壁厚，通过该方法检测的钢管壁厚无法满足API标准或国家标准对于钢管管端壁厚的要求。由于在钢管的焊接等实际使用时，若钢管焊接不符合要求，需要将焊接处管端锯掉，重新进行焊接，但该方法无法确定锯后的钢管端面壁厚是否满足标准要求，可能导致钢管无法使用。同时，由于受到环境光线等众多因素的影响，通过相机采集到的图像中，无法精确辨析钢管内外壁边缘位置，无法保证测量精度，不适用于精度要求较高的钢管产品的检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管管端壁厚的测量方法，能通过一对距离传感器对钢管管端测量段进行螺旋式扫描测量，并计算得到管端壁厚，测量精度高，能实现钢管管端壁厚的非接触式在线测量。

本发明是这样实现的：

一种钢管管端壁厚的测量方法，该测量方法基于钢管管端壁厚测量装置实现，所述的基于钢管管端壁厚测量装置包括设置在钢管一侧的水平移动机构、设置在水平移动机构上的上下升降机构、设置在上下升降机构上的旋转控制机构、安装在旋转控制机构上的两个距离传感器、以及壁厚计算单元；

所述的钢管管端壁厚的测量方法包括以下步骤：

步骤1：壁厚计算单元获得钢管参数；

步骤2：旋转臂为直杆和折弯杆连接构成的Y形结构，直杆和折弯杆上分别设有相对设置的第一距离传感器和第二距离传感器；壁厚计算单元控制上下升降机构上下升降，同时控制水平移动机构水平移动，使第一距离传感器位于钢管的测量段内部，第二距离传感器位于钢管的测量段外部；

步骤3：壁厚计算单元根据钢管参数计算旋转控制机构的旋转臂的旋转角速度w、以及水平移动机构的平移速度v；

步骤4：设定采样周期△θ，同时执行步骤5和步骤6；

步骤5：壁厚计算单元控制旋转臂以旋转角速度w绕钢管的轴向转动，同时控制水平移动机构以平移速度v平行于钢管的轴向平移，使第一距离传感器和第二距离传感器从测量段的一端呈螺旋状移动至测量段的另一端；

步骤6：壁厚计算单元采集360n/△θ组壁厚数据，并根据壁厚数据计算钢管测量段的平均壁厚，该平均壁厚即为钢管的管端壁厚；

其中，n为旋转臂的转动圈数；

步骤7：壁厚计算单元判断测量是否结束，若是，则结束本次测量，并等待下一根钢管；若否，则返回步骤1。

所述的步骤1包括：

步骤1.1：在钢管的测量工位上设置到位信号检测器，到位信号检测器判断钢管是否到达工位，若是，则执行步骤1.2，若否，则继续等待钢管；

步骤1.2：壁厚计算单元的输入端与工艺信号接口单元的输出端连接，工艺信号接口单元的输入端连接至钢管生产线的控制***，壁厚计算单元通过工艺信号接口单元从钢管生产线的控制***获取钢管参数。

所述的钢管参数包括钢管的规格大小和检测标准。

所述的步骤2中，第一距离传感器位于钢管的中轴线上。

所述的步骤6包括：

步骤6.1：每组所述的壁厚数据中均包括（s，θ，r1，r2）；

其中，s为当前时刻水平移动机构的平移距离，由与水平移动机构连接的距离传感器采集，0≤s≤测量段的长度；

θ为当前时刻旋转臂的旋转角度，由与旋转控制机构连接的角度传感器采集；

r1为当前时刻第一距离传感器与钢管内壁的距离，由第一距离传感器采集；

r2为当前时刻第二距离传感器与钢管外壁的距离，由第二距离传感器采集；

步骤6.2：计算每组壁厚数据的壁厚D，计算公式为：

D=L-r1-r1 公式（1）

其中，L为第一距离传感器与第二距离传感器之间的距离；

步骤6.3：记录360n/△θ组壁厚数据中的最大壁厚Dmax、最小壁厚Dmin，并计算平均壁厚Davg；

步骤6.4：评判壁厚数据的稳定性和一致性，设定评判参数p和评判阈值p*；

评判参数p的计算公式为：p=（Dmax-Dmin）/Davg 公式（2）

当p≤p*时，壁厚数据的稳定性和一致性好，将平均壁厚Davg作为钢管的管端壁厚；当p＞p*时，壁厚数据的稳定性和一致性差，重新测量壁厚数据。

所述的重新测量壁厚数据的方法是：

步骤6.4.1：壁厚计算单元控制旋转臂和水平移动机构做与步骤5中旋转和平移的反向回程运动，使第一距离传感器和第二距离传感器从测量段的另一端呈螺旋状回到测量段的一端，并在回程过程中重新测量最大壁厚Dmax和最小壁厚Dmin位置处的壁厚数据；

步骤6.4.2：根据重新测量的壁厚数据重新计算新最大壁厚Dmax1、新最小壁厚Dmin1和新平均壁厚Davg1；

步骤6.4.3：根据新最大壁厚Dmax1、新最小壁厚Dmin1和新平均壁厚Davg1计算新评判参数p1，并评判壁厚数据的稳定性和一致性，新评判参数p1的计算公式为：

p1=（Dmax1-Dmin1）/Davg 公式（3）

即当p1≤p*时，壁厚数据的稳定性和一致性好，将平均壁厚Davg作为钢管的管端壁厚；当p1＞p*时，壁厚数据的稳定性和一致性差，记录新最大壁厚Dmax1、新最小壁厚Dmin1和新平均壁厚Davg1，并输出报警信号。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明由于采用一对确定安装间距的距离传感器采集距离传感器与钢管内外壁之间的距离，能简单、快捷的计算得到任一测量点处的钢管壁厚值，从而在距离传感器的位移过程中了解钢管管端区域即测量段内的壁厚分布情况，通过对壁厚数据的处理即可得到钢管管端壁厚，相比现有技术的人工测量、千分尺测量等方法具有更高的效率和准确性。

2、本发明由于采用水平移动机构和上下升降机构控制一对距离传感器的转动和平移，能使一对距离传感器的测量范围覆盖整个钢管管端区域即测量段，通过对转速、平移速度和采集频率的调节即可控制壁厚数据的数量，从而控制测量精度，以满足不同钢管的检测要求，从而提高钢管的产品质量。

3、本发明由于设置了评判参数和评判阈值，通过两者的比较能对壁厚数据的一致性进行评判，进一步提高壁厚数据的测量精度，从而更准确的反应钢管管端的真实壁厚。

本发明基于一对可转动和平移的距离传感器对钢管管端测量段进行螺旋式扫描测量，得到钢管管端区域即测量段内的壁厚分布情况，在数据一致性较高的情况下，计算得到管端壁厚，测量精度高，数据处理简单、量小且效率高，能实现钢管管端壁厚的非接触式在线测量。

附图说明

图1是本发明钢管管端壁厚的测量方法的流程图；

图2是本发明钢管管端壁厚的测量方法采用的测量装置的主视图；

图3是本发明钢管管端壁厚的测量方法中旋转臂的运动状态图；

图4是本发明钢管管端壁厚的测量方法中壁厚数据的采集原理图。

图中，1 V形支架，2钢管，3水平移动机构，4上下升降机构，5旋转控制机构，51直杆，52折弯杆，6位移传感器，7角度传感器，81第一距离传感器，82第二距离传感器，9到位信号检测器，10工艺信号接口单元，11壁厚计算单元。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

一种钢管管端壁厚的测量方法，该测量方法基于钢管管端壁厚测量装置实现，请参见附图2，所述的基于钢管管端壁厚测量装置包括安装在测量工位并支撑钢管2的V形支架1、设置在钢管2一侧的水平移动机构3、设置在水平移动机构3上的上下升降机构4、设置在上下升降机构4上的旋转控制机构5、与水平移动机构3连接的位移传感器6、与旋转控制机构5连接的角度传感器7、安装在旋转控制机构5的旋转臂上的第一距离传感器81和第二距离传感器82、安装在测量工位的到位信号检测器9、与钢管生产线控制***连接的工艺信号接口单元10、以及壁厚计算单元11，壁厚计算单元11与工艺信号接口单元10、到位信号检测器9、第一距离传感器81、第二距离传感器82、角度传感器7、位移传感器6、旋转控制机构5、上下升降机构4和水平移动机构3电连接。

优选的，水平移动机构3可基于现有技术的滑轨、滑块及其运动控制装置实现，上下升降机构4可基于现有技术的液压/气压杆及其运动控制装置实现，旋转控制机构5可基于现有技术的电机实现，水平移动机构3、上下升降机构4和旋转控制机构5的运动方向如附图2中箭头方向所示。第一距离传感器81、第二距离传感器82可采用现有技术的激光传感器，用于以一定采样频率测量其与钢管2管壁的距离。壁厚计算单元11可采用现有技术的计算机设备并集成有相关的数据计算模型。

请参见附图1和附图2，所述的钢管管端壁厚的测量方法包括以下步骤：

步骤1：壁厚计算单元11获得钢管参数。

步骤1.1：在钢管2的测量工位上设置到位信号检测器9，到位信号检测器9判断钢管2是否到达工位，即钢管2搁置在V形支架1上，若是，则执行步骤1.2，若否，则继续等待钢管2。优选的，到位信号检测器9可设置在某个工位的多个V形支架1之间，用于检测该工位上是否有钢管2。

步骤1.2：壁厚计算单元11的输入端与工艺信号接口单元10的输出端连接，工艺信号接口单元10的输入端连接至钢管生产线的控制***，壁厚计算单元11通过工艺信号接口单元10从钢管生产线的控制***获取钢管参数。工艺信号接口单元10的规格和型号应与钢管生产线的控制***相匹配，以确保钢管参数信息的可靠传输。

所述的钢管参数包括钢管2的规格大小和检测标准。钢管2的规格大小用于确定钢管2置于测量工位上时其中轴线的高度位置，从而确定上下升降机构4的升降调节距离。检测标准包括钢管2的测量段长度范围、检测精度和要求等。

步骤2：旋转臂为直杆51和折弯杆52连接构成的Y形结构，直杆51和折弯杆52上分别设有相对设置的第一距离传感器81和第二距离传感器82。壁厚计算单元11根据钢管参数计算上下升降机构4的升降距离，并根据升降距离控制上下升降机构4上下升降，同时控制水平移动机构3水平移动，使第一距离传感器81位于钢管2的测量段内部，第二距离传感器82位于钢管2的测量段外部。

优选的，所述的第一距离传感器81位于钢管2的中轴线上。

步骤3：壁厚计算单元11根据钢管参数计算旋转控制机构5的旋转臂的旋转角速度w、以及水平移动机构3的平移速度v。

旋转角速度w和平移速度v根据钢管2测量段的长度、钢管2的管径、检测精度和要求等决定，由于不同规格的钢管2内径不同，检测标准和要求也不同，为了保证测量精度和一致性，需要使钢管2径向上的测量点均匀分布，即两个测量点之间的夹角即△θ相等，同时要有足够数量的测量数据点。在第一距离传感器81和第二距离传感器82的测量频率一定的情况下，两个测量点之间的夹角由旋转臂的旋转角速度w决定，所以要根据钢管2不同的规格大小和检测标准要求来确定所需要的测量点数和测量点之间的夹角大小，并计算旋转角速度w。

步骤4：设定采样周期△θ，同时执行步骤5和步骤6。采样周期△θ是指旋转臂每转过角度θ时，第一距离传感器81和第二距离传感器82采集一次距离数据。采样周期△θ由旋转角速度w决定，钢管2的检测标准和要求越高，旋转角速度w就越小，采样周期△θ也越小；钢管2的规格越大，为了确保测量精度，旋转角速度w就越小，采样周期△θ也越小。

请参见附图3，附图3中，实线所示旋转臂为某一时刻的旋转臂位置，虚线所示的旋转臂为旋转一定角度后某一时刻的旋转臂位置。

步骤5：壁厚计算单元11控制旋转臂以旋转角速度w绕钢管2的轴向转动（如附图3中弧形箭头所示），同时控制水平移动机构3以平移速度v平行于钢管2的轴向（如附图3中直线箭头所示）平移，使第一距离传感器81和第二距离传感器82从测量段的一端（即测量起始位）呈螺旋状移动至测量段的另一端（即测量结束位），确保测量范围覆盖钢管2的测量段，即管端的长度范围。

步骤6：壁厚计算单元11通过距离传感器6和角度传感器7采集360n/△θ组壁厚数据，并根据360n/△θ组壁厚数据计算钢管2测量段的平均壁厚，该平均壁厚即为钢管2的管端壁厚。其中，n为旋转臂的转动圈数。

请参见附图4，步骤6.1：每组所述的壁厚数据中均包括（s，θ，r1，r2）。

其中，s为当前时刻水平移动机构3的平移距离，由距离传感器6采集，0≤s≤测量段的长度；

θ为当前时刻旋转臂的旋转角度，由角度传感器7采集；

r1为当前时刻第一距离传感器81与钢管2内壁的距离，由第一距离传感器81采集；

r2为当前时刻第二距离传感器82与钢管2外壁的距离，由第二距离传感器82采集。

步骤6.2：计算每组壁厚数据的壁厚D，计算公式为：

D=L-r1-r2 公式（1）。

其中，L为第一距离传感器81与第二距离传感器82之间的距离。

步骤6.3：记录360n/△θ组壁厚数据中的最大壁厚Dmax、最小壁厚Dmin，计算360n/△θ组数据的平均壁厚Davg。

步骤6.4：评判壁厚数据的稳定性和一致性，设定评判参数p和评判阈值p*，评判阈值p*有不同牌号的钢管的设计要求确定，优选的，评判阈值p*的取值范围为5-10%。

评判参数p的计算公式为：p=（Dmax-Dmin）/Davg 公式（2）。

当p≤p*时，壁厚数据的稳定性和一致性好，将平均壁厚Davg作为钢管2的管端壁厚；当p＞p*时，壁厚数据的稳定性和一致性差，重新测量壁厚数据。

所述的重新测量壁厚数据的方法是：

步骤6.4.1：壁厚计算单元11控制旋转臂和水平移动机构3做与步骤5中旋转和平移的反向回程运动，即从测量结束位返回至测量起始位，返回时，直杆51的旋转角速度w和平移速度v的大小与进程时一致、方向与进程时相反，使第一距离传感器81和第二距离传感器82从测量段的另一端呈螺旋状回到测量段的一端，并在回程过程中重新测量最大壁厚Dmax和最小壁厚Dmin位置处的壁厚数据。最大壁厚Dmax的位置和最小壁厚Dmin的位置可由该组壁厚数据的s和θ确定。

步骤6.4.2：根据重新测量的壁厚数据重新计算新最大壁厚Dmax1、新最小壁厚Dmin1和新平均壁厚Davg1。

步骤6.4.3：根据新最大壁厚Dmax1、新最小壁厚Dmin1和新平均壁厚Davg1计算新评判参数p1，并评判壁厚数据的稳定性和一致性，新评判参数p1的计算公式为：

p1=（Dmax1-Dmin1）/Davg 公式（3）。

即当p1≤p*时，壁厚数据的稳定性和一致性好，将平均壁厚Davg作为钢管2的管端壁厚；当p1＞p*时，壁厚数据的稳定性和一致性差，记录新最大壁厚Dmax1、新最小壁厚Dmin1和新平均壁厚Davg1，并输出报警信号。

步骤7：壁厚计算单元11判断测量是否结束，若是，则结束本次测量，并等待下一根钢管2；若否，则返回步骤1，根据检测精度的要求，有些钢管2需要进行重复多次测量，可通过返回步骤1实现循环测量。重复测量的数据采集精度和参数设置可以不同，因此在返回步骤1时，壁厚计算单元11控制水平移动机构3、上下升降机构4和旋转控制机构5同步恢复到检测前的初始状态。

实施例1：

待检测的钢管2水平放置于测量工位上，到位信号检测器9检测到钢管2到达工位，钢管管端壁厚测量装置启动。壁厚计算单元11通过工艺信号接口10采集当前待测工位上的钢管2的规格大小和检测标准等钢管参数。

壁厚计算单元11根据所测钢管2的规格大小信息控制上下升降机构4上下升降，调节旋转臂的直杆51的高度，使直杆51的中心线与当前被测钢管2的中轴线处于同一高度。待上下位置调节完成后，壁厚计算单元11控制水平移动机构3带动上下升降机构4和旋转控制机构5向钢管2的管端移动，使第一距离传感器81和第二距离传感器82完全进入钢管2的端部区域，保证两个距离传感器正对钢管2端部的某一截面，第一距离传感器81位于钢管2内部，用于测量其钢管2内壁的距离，第二距离传感器82位于钢管2外部，用于测量其钢管2外壁的距离。

被测的钢管2的管端为从钢管2端面起沿钢管2的长度方向100mm的长度范围，即测量段的长度为100mm，被测的钢管2的管径为120mm。壁厚计算单元11计算旋转臂的旋转角速度w为90°/s，水平移动机构3的平移速度v为20mm、s，△θ=0.5°。壁厚计算单元11控制旋转臂转动，同时控制水平移动机构3水平移动，使第一距离传感器81和第二距离传感器82呈螺旋状从测量段的外端向内端移动。

第一距离传感器81和第二距离传感器82在移动过程中每转过0.5°采集一组壁厚数据，直杆51每转一圈共采集720组壁厚数据（s，θ，r1，r2），所有壁厚数据发送至壁厚计算单元11。壁厚计算单元11根据公式（1）计算每个测量点处的壁厚D，根据所有壁厚D计算平均壁厚Davg=5.5mm，并统计最大壁厚Dmax=5.61mm和最小壁厚Dmin=5.42mm。

设定评判阈值p*=10%，根据公式（2）计算评判参数p=0.034，即3.4%＜10%，壁厚数据具有较高的一致性。将平均壁厚Davg作为该钢管2的管端壁厚。

实施例2：

待检测的钢管2水平放置于测量工位上，到位信号检测器9检测到钢管2到达工位，钢管管端壁厚测量装置启动。壁厚计算单元11通过工艺信号接口10采集当前待测工位上的钢管2的规格大小和检测标准等钢管参数。

壁厚计算单元11根据所测钢管2的规格大小信息控制上下升降机构4上下升降，调节旋转臂的直杆51的高度，使直杆51的中心线与当前被测钢管2的中轴线处于同一高度。待上下位置调节完成后，壁厚计算单元11控制水平移动机构3带动上下升降机构4和旋转控制机构5向钢管2的管端移动，使第一距离传感器81和第二距离传感器82完全进入钢管2的端部区域，保证两个距离传感器正对钢管2端部的某一截面，第一距离传感器81位于钢管2内部，用于测量其钢管2内壁的距离，第二距离传感器82位于钢管2外部，用于测量其钢管2外壁的距离。

被测的钢管2的管端为从钢管2端面起沿钢管2的长度方向100mm的长度范围，即测量段的长度为100mm，被测的钢管2的管径为70mm。壁厚计算单元11计算旋转臂的旋转角速度w为120°/s，水平移动机构3的平移速度v为15mm/s，△θ=0.5°。壁厚计算单元11控制旋转臂转动，同时控制水平移动机构3水平移动，使第一距离传感器81和第二距离传感器82呈螺旋状从测量段的外端向内端移动。

第一距离传感器81和第二距离传感器82在移动过程中每转过0.3°采集一组壁厚数据，直杆51每转一圈共采集1200组壁厚数据（s，θ，r1，r2），所有壁厚数据发送至壁厚计算单元11。壁厚计算单元11根据公式（1）计算每个测量点处的壁厚D，根据所有壁厚D计算平均壁厚Davg = 3.5mm，并统计最大壁厚Dmax = 3.64mm和最小壁厚Dmin = 3.42mm。

设定评判阈值p*=5%，根据公式（2）计算评判参数p=0.063，即6.3%>5%，壁厚数据的致性不符合要求。

壁厚计算单元11控制旋转臂和水平移动机构3做与步骤5中旋转和平移的反向回程运动，使第一距离传感器81和第二距离传感器82从测量段的另一端呈螺旋状回到测量段的一端，并在回程过程中重新测量最大壁厚Dmax和最小壁厚Dmin位置处的壁厚数据。记录新最大壁厚Dmax1=3.63、新最小壁厚Dmin1=3.42和新平均壁厚Davg1=3.51。根据公式（3）计算新评判参数p1=0.060>5%，一致性仍不符合要求，输出报警信号。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种钢管管端壁厚的测量方法，其特征是：该测量方法基于钢管管端壁厚测量装置实现，所述的基于钢管管端壁厚测量装置包括设置在钢管（2）一侧的水平移动机构（3）、设置在水平移动机构（3）上的上下升降机构（4）、设置在上下升降机构（4）上的旋转控制机构（5）、安装在旋转控制机构（5）上的两个距离传感器、以及壁厚计算单元（11）；

所述的钢管管端壁厚的测量方法包括以下步骤：

步骤1：壁厚计算单元（11）获得钢管参数；

步骤2：旋转臂为直杆（51）和折弯杆（52）连接构成的Y形结构，直杆（51）和折弯杆（52）上分别设有相对设置的第一距离传感器（81）和第二距离传感器（82）；壁厚计算单元（11）控制上下升降机构（4）上下升降，同时控制水平移动机构（3）水平移动，使第一距离传感器（81）位于钢管（2）的测量段内部，第二距离传感器（82）位于钢管（2）的测量段外部；

步骤3：壁厚计算单元（11）根据钢管参数计算旋转控制机构（5）的旋转臂的旋转角速度w、以及水平移动机构（3）的平移速度v；

步骤4：设定采样周期△θ，同时执行步骤5和步骤6；

步骤5：壁厚计算单元（11）控制旋转臂以旋转角速度w绕钢管（2）的轴向转动，同时控制水平移动机构（3）以平移速度v平行于钢管（2）的轴向平移，使第一距离传感器（81）和第二距离传感器（82）从测量段的一端呈螺旋状移动至测量段的另一端；

步骤6：壁厚计算单元（11）采集360n/△θ组壁厚数据，并根据壁厚数据计算钢管（2）测量段的平均壁厚，该平均壁厚即为钢管（2）的管端壁厚；

其中，n为旋转臂的转动圈数；

步骤7：壁厚计算单元（11）判断测量是否结束，若是，则结束本次测量，并等待下一根钢管（2）；若否，则返回步骤1。

2.根据权利要求1所述的钢管管端壁厚的测量方法，其特征是：所述的步骤1包括：

步骤1.1：在钢管（2）的测量工位上设置到位信号检测器（9），到位信号检测器（9）判断钢管（2）是否到达工位，若是，则执行步骤1.2，若否，则继续等待钢管（2）；

步骤1.2：壁厚计算单元（11）的输入端与工艺信号接口单元（10）的输出端连接，工艺信号接口单元（10）的输入端连接至钢管生产线的控制***，壁厚计算单元（11）通过工艺信号接口单元（10）从钢管生产线的控制***获取钢管参数。

3.根据权利要求1或2所述的钢管管端壁厚的测量方法，其特征是：所述的钢管参数包括钢管（2）的规格大小和检测标准。

4.根据权利要求1所述的钢管管端壁厚的测量方法，其特征是：所述的步骤2中，第一距离传感器（81）位于钢管（2）的中轴线上。

5.根据权利要求1所述的钢管管端壁厚的测量方法，其特征是：所述的步骤6包括：

步骤6.1：每组所述的壁厚数据中均包括（s，θ，r1，r2）；

其中，s为当前时刻水平移动机构（3）的平移距离，由与水平移动机构（3）连接的距离传感器（6）采集，0≤s≤测量段的长度；

θ为当前时刻旋转臂的旋转角度，由与旋转控制机构（5）连接的角度传感器（7）采集；

r1为当前时刻第一距离传感器（81）与钢管（2）内壁的距离，由第一距离传感器（81）采集；

r2为当前时刻第二距离传感器（82）与钢管（2）外壁的距离，由第二距离传感器（82）采集；

步骤6.2：计算每组壁厚数据的壁厚D，计算公式为：

D=L-r1-r1 公式（1）

其中，L为第一距离传感器（81）与第二距离传感器（82）之间的距离；

步骤6.3：记录360n/△θ组壁厚数据中的最大壁厚Dmax、最小壁厚Dmin，并计算平均壁厚Davg；

步骤6.4：评判壁厚数据的稳定性和一致性，设定评判参数p和评判阈值p*；

评判参数p的计算公式为：p=（Dmax-Dmin）/Davg 公式（2）

当p≤p*时，壁厚数据的稳定性和一致性好，将平均壁厚Davg作为钢管（2）的管端壁厚；当p＞p*时，壁厚数据的稳定性和一致性差，重新测量壁厚数据。

6.根据权利要求5所述的钢管管端壁厚的测量方法，其特征是：所述的重新测量壁厚数据的方法是：

步骤6.4.1：壁厚计算单元（11）控制旋转臂和水平移动机构（3）做与步骤5中旋转和平移的反向回程运动，使第一距离传感器（81）和第二距离传感器（82）从测量段的另一端呈螺旋状回到测量段的一端，并在回程过程中重新测量最大壁厚Dmax和最小壁厚Dmin位置处的壁厚数据；

步骤6.4.2：根据重新测量的壁厚数据重新计算新最大壁厚Dmax1、新最小壁厚Dmin1和新平均壁厚Davg1；

步骤6.4.3：根据新最大壁厚Dmax1、新最小壁厚Dmin1和新平均壁厚Davg1计算新评判参数p1，并评判壁厚数据的稳定性和一致性，新评判参数p1的计算公式为：

p1=（Dmax1-Dmin1）/Davg 公式（3）

即当p1≤p*时，壁厚数据的稳定性和一致性好，将平均壁厚Davg作为钢管（2）的管端壁厚；当p1＞p*时，壁厚数据的稳定性和一致性差，记录新最大壁厚Dmax1、新最小壁厚Dmin1和新平均壁厚Davg1，并输出报警信号。

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