RU2606937C2 - Способ измерения косины реза - Google Patents
Способ измерения косины реза Download PDFInfo
- Publication number
- RU2606937C2 RU2606937C2 RU2014149221A RU2014149221A RU2606937C2 RU 2606937 C2 RU2606937 C2 RU 2606937C2 RU 2014149221 A RU2014149221 A RU 2014149221A RU 2014149221 A RU2014149221 A RU 2014149221A RU 2606937 C2 RU2606937 C2 RU 2606937C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- measuring
- longitudinal axis
- points
- maxd
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/04—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness by measuring coordinates of points
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области измерительной техники, к средствам измерения геометрических параметров протяженных объектов, а именно может быть использовано для выходного контроля сварных и бесшовных круглых труб, сортового металлопроката, заготовок, отливок, поковок и т.п. Способ измерения косины реза заключается в том, что по всему периметру обоих торцов трубы с выбранным шагом одновременно находят расстояния от двух прямых, параллельных образующим трубы, до двух диаметрально противоположных точек, определяют центры обоих торцов и положение продольной оси объекта по ним и для каждого торца измеряют расстояние вдоль образующих трубы от плоскостей, перпендикулярных им, до этих же точек и определяют их координаты и проекции на продольную ось, фиксируют и определяют косину реза каждого торца как Cosina=(MaxD-MinD)/2, где MaxD, MinD - максимальное и минимальное расстояние между проекциями измеряемых точек торца на продольную ось объекта. Техническим результатом заявленного способа является повышение точности измерения косины реза. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области измерительной техники, к средствам измерения геометрических параметров протяженных объектов, а именно может быть использовано для выходного контроля сварных и бесшовных круглых труб, сортового металлопроката, заготовок, отливок, поковок и т.п.
Из ГОСТ 26877-91 известен способ измерения косины реза торцов металлопродукции, заключающийся в определении наибольшего расстояния от плоскости торца металлопродукции до плоскости, перпендикулярной продольным плоскостям металлопродукции и проходящей через крайнюю точку кромки торца или углом между ними. В настоящее время для осуществления данного метода используется угольник поверочный типа УШ (ГОСТ 3749-77), который прислоняют одной из сторон к поверхности объекта вдоль его оси, а косину реза определяют по расстоянию от противоположного торца объекта до второй стороны угольника.
Недостатком данного метода является его трудоемкость, наличие человеческого фактора, высокие требования на жесткость измерительного угольника, например, для труб большого диаметра, а также то, что для поиска наибольшего расстояния необходимо выполнять движение измерительного угольника вручную вдоль периметра торца объекта. Все эти факторы усложняют определение косины и приводят к ошибкам ее измерения.
Из патента на полезную модель (RU №48407) известен измеритель косины реза торца трубы, включающий стойку, выполненную с возможностью установки перпендикулярно образующей внутренней поверхности трубы, и жестко связанный с ней стержень, перпендикулярный стойке. Стержень снабжен измерительной шкалой. С торца стержня, противоположного его креплению к стойке, установлены ножка с возможностью вращения на оси стержня и перемещения вдоль него и два указателя, выполненные с возможностью перемещения вдоль шкалы стержня и контактирующие с ножкой. Измерение косины реза по полезной модели осуществляется следующим образом. Стойка с жестко закрепленным на ней стержнем устанавливается так, чтобы стержень был направлен вдоль образующей внутренней поверхности трубы. Ножка перемещается по стержню до контакта с торцом трубы, а указатели - до контакта с ножкой. Удерживая ножку в постоянном контакте с торцом трубы, делается один оборот ножки вокруг оси стержня. При этом указатели отклоняются по стержню от исходного положения. Измеритель извлекается из трубы. Ножку перемещают по стержню до контакта с одним из торцов указателей. По шкале определяется расстояние между другим торцом ножки и торцом указателя, находившимся в контакте с ножкой. Это расстояние и есть косина реза торца трубы.
Главным недостатком измерения по полезной модели является то, что для труб большой длины с большой кривизной оси имеется несовпадение продольной оси трубы с осью концевой части трубы, что приведет к ошибке в измерении косины.
В основу настоящего изобретения положена задача создания способа для высокоточного измерения косины реза.
Задача решается за счет того, что способ измерения косины реза заключается в том, что по всему периметру обоих торцов трубы с выбранным шагом одновременно находят расстояния от двух прямых, параллельных образующей трубы, до двух диаметрально противоположных точек, определяют центры обоих торцов и положение продольной оси объекта по ним и для каждого торца измеряют расстояние вдоль образующих трубы от плоскостей, перпендикулярных им, до этих же точек и определяют их координаты и проекции на продольную ось, фиксируют и определяют косину реза каждого торца как Cosina=(MaxD-MinD)/2, где MaxD, MinD - максимальное и минимальное расстояние между проекциями измеряемых точек торца на продольную ось объекта.
Техническим результатом заявленного способа является повышение точности измерения косины реза.
Технический результат изобретения достигается тем, что измерение косины осуществляется относительно фактического положения продольной оси трубы, которая находится путем определения координат диаметрально противоположных точек ее торцов и нахождения центров каждого торца.
Способ измерения косины реза труб поясняется фиг. 1, на которой изображена схема осуществления способа измерения косины реза на примере измерения косины реза трубы с использованием оптических бесконтактных датчиков измерения расстояния.
На схеме осуществления способа измерения косины реза изображен контролируемый объект - труба 1 с торцами 2 и 3. Измерения для определения косины реза объекта выполняются по всему периметру с выбранным шагом для каждого торца. Для наибольшей точности измерения шаг выбирается минимальным. Сначала осуществляется измерение бесконтактными датчиками расстояния поперек трубы для определения положения продольной оси. Датчики 4 и 4ʹ предназначены для измерения расстояния поперек образующих трубы до пары диаметрально противоположных точек 5 и 5ʹ торца 2, бесконтактные датчики 6 и 6ʹ - до пары диаметрально противоположных точек 7 и 7ʹ торца 3. Они могут быть расположены как внутри, так и снаружи объекта. Нахождение точек 5, 5ʹ, 7 и 7ʹ, до которых проводят измерения, в одной плоскости повышает точность измерения косины. По измеренным расстояниям определяют координаты точек, а по ним координаты центров торцов с учетом известного положения датчиков относительно друг друга. Это позволяет найти фактическое положение продольной оси объекта, проходящей через центры торцов, и осуществлять дальнейшее измерение косины относительно нее. Бесконтактные оптические датчики расстояния 8 и 8ʹ предназначены для измерения расстояния до диаметрально противоположных точек 7 и 7ʹ торца 3, а бесконтактные оптические датчики расстояния 9 и 9ʹ - до точек 5 и 5ʹ торца 2. Измерение расстояния датчиками 8-8ʹ и 9-9ʹ осуществляется от плоскостей, перпендикулярных образующим трубы, в направлении их. Датчики находятся на расстоянии друг от друга, соответствующем диаметру исследуемой трубы, и должны быть расположены так, чтобы измерять расстояния до тех же пар диаметрально противоположных точек 5 и 7, измеряемых датчиками 4-4ʹ и 6-6ʹ. По измеренным расстояниям определяют координаты диаметрально противоположных точек торцов и затем их проекции на ось трубы. По расстояниям между проекциями точек на каждом торце определяют косину реза.
Вычисления в способе могут быть осуществлены следующим образом.
Измерения для определения косины реза объекта выполняются по всему периметру с выбранным шагом для каждого торца. За каждый шаг выполняется измерение парой бесконтактных датчиков 4 и 4ʹ расстояний Si до точек торца 2 трубы поперек образующих трубы и парой датчиков 9 и 9ʹ - расстояний в направлении образующих. Аналогично выполняется измерение парой бесконтактных датчиков 6-6ʹ расстояний до точек торца 3 трубы поперек и парой датчиков 8-8ʹ - расстояний в направлении образующих трубы.
По измеренным расстояниям определяются координаты точек, в которых проведены измерения, с учетом известного положения датчиков относительно друг друга вдоль оси абсцисс X. Координаты диаметрально противоположных точек на торце 2: (XA1, YA1) и (XA2, YA2) и координаты точек на торце 3: (XB1, YB1) и (XB2, YB2) в системе координат XY.
Определение положений пар диаметрально противоположных точек позволяет получить результат независимо от взаимного расположения бесконтактных датчиков между собой вдоль продольной оси (оси Y). Поэтому принимается YA1=SA1, YA2=SA2, YB1=SB1, YB2=SB2.
Далее по измеренным расстояниям до пар точек 5, 5ʹ, 7 и 7ʹ в системе координат XY определяются координаты центров торцов трубы как средних координат X и Y этих точек:
CXA=(XA1+XA2)/2,
CXB=(XB1+XB2)/2,
CYA=(YA1+YA2)/2,
CYB=(YB1+YB2)/2.
Координаты точек центров торцов определяют ось трубы в виде коэффициентов K и B уравнения прямой X=K*Y+B. Коэффициент K уравнения прямой рассчитывается как тангенс наклона оси трубы, а коэффициент B определяется как смещение по оси X:
K=(CXB-CXA)/(CYB-CYA).
B=CXA-CYA*K.
Таким образом, измерение поперечными датчиками 4 и 4ʹ и 6-6ʹ позволяет определить и учесть в дальнейших расчетах фактическое положение продольной оси объекта.
В итоге для данного шага выполняется расчет расстояния DAn между проекцией на ось трубы (K, B) точки 5 (XA1, YA1) и проекцией на ось трубы (K, B) точки 5ʹ (XA2, YA2). Также для данного шага выполняется расчет расстояния DBn между проекцией на ось трубы (K, B) точки 7 (XB1, YB1) и проекцией на ось трубы (K, B) точки 7ʹ (XB2, YB2).
При каждом последующем шаге пары точек измерения 5 и 7 сдвигаются по периметру торцов объекта так, чтобы за N шагов покрыть весь периметр. Среди измеренных по всему периметру торца 2 разностей DAn, для n=1, 2, …, N, выполняется поиск максимального MaxDA и минимального MinDA значений. Косина реза для торца 2 рассчитывается по формуле:
CosinaA=(MaxDA-MinDA)/2.
Среди измеренных по всему периметру торца 3 разностей DBn, для n=1, 2, …, N, выполняется поиск максимального MaxDB и минимального MinDB значений. Косина реза для торца 3 рассчитывается по формуле:
CosinaB=(MaxDB-MinDB)/2.
Изобретение было опробовано на установке измерения геометрических параметров труб большого диаметра в цехе металлургического завода. Предлагаемый способ дает повторяемость измерений величины косины реза при многократном измерении ±0,1 мм. Результат измерения на порядок выше, чем известные замеры, имеющие повторяемость ±1 мм. Таким образом предлагаемый способ является более точным.
Claims (1)
- Способ измерения косины реза, заключающийся в том, что по всему периметру обоих торцов трубы с выбранным шагом одновременно находят расстояния от двух прямых, параллельных образующим трубы, до двух диаметрально противоположных точек, определяют центры обоих торцов и положение продольной оси объекта по ним и для каждого торца измеряют расстояние вдоль образующих трубы от плоскостей, перпендикулярных им, до этих же точек и определяют их координаты и проекции на продольную ось, фиксируют и определяют косину реза каждого торца как Cosina=(MaxD-MinD)/2, где MaxD, MinD - максимальное и минимальное расстояние между проекциями измеряемых точек торца на продольную ось объекта.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014149221A RU2606937C2 (ru) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | Способ измерения косины реза |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014149221A RU2606937C2 (ru) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | Способ измерения косины реза |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014149221A RU2014149221A (ru) | 2016-06-27 |
RU2606937C2 true RU2606937C2 (ru) | 2017-01-10 |
Family
ID=56195416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014149221A RU2606937C2 (ru) | 2014-12-05 | 2014-12-05 | Способ измерения косины реза |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2606937C2 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU590585A1 (ru) * | 1974-05-15 | 1978-01-30 | Gashenko Valerij S | Способ определени серповидности полосы проката |
RU48407U1 (ru) * | 2005-05-23 | 2005-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Уралтрансгаз" (ООО "Уралтрансгаз") | Измеритель косины реза торца трубы |
CN102183185B (zh) * | 2011-02-16 | 2012-07-25 | 沈阳铁路信号有限责任公司 | 精确测量cau安装位置的工具 |
RU2515200C1 (ru) * | 2012-09-07 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" | Способ определения координат точек поверхности в трехмерной системе координат |
-
2014
- 2014-12-05 RU RU2014149221A patent/RU2606937C2/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU590585A1 (ru) * | 1974-05-15 | 1978-01-30 | Gashenko Valerij S | Способ определени серповидности полосы проката |
RU48407U1 (ru) * | 2005-05-23 | 2005-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Уралтрансгаз" (ООО "Уралтрансгаз") | Измеритель косины реза торца трубы |
CN102183185B (zh) * | 2011-02-16 | 2012-07-25 | 沈阳铁路信号有限责任公司 | 精确测量cau安装位置的工具 |
RU2515200C1 (ru) * | 2012-09-07 | 2014-05-10 | Открытое акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" | Способ определения координат точек поверхности в трехмерной системе координат |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014149221A (ru) | 2016-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
MX2017015182A (es) | Metodo y dispositivo para inspeccionar cigüeñal. | |
CN103234432A (zh) | 无圆心圆弧弯曲半径测量尺和弯管弯曲半径测量方法 | |
JP6493070B2 (ja) | 管の肉厚及び内外面変位測定装置 | |
CN109596075A (zh) | 一种直线度或弯曲度在线测量装置及方法 | |
CN102331236B (zh) | 大直径回转体的直径在线测量装置 | |
CN105157600A (zh) | 一种钢管轮廓在线测量方法 | |
RU2606937C2 (ru) | Способ измерения косины реза | |
GB2508737A8 (en) | Contour shape measurement method | |
CN209230563U (zh) | 一种直线度或弯曲度在线测量装置 | |
JP2011007736A5 (ru) | ||
MX2017007502A (es) | Medicion de contacto en flanco de diente de pieza de trabajo de rueda dentada. | |
KR20110034484A (ko) | 압연 롤 단부 폭 측정용 버어니어 캘리퍼스 | |
JP6416695B2 (ja) | 曲がり計校正装置、曲がり計校正方法、及び曲がり計 | |
RU2667666C1 (ru) | Способ определения координат центра отверстия и устройство для его реализации | |
JP6474335B2 (ja) | ロール間相対位置測定方法 | |
CN104596684A (zh) | 一种钢轨横向残余应力的检测方法 | |
RU2439487C2 (ru) | Устройство и способ бесконтактного измерения кривизны длинномерного объекта | |
JPS58160805A (ja) | 大口径鋼管の寸法、形状測定方法 | |
CN105004313B (zh) | 一种管子弯曲延伸量的测量方法 | |
Sieniło | Compensation of influence of element’s eccentric positioning on the result of roundness deviation measurement of discontinuous sections by radial method | |
JP2008051637A (ja) | 固定構造体の曲げ応力測定方法、記録媒体及びコンピュータ | |
RU174363U1 (ru) | Устройство для измерения радиального и торцового биения зубчатого венца и колеса колесной пары локомотива | |
RU2426067C1 (ru) | Способ измерения геометрических параметров оболочки вращения | |
CN103884287B (zh) | 一种激光跟踪仪跟踪反射转镜与横轴平移误差检测方法 | |
Неєжмаков et al. | Comparative analysis of the accuracy requirements of the equipment for determining the mean integral refractive index of air using different realizations of the gradient method |