一种钢管同心度间接测量方法技术

本发明专利技术公开了一种钢管同心度间接测量方法，包括以下步骤：对待测钢管进行固定并使待测钢管进行旋转；安装透过型区域光纤组并调整透过型区域光纤组的位置；移动透过型区域光纤组，计算待测钢管不同位置的钢管同心度；选择最大的钢管同心度作为待测钢管的同轴度误差结果。本发明专利技术能够代替人工对无缝钢管的质量进行检测，节约了人力，提高了检测的效率和精确度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种钢管同心度间接测量方法


[0001]本专利技术涉及钢管检测领域，特别涉及一种钢管同心度间接测量方法。

技术介绍

[0002]作为一种典型的截面钢材，无缝钢管被广泛应用于石油钻杆、传动轴等机械部件。随着产业升级的逐步推进，对无缝钢管供给质量的要求也觉来越高。截止目前，多数钢管生产企业依然是采用手持设备进行无缝钢管质量的检测，难以保证检测效率、成本和最终的准确率。
[0003]在实际生产应用中，对于一些较大的生产加工厂商来说，通过员工手持设备对没跟钢管依次进行质量检测，一方面需要消耗较多的人力资源，工作效率较低，而且，人工检测的准确率难以得到有效保障，从而影响无缝钢管成品的质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种钢管同心度间接测量方法。本专利技术能够代替人工对无缝钢管的质量进行检测，节约了人力，提高了检测的效率和精确度。
[0005]本专利技术的技术方案：一种钢管同心度间接测量方法，包括以下步骤：
[0006]S1：对待测钢管进行固定并使待测钢管进行旋转；
[0007]S2：安装透过型区域光纤组并调整透过型区域光纤组的位置；
[0008]S3：移动透过型区域光纤组，计算待测钢管不同位置的钢管同心度；
[0009]S4：选择最大的钢管同心度作为待测钢管的同轴度误差结果。
[0010]前述的钢管同心度间接测量方法中，调整透过型区域光纤组的位置包括：
[0011]使透过型区域光纤组的发射光纤与接收光纤分别位于钢管前后两侧；
[0012]使得透过型区域光纤组被钢管部分遮挡。
[0013]前述的钢管同心度间接测量方法中，计算待测钢管不同位置的钢管同心度包括：
[0014]将透过型区域光纤组移动至钢管的顶部、中部和底部，通过光纤放大器对光通量进行放大，并通过采集装置对光通量时序信号进行记录，然后分别计算钢管顶部、中部和底部的钢管同心度。
[0015]前述的钢管同心度间接测量方法中，所述钢管同心度的计算方法包括：
[0016]计算光通量时序信号傅里叶变换，并将光通量时序信号的低频分量置零；
[0017]计算光通量时序信号傅里叶变换的能量稀疏比；
[0018]根据能量稀疏比进行钢管同心度的间接计算。
[0019]前述的钢管同心度间接测量方法中，所述光通量时序信号傅里叶变换的计算公式为：
[0020][0021]其中，X为傅里叶变换后的频域成分，abs(
·
)为绝对值计算符号，N为时域离散信号的点数，m为频域信号的编号，p为低频分量的阈值，x(n)为获取到的光通量时序信号，n为时域离散信号的索引号。
[0022]前述的钢管同心度间接测量方法中，所述能量稀疏比的计算公式为：
[0023][0024]其中，SM为信号稀疏比，N为时域信号的长度，为时域信号平均值，X为傅里叶变换后的频域成分，Y为基准量棒光通量时序信号傅里叶变换后的频域成分，i为傅里叶变换后的频域成分的索引号。
[0025]前述的钢管同心度间接测量方法中，所述钢管同心度的计算公式为：
[0026]C＝kSM+b；
[0027]其中，C为钢管同心度，SM为信号稀疏比，k、b分别为预设的两个同心度调整系数。
[0028]前述的钢管同心度间接测量方法中，所述同轴度误差结果的计算公式为：
[0029]C
C
＝max[C1,C2,C3]；
[0030]其中，C
C
为无缝钢管同轴度误差，C1,C2,C3分别为无缝钢管顶部、中部和底部的钢管同心度。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0032]本专利技术中，将待测钢管进行固定，并使得钢管以一定的转速进行旋转，然后设置透过型区域光纤组向钢管发射光纤，然后移动透过型区域光纤组的位置并采集光通量时序信号，根据光通量时序信号计算不同位置的钢管同心度，最终选取最大的钢管同心度作为待测钢管的同轴度误差结果，通过上述方法即可代替人工实现对钢管的质量检测，通过光通量的变化，检测无缝钢管的质量，节约了人力，检测的效率和精确度更高。
附图说明
[0033]图1是本专利技术中间接测量方法的流程图；
[0034]图2是本专利技术中光通量时序信号的基准信号示意图；
[0035]图3是本专利技术的实施例1中获取的光通量时序信号示意图；
[0036]图4是本专利技术的实施例1中获取光通量时序信号的傅里叶变换示意图；
[0037]图5是本专利技术的实施例2中获取的光通量时序信号示意图；
[0038]图6是本专利技术的实施例2中获取光通量时序信号的傅里叶变换示意图。
具体实施方式
[0039]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0040]实施例1：一种钢管同心度间接测量方法，如附图1所示，包括以下步骤：
[0041]S1：对待测钢管进行固定并使待测钢管进行旋转，旋转的转速可根据需要进行调整；
[0042]S2：安装透过型区域光纤组并调整透过型区域光纤组的位置，调整透过型区域光纤组的位置包括：使透过型区域光纤组的发射光纤与接收光纤分别位于钢管前后两侧；使得透过型区域光纤组被钢管部分遮挡，优选地，使得透过型区域光纤组约一半的区域被钢管遮挡；
[0043]S3：移动透过型区域光纤组，计算待测钢管不同位置的钢管同心度，计算待测钢管不同位置的钢管同心度包括：将透过型区域光纤组移动至钢管的顶部、中部和底部，通过光纤放大器对光通量进行放大，并通过采集装置对光通量时序信号进行记录，然后分别计算钢管顶部、中部和底部的钢管同心度，本实施例中，信号的采样频率为10800Hz，采样的光通量时序信号如附图3所示；
[0044]所述钢管同心度的计算方法包括：
[0045]计算光通量时序信号傅里叶变换，并将光通量时序信号的低频分量置零，如附图4所示，所述光通量时序信号傅里叶变换的计算公式为：
[0046][0047]其中，X为傅里叶变换后的频域成分，abs(
·
)为绝对值计算符号，N为时域离散信号的点数，m为频域信号的编号，p为低频分量的阈值，本实施例中，低频分量的阈值为10，x(n)为获取到的光通量时序信号，n为时域离散信号的索引号；
[0048]计算光通量时序信号傅里叶变换的能量稀疏比，所述能量稀疏比的计算公式为：
[0049][0050]其中，SM为信号稀疏比，N为时域信号的长度，为时域信号平均值，X为傅里叶变换后的频域成分，Y为基准量棒光通量时序信号傅里叶变换后的频域成分，i为傅里叶变换后的频域成分的索引号，光通量时序信号的基准信号如附图2所示；
[0051]根据能量稀疏比进行钢管同心度的间接计算，所述钢管同心度的计算公式为：
[0052]C＝kSM+b；
[0053]其中，C为钢管同心度，SM为信号稀疏比，k、b分别为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢管同心度间接测量方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：对待测钢管进行固定并使待测钢管进行旋转；S2：安装透过型区域光纤组并调整透过型区域光纤组的位置；S3：移动透过型区域光纤组，计算待测钢管不同位置的钢管同心度；S4：选择最大的钢管同心度作为待测钢管的同轴度误差结果。2.根据权利要求1所述的钢管同心度间接测量方法，其特征在于：调整透过型区域光纤组的位置包括：使透过型区域光纤组的发射光纤与接收光纤分别位于钢管前后两侧；使得透过型区域光纤组被钢管部分遮挡。3.根据权利要求1所述的钢管同心度间接测量方法，其特征在于：计算待测钢管不同位置的钢管同心度包括：将透过型区域光纤组移动至钢管的顶部、中部和底部，通过光纤放大器对光通量进行放大，并通过采集装置对光通量时序信号进行记录，然后分别计算钢管顶部、中部和底部的钢管同心度。4.根据权利要求3所述的钢管同心度间接测量方法，其特征在于：所述钢管同心度的计算方法包括：计算光通量时序信号傅里叶变换，并将光通量时序信号的低频分量置零；计算光通量时序信号傅里叶变换的能量稀疏比；根据能量稀疏比进行钢管同心度的间接计算。5.根据权利要求4所述的钢管同心度间接测量方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘益文，潘益忠，金维洲，金明亮，潘孝余，周庆乐，孙维方，吴英龙，潘心如，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：