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图像法螺纹钢测径仪应用于带肋轧材的在线检测

导读: 本文主要介绍了轧制中的螺纹钢内径、及肋高的在线检测方法。

引言

螺纹钢是热轧带肋钢筋的俗称。 普通热轧钢筋其牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。H、R、B分别为热轧(Hotrolled)、带肋(Ribbed)、钢筋(Bars)三个词的英文首位字母。在购买螺纹钢时,首先从外观尺寸看,可用游标卡量具简单测量实际尺寸是否比标明尺寸(一般螺纹钢上均轧有规格标志)小约一个规格左右或更多(如Ø12螺纹钢标准内径为11.5±0.4mm,而伪劣螺纹钢内径大多为10mm左右),因此螺纹钢的内径尺寸是检测螺纹钢质量的一项重要指标。本文主要介绍了轧制中的螺纹钢内径、及肋高的在线检测方法。

1、螺纹钢检测的几何尺寸

测量轧制的螺纹钢或锚杆,按产品质量需要,主要测量下图所示螺纹钢截面的三个尺寸:基圆直径D0、横肋或螺纹钢螺旋最大直径D1、螺纹钢纵肋或锚杆无螺旋部位的宽度尺寸B。

螺纹钢测径仪采用高分辨率工业相机连续相和图像的精确处理技术来实现螺纹钢的在线测量,还可以测量螺旋的横肋间距、横肋宽度横肋高度等尺寸。

2、高分辨率工业相机及图像处理方法

螺纹钢测径仪采用像元尺寸不大于0.005mm的高分辨率工业相机拍摄螺纹钢轧制过程中的图像,拍摄频率为25-50帧/秒。当螺纹钢轧制速度为7000mm/s时,计算可得每280mm拍摄一组图像,图像的长度为40mm,即两组图像间的纵向间隔(即纵向测量盲区)为240mm。

在设备工作时,工业相机将拍下如下图所示一段螺纹钢图像。通过对图像的数字化处理,在该角度下我们可以分析计算出图中标示的下列尺寸:基圆直径D0、螺旋外圆直径D1、单侧牙高h1、h2、螺旋的螺距P以及牙宽a。另外,利用与该拍摄角度相垂直的相机可测量纵肋部位的宽度尺寸B。

3、相机的数量及分布形式

由于螺纹钢轧制过程中存在径向扭转现象,为消除螺纹钢扭转带来的测量误差,本方案共使用3台相机对轧制螺纹钢进行在线测量。3台相机的分布形式如下图所示:

图中工业相机1、2、3与螺纹钢垂直分布。其中相机2和相机3垂直布置,以验证轧材对测量中心的偏移量并根据偏移量校准其精度,相机1则以相机2、3的为基准校核其精度。通过对相机1、2、3的相互校核及其图像分析,可以测量出轧材的基圆直、螺距、单侧牙高、齿宽等尺寸。

4、螺纹钢测径仪

螺纹钢测径仪的外壳体为带有行走轮的小车式结构,在测量现场可通过人力推动上下线,便于维护和维修。外壳体为钢板和型材组成的焊接结构,壳体内部有加厚层。焊接完成并时效处理后对加厚层进行精加工用以固定相机,相机利用螺栓联接固定在加厚层的精加工平面上。壳体的敞开侧周边有精加工的平面,用以安装壳体的面板。面板上布置有便于打开和封闭的密封门,当需要维护相机机的镜头时打开密封门即可进行镜头擦拭等日常维护工作。

结语

螺纹钢测径仪被广泛的应用于螺纹钢、锚杆钢的检测当中,可以实时测量螺纹钢的内径、横肋、纵肋、截面面积等尺寸,并可显示测量的螺纹钢基圆截面图、内径趋势图、波动图、缺陷图等多种图像,可长期保存数据,测量数据可作为出厂依据使用,螺纹钢测径仪的使用,为螺纹钢检测带来巨大的便利。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

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