Как може да се измери надеждно диаметърът на тръбите по време на движение?

Wenglor получи искане от клиент за надеждна и мобилна измервателна система, която може да записва и документира диаметъра на тръбите. Специалната характеристика: Измерването трябва да се извършва върху движещ се вагон, докато тръбите се задвижват със скорост до 0.5 m/s . Освен това, разширение с около 20 мм трябва да се засече надеждно – дори в тъмна, прашна среда. Тръбите имат грапава повърхност .

2D/3D профилните сензори от серията weCat3D използват принципа на лазерна триангулация за създаване на 2D профили на височина и 3D облаци от точки.
Контрол на диаметъра на кръгли картонени кутии чрез 2D/3D профилни сензори

Предизвикателство: Прецизно измерване на тръбите при високи екологични условия

Непрекъснатото определяне на диаметъра по време на шофиране е изискващо от гледна точка на измервателната технология. Прахът, променящите се светлинни условия, неспокойните движения на измервателното превозно средство и неравните повърхности причиняват потенциални смущения. За да се получат стабилни измерени стойности, които могат да бъдат документирани, е необходим принцип на измерване, който:

  • Безконтактен
  • е нечувствителен към свойствата на повърхността
  • може да открива бързи промени в профила или разстоянието
  • може лесно да се интегрира в мобилна система

Тук влизат в действие методите за оптична триангулация и лазерно профилиране.

Опция 1: Измерване на точково разстояние с множество триангулационни сензори

За класическо измерване на диаметъра могат да се поставят няколко лазерни сензора за разстояние поотделно върху количката. В зависимост от изискванията за точност са налични две семейства сензори:

Серия P3 – гъвкавото стандартно решение с отлично съотношение цена-производителност

P3 сензорите засичат разстояния до 1 000 мм и благодарение на технологията TripleA осигуряват изключително възпроизводими стойности – дори при променящи се повърхности и цветове.
Те са идеални, ако няколко измервателни точки около тръбата трябва да бъдат записани и след това геометрично оценени.

Серия PNBC – максимална прецизност с индустриален Ethernet (EtherCAT)

За най-висока точност и обработка в реално време, серията PNBC е идеална.
Тези сензори:

  • Измерване с микрометрова прецизност
  • реагират независимо от цвета, грапавостта и отражението
  • предавайте данните директно чрез EtherCAT за оценка

Типична конфигурация включва 4 до 8 сензора, които селективно откриват обиколката на тръбата и изчисляват диаметъра след геометрична реконструкция.

Опция 2 (препоръчително): 2D/3D сензори за лазерно рязане с лазерна линия

На практика много клиенти избират профилни скенери с лазерна линия – защото те осигуряват значително повече измервателни точки и съответно постигат много по-стабилен резултат.

Защо лазерните сензори за линии имат предимство тук

  • Лазерната линия създава пълен двуизмерен профил на тръбата.
  • Ако около тръбата са разположени няколко сензора, се създава единен 360° точков облак.
  • Сензорите автоматично компенсират грапавостта на повърхността и локалните изключения.
  • Това постига значително по-висока надеждност на процеса – особено в тъмни, прашни среди.

Типична система изисква само 2 до 3 профилни сензора, за да улови цялото напречно сечение на тръбата.

Практичен пример
В областта на измерването на инлайн тръби и профили, 2D/3D лазерните профилни сензори вече са доказали своята стойност. Един пример е автоматичното управление на диаметъра чрез лазерна триангулация, при която се генерира точна височина или контурен профил от непрекъсната лазерна линия.

Защо клиентите обикновено избират вариант 2

Опитът показва, че лазерните профилни сензори са предпочитаното решение – и то с основателни причини:

  • Повече точки за измерване → по-висока точност
  • Устойчиви срещу груби повърхности
  • По-малко сензори са необходими
  • Възможна е директна оценка на 2D/3D профил
  • Идеален за документиране и по-късен анализ

Особено при тръби с груба структура, измерването на линии води до много по-стабилни резултати от точковите измервания.

Заключение: Безопасна, документируема система за измерване на диаметри на тръби

За мобилно измерване на тръби в диаметър 100–190 мм, Wenglor предлага две високоефективни решения. Точковото триангулационно измерване е възможно, но измерването на профили с 2D/3D лазерно сечени сензори осигурява най-надеждното и надеждно качество на измерване в това приложение.

С правилната сензорна технология дори разширения от само 20 мм могат да бъдат надеждно засечени – дори в тъмни и прашни среди и при скорост на движение от 0.5 m/s.

Автор

Picture of Макс Мустерман

Макс Мустерман

Длъжност