本發明專利技術公開了一種圓管厚度的非接觸式測量方法，使用非接觸傳感器組件傾斜測量圓管內壁和外壁，所述非接觸傳感器組件包括至少五個測距傳感器分布于同一個圓周且測距傳感器的檢測方向均指向所述圓周的圓心，相鄰的兩個所述測距傳感器的檢測方向的夾角均相等且不超過45°，選擇五個連續的測距傳感器在測量圓管內壁時的第一距離數據以及在測量圓管外壁時的第二距離數據并轉換為第一坐標和第二坐標，根據坐標擬合得到第一橢圓方程和第二橢圓方程，計算第一橢圓和第二橢圓的短半軸長度的差值得到圓管厚度。本發明專利技術還公開了實現該測量方法的裝置。本發明專利技術可避免接觸圓管進行測量，能夠提供精確且高度可重復的測量結果。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種圓管厚度測量方法及裝置，屬于厚度計量。
技術介紹
1、紙管在包裝、印刷、電纜電線等多個行業中被廣泛應用，紙管的厚度，作為衡量其產品質量的關鍵指標之一，與紙管的承重能力、耐壓力、裝載需求以及生產成本等多個因素均存在直接關聯。
2、目前，紙管厚度的檢測主要依賴于人工使用游標卡尺進行測量，這導致了較多的人為誤差的引入。一方面，操作人員在進行測量時，游標卡尺的相對位置可能存在誤差，測量方向可能未精確對準圓心，且游標卡尺可能未與紙管的橫截面保持水平。另一方面，在測量過程中，操作人員施加的力量存在顯著差異，這可能會導致紙管壁面出現不同程度的壓縮變形。這導致在檢測特定紙管的厚度時，不同操作人員的測量結果存在顯著差異，重復性差。
3、利用激光測距等非接觸式測量技術，能夠有效防止因紙管受力導致的變形誤差。然而，非接觸式測量方法主要存在測量角度難以精確控制的難題，即測量角度與紙管軸向不垂直，這使得測量結果與紙管的實際厚度之間存在顯著差異。此外，由于切割等作業可能存在誤差，紙管的切割面通常不會與圓柱體的中心軸線完全垂直，這也為精確測量紙管的厚度帶來了挑戰。
技術實現思路
1、針對上述現有技術缺陷，本專利技術的任務在于提供一種圓管厚度的非接觸式測量方法，實現圓管厚度的非接觸測量，解決測量角度偏差引起的測量誤差問題。本專利技術的任務在于提供一種圓管厚度的非接觸式測量裝置。
2、本專利技術技術方案如下：一種圓管厚度的非接觸式測量方法，包括步驟：
>3、使用非接觸傳感器組件測量圓管內壁和外壁，所述非接觸傳感器組件包括至少五個測距傳感器分布于同一個圓周且測距傳感器的檢測方向均指向所述圓周的圓心，相鄰的兩個所述測距傳感器的檢測方向的夾角均相等且不超過45°，測量時所述測距傳感器的檢測方向構成的平面與所述圓管的軸向呈非垂直狀態；4、選擇五個連續的所述測距傳感器在測量圓管內壁時的第一距離數據，以及選擇五個連續的所述測距傳感器在測量圓管外壁時的第二距離數據；
5、將所述第一距離數據和所述第一距離數據轉換為測距傳感器分布的圓周所在平面的第一坐標和第二坐標；
6、擬合五個所述第一坐標得到第一橢圓方程，擬合五個所述第二坐標得到第二橢圓方程；
7、計算第一橢圓和第二橢圓的短半軸長度的差值得到圓管厚度。
8、進一步地，相鄰的兩個所述測距傳感器的檢測方向的夾角大于10°。
9、進一步地，任意一個所述第一距離數據以及所述第二距離數據均大于所述圓周的半徑+d，d不小于5mm。
10、進一步地，使用非接觸傳感器組件測量圓管內壁和外壁時，在大于圓周半徑+d的第一距離數據的數量小于5或者大于圓周半徑+d的第二距離數據的數量小于5時產生報警信號，d不小于5mm。
11、進一步地，所述報警信號為振動、視頻和音頻信號中的至少一種。
12、本專利技術的另一技術方案是，一種圓管厚度的非接觸式測量裝置，包括握持部、非接觸傳感器組件以及計算部，所述非接觸傳感器組件包括至少五個測距傳感器分布于同一個圓周且測距傳感器的檢測方向均指向所述圓周的圓心，相鄰的兩個所述測距傳感器的檢測方向的夾角均相等且不超過45°，所述握持部與所述非接觸傳感器組件連接，所述計算部與所述非接觸傳感器組件電連接；
13、所述計算部用于獲取五個連續的所述測距傳感器在測量圓管內壁時的第一距離數據，以及五個連續的所述測距傳感器在測量圓管外壁時的第二距離數據；將所述第一距離數據和所述第一距離數據轉換為測距傳感器分布的圓周所在平面的第一坐標和第二坐標；擬合五個所述第一坐標得到第一橢圓方程，擬合五個所述第二坐標得到第二橢圓方程；計算第一橢圓和第二橢圓的短半軸長度的差值得到圓管厚度。
14、進一步地，相鄰的兩個所述測距傳感器的檢測方向的夾角大于10°。
15、進一步地，所述握持部設有顯示屏，所述顯示屏用于顯示所述圓管厚度。
16、進一步地，所述計算部在大于圓周半徑+d的第一距離數據的數量小于5或者大于圓周半徑+d的第二距離數據的數量小于5時產生報警信號，d不小于5mm，所述握持部用于輸出所述報警信號。
17、進一步地，包括伸縮桿，所述伸縮桿連接于所述握持部和所述非接觸傳感器組件之間。
18、本專利技術與現有技術相比的優點在于：
19、本專利技術避免直接接觸圓管，同時測量結果不依賴于測量人員和測量角度，本專利技術能夠提供精確且高度可重復的測量結果。
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【技術保護點】
1.一種圓管厚度的非接觸式測量方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據權利要求1所述的圓管厚度的非接觸式測量方法，其特征在于，相鄰的兩個所述測距傳感器的檢測方向的夾角大于10°。
3.根據權利要求1所述的圓管厚度的非接觸式測量方法，其特征在于，任意一個所述第一距離數據以及所述第二距離數據均大于所述圓周的半徑+d，d不小于5mm。
4.根據權利要求1所述的圓管厚度的非接觸式測量方法，其特征在于，使用非接觸傳感器組件測量圓管內壁和外壁時，在大于圓周半徑+d的第一距離數據的數量小于5或者大于圓周半徑+d的第二距離數據的數量小于5時產生報警信號，d不小于5mm。
5.根據權利要求4所述的圓管厚度的非接觸式測量方法，其特征在于，所述報警信號為振動、視頻和音頻信號中的至少一種。
6.一種圓管厚度的非接觸式測量裝置，其特征在于，包括握持部、非接觸傳感器組件以及計算部，所述非接觸傳感器組件包括至少五個測距傳感器分布于同一個圓周且測距傳感器的檢測方向均指向所述圓周的圓心，相鄰的兩個所述測距傳感器的檢測方向的夾角均相等且不超過45°，所述握持部與所述非接觸傳感器組件連接，所述計算部與所述非接觸傳感器組件電連接；
7.根據權利要求6所述的圓管厚度的非接觸式測量裝置，其特征在于，相鄰的兩個所述測距傳感器的檢測方向的夾角大于10°。
8.根據權利要求6所述的圓管厚度的非接觸式測量裝置，其特征在于，所述握持部設有顯示屏，所述顯示屏用于顯示所述圓管厚度。
9.根據權利要求6所述的圓管厚度的非接觸式測量裝置，其特征在于，所述計算部在大于圓周半徑+d的第一距離數據的數量小于5或者大于圓周半徑+d的第二距離數據的數量小于5時產生報警信號，d不小于5mm，所述握持部用于輸出所述報警信號。
10.根據權利要求6所述的圓管厚度的非接觸式測量裝置，其特征在于，包括伸縮桿，所述伸縮桿連接于所述握持部和所述非接觸傳感器組件之間。
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【技術特征摘要】
1.一種圓管厚度的非接觸式測量方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據權利要求1所述的圓管厚度的非接觸式測量方法，其特征在于，相鄰的兩個所述測距傳感器的檢測方向的夾角大于10°。
3.根據權利要求1所述的圓管厚度的非接觸式測量方法，其特征在于，任意一個所述第一距離數據以及所述第二距離數據均大于所述圓周的半徑+d，d不小于5mm。
4.根據權利要求1所述的圓管厚度的非接觸式測量方法，其特征在于，使用非接觸傳感器組件測量圓管內壁和外壁時，在大于圓周半徑+d的第一距離數據的數量小于5或者大于圓周半徑+d的第二距離數據的數量小于5時產生報警信號，d不小于5mm。
5.根據權利要求4所述的圓管厚度的非接觸式測量方法，其特征在于，所述報警信號為振動、視頻和音頻信號中的至少一種。
6.一種圓管厚度的非接觸式測量裝置，其特征在于，包括握持部、非接觸傳感器組件以及計算部，所述非接觸傳感器組件包括至少五個測距...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃暉翔，陳潤桃，陶駿駿，周騰蛟，劉龍飛，邱竹，
申請(專利權)人：常熟理工學院，
類型：發明
國別省市：
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