本發(fā)明涉及螺旋鋼管直徑預(yù)警，具體而言，涉及一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警裝置及預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的發(fā)展，鋼材的使用越來越多。螺旋鋼管廣泛應(yīng)用于自來水工程、石化工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電力工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉、城市建設(shè)；可以為液體輸送用，比如給水或者排水。也可以作為氣體輸送用，比如煤氣、蒸氣或者液化石油氣。也可以作為結(jié)構(gòu)用，比如打樁管或者橋梁。螺旋鋼管以帶鋼卷板為原材料，經(jīng)常溫擠壓成型，并將帶鋼卷板送入成型機組，經(jīng)卷繞形成有開口間隙的圓形管坯，并使焊縫間隙控制在1～3mm，再以自動雙絲雙面埋弧焊工藝焊接焊縫形成螺旋鋼管。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，為了保證螺旋鋼管整個外直徑呈現(xiàn)圓形，在生產(chǎn)過程中需要對螺旋鋼管的直徑進行監(jiān)控，保證其在一定誤差內(nèi)。傳統(tǒng)的螺旋鋼管，在判斷誤差時，一般都是只測量其是否超過規(guī)定閾值，超過閾值后才發(fā)出報警信息，操作人員再調(diào)整螺旋鋼管的成型機組，保證其直徑在一定范圍內(nèi)。而在實際檢測中，直徑檢測端與螺旋鋼管成型端一般都存在一定距離，因此這種預(yù)警方法，實際上會有相當一段長的螺旋鋼管不符合規(guī)定需要打磨，后續(xù)操作十分不便。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警裝置及預(yù)警方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中不能提前對螺旋鋼管直徑進行監(jiān)控報警的問題。

2、本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法，包括如下步驟：

3、s1、處理器設(shè)置螺旋鋼管的標準直徑值和公差；

4、s2、處理器間隔第一時間分別獲取設(shè)置在同一垂線上且等間距設(shè)置的第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器測得的與螺旋鋼管外側(cè)壁的水平間距，以及第一位移傳感器與第二位移傳感器的垂直間距，并計算得到螺旋鋼管外直徑；

5、s3、處理器判斷得到的螺旋鋼管外直徑與標準直徑值的差的絕對值是否在公差內(nèi)，若是，則進入步驟s4；否則，發(fā)出超標信息，返回步驟s2；

6、s4、處理器判斷連續(xù)第二時間內(nèi)每相鄰兩個獲得的螺旋鋼管外直徑差值是否不斷變大，若是，發(fā)出誤差趨勢過大信息，返回步驟s2；否則，進入步驟s5；

7、s5、處理器判斷連續(xù)第三時間內(nèi)獲取的所有螺旋鋼管外直徑與標準直徑值的差值是否均為正數(shù)或均為負數(shù)，若是，發(fā)出同側(cè)誤差信息，返回步驟s2；否則，發(fā)出正常信息，返回步驟s2；

8、其中，第二時間和第三時間均大于第一時間。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：能夠在未超過公差前，針對螺旋鋼管的誤差趨勢越來越大的情況，以及一直處于偏離同側(cè)誤差情況能夠提前發(fā)出報警信息，便于及時提前調(diào)整螺旋鋼管成型，防止出現(xiàn)一段過長的螺旋鋼管出現(xiàn)。

10、優(yōu)選的，在步驟s2中，具體包括如下步驟：

11、s21、獲取第一位移傳感器測得的水平間距l(xiāng)1，獲取第二位移傳感器測得的水平間距l(xiāng)2，獲取第三位移傳感器測得的水平間距l(xiāng)3，獲取第一位移傳感器和第二位移傳感器的垂直間距a；

12、s22、于螺旋鋼管靜止時，通過以下公式計算得到靜態(tài)螺旋鋼管的半徑r：

13、

14、其中，δl1＝|l1-l2|，δl2＝|l3-l1|；

15、則靜態(tài)螺旋鋼管外直徑d＝2r。

16、采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果：只需要獲取三個位移傳感器的水平間距，以及相鄰位移傳感器的垂直間距，即可得出螺旋鋼管外直徑，方便數(shù)據(jù)處理。

17、優(yōu)選的，于螺旋鋼管轉(zhuǎn)動時，計算得到螺旋鋼管旋轉(zhuǎn)一周的時間k：

18、

19、其中，t為螺旋鋼管壁厚，v為卷繞成螺旋鋼管的鋼板材傳送速度，α為鋼板材與螺旋鋼管的夾角；

20、通過以下公式計算得到第τ秒時動態(tài)轉(zhuǎn)動的螺旋鋼管的平均半徑

21、

22、則第τ秒時螺旋鋼管的外直徑

23、采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果：通過積分的方式，來獲取螺旋鋼管轉(zhuǎn)動時的平均外直徑，方便計算。

24、優(yōu)選的，在步驟s2中，處理器將每次計算得到的螺旋鋼管的外直徑，結(jié)合標準直徑值和公差通過折線圖顯示。

25、采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果：通過折線圖來顯示，便于實時監(jiān)控獲取螺旋鋼管的直徑信息。

26、優(yōu)選的，所述超標信息、誤差趨勢過大信息、同側(cè)誤差信息和正常信息均通過不同顏色的指示燈指示，和/或不同頻率不同音量的聲音指示。

27、采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果：指示燈不同顏色、聲音不同評率和音量能夠反應(yīng)多種不同信息。

28、優(yōu)選的，所述第三時間大于第二時間。

29、優(yōu)選的，所述第一時間為1秒，所述第二時間為10秒，所述第三時間為30秒。

30、優(yōu)選的，所述公差為5mm。

31、本發(fā)明解決上述問題所采用的另一種技術(shù)方案為：一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法的預(yù)警裝置，包括

32、支撐輥，用于支撐螺旋鋼管；

33、位移傳感器，用于測量與螺旋鋼管外壁的距離，包括設(shè)置在同一垂線下且等間距的第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器；

34、監(jiān)控處理模塊，用于根據(jù)位移傳感器得到螺旋鋼管外直徑并判斷是否在規(guī)定范圍內(nèi)，包括處理器，所述處理器與第一位移傳感器、第二位移傳感器和第三位移傳感器電連接；

35、報警模塊，用于在得到螺旋鋼管外直徑超過規(guī)定范圍內(nèi)時發(fā)出報警信息，包括指示燈和蜂鳴器，所述指示燈和蜂鳴器均與處理器電連接。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：報警模塊能夠?qū)Σ煌?guī)定范圍進行發(fā)出不同報警信息，便于提前感知螺旋鋼管的直徑情況，能夠提前處理異常狀況。

37、優(yōu)選的，所述支撐輥包括與螺旋鋼管外側(cè)壁滾動連接的第一輥和第三輥，以及與螺旋鋼管內(nèi)側(cè)壁滾動連接的第二輥，所述第二輥設(shè)置于第一輥和第三輥的中間。

38、采用該技術(shù)方案所達到的技術(shù)效果：通過第一輥、第二輥和第三輥就能夠?qū)崿F(xiàn)對螺旋鋼管的限位，避免螺旋鋼管轉(zhuǎn)動偏移導(dǎo)致直徑測量誤差不準。

技術(shù)特征：

1.一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于：在步驟s2中，具體包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于：于螺旋鋼管(1)轉(zhuǎn)動時，計算得到螺旋鋼管(1)旋轉(zhuǎn)一周的時間k：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于：在步驟s2中，處理器將每次計算得到的螺旋鋼管(1)的外直徑，結(jié)合標準直徑值和公差通過折線圖顯示。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于：所述超標信息、誤差趨勢過大信息、同側(cè)誤差信息和正常信息均通過不同顏色的指示燈指示，和/或不同頻率不同音量的聲音指示。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于：所述第三時間大于第二時間。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于：所述第一時間為1秒，所述第二時間為10秒，所述第三時間為30秒。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法，其特征在于：所述公差為5mm。

9.一種根據(jù)權(quán)利要求1～8任意一項所述的螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法的預(yù)警裝置，其特征在于：包括

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警方法的預(yù)警裝置，其特征在于：所述支撐輥(3)包括與螺旋鋼管(1)外側(cè)壁滾動連接的第一輥(31)和第三輥(33)，以及與螺旋鋼管(1)內(nèi)側(cè)壁滾動連接的第二輥(32)，所述第二輥(32)設(shè)置于第一輥(31)和第三輥(33)的中間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種螺旋鋼管直徑監(jiān)控預(yù)警裝置及預(yù)警方法，預(yù)警方法包括如下步驟：S1、設(shè)置標準直徑值和公差；S2、分別獲取三個位移傳感器測得的水平間距，以及相鄰兩個位移傳感器的垂直間距，并計算得到螺旋鋼管外直徑；S3、判斷得到的螺旋鋼管外直徑與標準直徑值的差的絕對值是否在公差內(nèi)，若是進S4；否則發(fā)出超標信息；S4、判斷每相鄰兩個獲得的螺旋鋼管外直徑差值是否增大，若是發(fā)出誤差趨勢過大信息；否則，進S5；S5、判斷連續(xù)第三時間內(nèi)獲取的所有螺旋鋼管外直徑與標準直徑值的差值是否均為正數(shù)或均為負數(shù)，若是發(fā)出同側(cè)誤差信息；否則發(fā)出正常信息。本發(fā)明能夠在未超過公差前，針對螺旋鋼管的誤差情況進行提前預(yù)警。

技術(shù)研發(fā)人員：張弛弘,張揚,張佳辰
受保護的技術(shù)使用者：寧波清風(fēng)鋼管有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17