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1、在線石油管測(cè)長系統(tǒng)的測(cè)長原理分析摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)于現(xiàn)實(shí)的測(cè)量過程中所采取的測(cè)量原理也有著一定的研究，根據(jù)現(xiàn)代的測(cè)量軟件以及數(shù)據(jù)處理軟件的使用,本文就相關(guān)的在線的石油管測(cè)長系統(tǒng)進(jìn)行研究,通過對(duì)其測(cè)量原理的研究，通過激光感應(yīng)器、定位機(jī)架以及測(cè)繪儀器的使用，構(gòu)成了整個(gè)石油測(cè)長系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)是相關(guān)的企業(yè)進(jìn)行測(cè)量石油管長度的重要裝置，其精度優(yōu)于10mm,通過對(duì)其基本的系統(tǒng)布局以及測(cè)長的原理相關(guān)概述，對(duì)整個(gè)石油管的測(cè)長系統(tǒng)進(jìn)行分析探究。關(guān)鍵詞：在線石油管測(cè)長原理隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各項(xiàng)的測(cè)量技術(shù)在不斷的進(jìn)步，其中在線石油管測(cè)長技術(shù)就被
2、運(yùn)用到現(xiàn)代的石油鋼管生產(chǎn)之中，而且還得到了企業(yè)廣泛使用。雖然此項(xiàng)技術(shù)被廣泛的使用，但是到目前為止仍然沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量作為整個(gè)行業(yè)的準(zhǔn)則。本文筆者就相關(guān)的系統(tǒng)測(cè)長要求以及測(cè)長的原理進(jìn)行研究，從其要求和測(cè)量的方法著手，試擬定相應(yīng)的測(cè)試方案,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)測(cè)長系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。一方面在進(jìn)行研究的過程中采用儀器測(cè)量所給出的參考零點(diǎn)或者是激光感應(yīng)器的距離等作為基本的測(cè)量長度的標(biāo)準(zhǔn)，另一方面通過測(cè)量的樣管使之在測(cè)量的過程中可以對(duì)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行誤差值校準(zhǔn)以及測(cè)長系統(tǒng)中的示數(shù)重復(fù)性進(jìn)行分析，以此來研究在線石油管測(cè)長系統(tǒng)中的測(cè)長原理。一、系統(tǒng)機(jī)構(gòu)布局相關(guān)概述在線石油
3、管測(cè)長系統(tǒng)主要是由5個(gè)部分組成。其主要是定位架的光柵尺（規(guī)格0?800nmi）、激光感應(yīng)器（包括接收極、發(fā)光管）、推進(jìn)電機(jī)和數(shù)據(jù)處理軟件。在線石油管測(cè)長系統(tǒng)的主要布局如圖1所示，其中在零點(diǎn)和感應(yīng)器3之間的距離為L3,則激光感應(yīng)器3到B端的距離為Mo,如果當(dāng)推進(jìn)的電機(jī)帶動(dòng)光柵尺向前運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，測(cè)頭達(dá)到零點(diǎn)的時(shí)候，則整個(gè)系統(tǒng)示數(shù)會(huì)清零，此時(shí)從光柵運(yùn)動(dòng)的時(shí)候開始計(jì)數(shù)，當(dāng)參考的零點(diǎn)與鋼管A的斷而重合時(shí)，此時(shí)B端則運(yùn)動(dòng)到激光感光器2、3之間，此時(shí)則可以得出鋼管的長度為：，由于在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候L3為系統(tǒng)的固定值，因此只需要測(cè)定Mo的值就能夠計(jì)算出整個(gè)鋼管
4、的實(shí)際長度。如果光柵基礎(chǔ)向前推進(jìn)Ml,那么測(cè)試的B端則剛好與激光感應(yīng)器3發(fā)生重合，根據(jù)系統(tǒng)的已知量，求解光柵的移動(dòng)位置，那么根據(jù)上面的計(jì)算原理得出。二、測(cè)量校準(zhǔn)方法概述一般情況下，對(duì)激光感應(yīng)器和參考零位的距離測(cè)量的時(shí)候，采用標(biāo)準(zhǔn)鋼卷尺進(jìn)行距離的測(cè)量，測(cè)量的方法使用懸測(cè)法進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于數(shù)據(jù)的測(cè)量要采用重復(fù)測(cè)量取平均值的方法，因?yàn)樵跍y(cè)量的時(shí)候，人為的測(cè)量難以避免誤差，所以為了盡量的減小誤差就采用測(cè)量取平均值的方法。在進(jìn)行儀器校準(zhǔn)的是時(shí)候，首先要測(cè)量樣管母線的直線度時(shí)，通常情況下樣管的母線在進(jìn)行直線度測(cè)量的時(shí)候，可以將1級(jí)的平尺和樣管母線貼合，在此
5、過程中選取適宜的塞尺片進(jìn)行試插，將間隙的大小確定下來，此時(shí)正好塞尺的厚度剛好就是該段母線直線度，在進(jìn)行鋼管長度測(cè)試的過程中則要選取其最大值作為測(cè)量的結(jié)果。其次足樣管端面和軸線的垂直度測(cè)試，測(cè)量的過程中選取1級(jí)的寬座直角尺，將樣管的端面與寬座直角尺的底座的內(nèi)側(cè)面貼合，而旦使得截面通過截面圓的中心，使用塞尺片進(jìn)行試插測(cè)定測(cè)長工作面和母線之間的距離，此時(shí)剛好通過的塞尺厚度值即為端面和母線的垂直度。最后則足樣管的長度的測(cè)量，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候要使用測(cè)量的精度要優(yōu)于1.5mm的測(cè)距儀，則進(jìn)行測(cè)試的布置圖2所示，在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候要調(diào)整激光的測(cè)距儀和光闌的位
6、置，使得激光測(cè)距儀的軸線與樣管的軸線平行，即要保證激光束可以通過3個(gè)等高的光闌，測(cè)量的時(shí)候在讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，要重復(fù)3次測(cè)量，取得其平均值作為測(cè)量的結(jié)果，通過選取均勻的樣管4條母線進(jìn)行測(cè)量，此時(shí)在4個(gè)位置選取的平均值作為測(cè)量的結(jié)果。二、樣管制備探究對(duì)于石油管測(cè)長系統(tǒng)的長度進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，要分析其相關(guān)的結(jié)構(gòu)原理，根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)測(cè)長精度要求進(jìn)行充分的考慮，測(cè)定的過程中要通過擬定測(cè)試方案來制定出相應(yīng)的測(cè)量步驟，測(cè)量的時(shí)候主要可以分為兩步進(jìn)行：第一步，確定測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于各個(gè)激光感應(yīng)器和參考零點(diǎn)的距離在測(cè)量的時(shí)候采用鋼卷尺進(jìn)行多次測(cè)量取平均值的方法，測(cè)
7、量的時(shí)候能夠減小誤差，使得測(cè)量的結(jié)果更加的符合實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)，第二步，進(jìn)行長度測(cè)量的時(shí)候要選擇5個(gè)涵蓋長度測(cè)量范圍的端面平整石油管，并且對(duì)其進(jìn)行拋光處理，然后測(cè)量它的實(shí)際長度，在測(cè)量的過程中采用以上的測(cè)量方法，選用高光闌以及測(cè)距儀進(jìn)行測(cè)量，通過對(duì)其誤差標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)來確定其準(zhǔn)確的值。四、在線石油管測(cè)長系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)概述在線石油管長度的測(cè)量系統(tǒng)中其優(yōu)點(diǎn)可以從4個(gè)方面分析，根據(jù)對(duì)測(cè)量原理的分析，可以得出以下的幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)；第一，如果測(cè)量的軸線基本上同運(yùn)動(dòng)軸線保持一致，測(cè)量的過程中采用多次測(cè)量取平均值的方法使得測(cè)長精度變高；第二，在測(cè)量的過程中應(yīng)該減少光柵尺的使用
8、次數(shù)，以此來減少動(dòng)態(tài)測(cè)長系統(tǒng)遭受現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)因素以及人為因素的影響，減小系統(tǒng)外界的干擾，以此來確保測(cè)長系統(tǒng)的高重復(fù)性；第三，石油管測(cè)長系統(tǒng)中要確保其測(cè)量的可靠性，需要進(jìn)
