单向测径仪的直径测量及控制

引言

单向测径仪是一种集成化数字式测量仪器，在生产过程中可对产品外径进行非接触或连续自动检测，测量速度快，精度高，测量结果以数字显示。

单向测径仪不仅能测量外径尺寸，还能给出与标准尺寸偏差值所相应的数字或模拟信号，用于自动控制，适用于线缆、电缆、冶金、机电、化工等部门需要测径和进行自动控制的场合。

尤其可满足高温、熔融状态下的产品测径和自动控制的需要。在电缆生产过程中使用该仪器检测可提高生产自动化水平，减轻工人的劳动强度，提高产品质量，并使废品率大大降低，原材料的消耗显著下降。

单向测径仪除了能将外径尺寸的外径值与标准尺寸的偏差值以数字读出形式给出外，单向测径仪还具有PID调节功能，可对接多种外接设备，以备控制和存储之用。

对原来的生产线加上反馈控制，就是将原来的给定信号与测径仪的输出相加，形成新的控制电压，来控制挤出机或牵引机的转速。在外径反馈控制系统中，通常采用 PID调节器（即比例-积分-微分调节器）。PID控制系统的特性主要由比例系数 KP、积分系数KI和微分系数KD来确定。为了取得较好的控制效果，应恰当地选择三个系数。如果取得太小，则系统的响应速度太慢，反馈控制效果不好。如果取得太大，则会造成系统不稳定而发生震荡。

采用外径反馈控制以后，其产品线径的变化明显改善。采用外径反馈控制以后，完全消除了外径的慢速漂移变化。产品线径的变化范围从原来的 0.05mm 以上，减小到±0.01mm 以内，大大提高了产品的质量。

单向测径仪采用了光电遮挡式测量系统，在测量过程中，无需与被测物接触，同时，采用电子快门技术、高亮度光源、多路同步技术，测量精度不受被测物震动的影响，因而允许测件在一定范围内的振动与位移，对被测物的输出或挤出速度有较广泛的适应性，测量的灵活性很大，尤其适用于对高温、非凝固性产品的测量。

采用平行光测量法，无旋转部件，无昂贵电机，因而使本仪器工艺结构简单，易维护，并对杂散光，被测物本身发光，及电磁干扰的抗干扰性强。

单向测径仪的研制成功解决了电缆生产中一个关键问题，为电缆生产自动化打下了基础，并为非接触式外径自动检测开辟了新的途径，是光学测量技术的一项新应用。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

审核编辑 黄昊宇