[发明专利]一种管环圆度测量装置及方法

权利要求书

1.一种管环圆度测量装置，其特征在于，包括箱体和底座，所述底座上安装有驱动装置，所述驱动装置用于带动所述箱体相对于所述底座进行圆周运动；所述箱体的表面安装有第一距离检测单元和第二距离检测单元，所述第一距离检测单元的测量方向和第二距离检测单元的测量方向之间存在第一角度，所述第一距离检测单元用于检测所述第一距离检测单元至待测管环的内环面的第一距离，所述第二距离检测单元用于检测所述第二距离检测单元至待测管环的内环面的第二距离；所述箱体上还安装有角度检测单元，所述角度检测单元用于检测箱体相对于水平面的第二角度；所述第一距离检测单元、第二距离检测单元和角度检测单元分别与计算装置相连，所述计算装置基于所述第一距离、第二距离、第一角度和第二角度采用最小二乘圆拟合法计算出管环的真圆度。

2.根据权利要求1所述的管环圆度测量装置，其特征在于，所述计算装置包括：垂直距离计算单元，用于基于在多个第二角度下得到的第一距离和第二距离，以及第一角度计算出所述管环圆度测量装置至所述待测管环的内环面的垂直距离；坐标获取单元，用于将所述垂直距离计算单元得到的多个垂直距离与多个第二角度进行一一对应，得到多个检测点的坐标数据；圆度计算单元，用于基于所述多个检测点的坐标数据采用最小二乘圆拟合法计算出管环的真圆度。

3.根据权利要求2所述的管环圆度测量装置，其特征在于，所述垂直距离计算单元通过计算出所述管环圆度测量装置至所述待测管环的内环面的垂直距离，其中，SL_i为第i个第二角度下的第一距离，SR_i为第i个第二角度下的第二距离，α为第一角度。

4.根据权利要求1所述的管环圆度测量装置，其特征在于，所述第一距离检测单元和第二距离检测单元均为激光测距仪。

5.根据权利要求1所述的管环圆度测量装置，其特征在于，所述角度检测单元为倾角仪。

6.一种管环圆度测量方法，其特征在于，采用如权利要求1-5中任一所述的管环圆度测量装置，包括以下步骤：

(1)在待测管环内任意位置安置所述管环圆度测量装置，使得所述箱体对准待测管环的内环面；

(2)所述驱动装置驱动所述箱体转动，每转动固定角度，所述第一距离检测单元、第二距离检测单元均进行距离测量，同时所述角度检测单元记录下所述箱体相对于水平面的角度，旋转360°后，将第一距离检测单元、第二距离检测单元以及角度检测单元测量的数据传输给所述计算装置；

(3)所述计算装置基于第一距离检测单元、第二距离检测单元以及角度检测单元测量的数据采用最小二乘圆拟合法计算出管环的真圆度。