隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備的自動化程度越來越高，使得在線測量與自動控制顯得尤為重要。CCD測徑及控制系統(tǒng)就是一種在線測量管、線、棒材直徑的裝置。它具有徑值顯示、超差報警、PID控制輸出等功能。該系統(tǒng)測量精度高，性能穩(wěn)定，可以滿足金屬或非金屬管、線材生產(chǎn)工藝的需要，是一種理想的測控設(shè)備。

CCD單向測徑儀由光學成像、CCD驅(qū)動及采集、模擬信號處理及單片機4部分組成。

CCD外徑測量的工作原理為：點光源光線經(jīng)過透鏡后變成平行光束；該平行光束成為被測物體的背景光，物體在背景光的照射下，經(jīng)過透鏡在CCD器件上成像。

CCD是一種光電轉(zhuǎn)換器，用集成電路工藝制成，它以電荷包的形式儲存和傳送信息，主要由光敏單元、輸入結(jié)構(gòu)和輸出結(jié)構(gòu)等組成，通過CCD可以實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，信號儲存、轉(zhuǎn)移、輸出，以達到CCD對物體像進行測量的目的。

由于物體像的大小與被測物體尺寸成正比，因此通過測量物體像的大小可以得到被測物體的尺寸。CCD采集到的信號經(jīng)過放大處理后通過輸入接口送到單片機中進行計算。單片機可以給出徑值顯示、徑值超差報警輸出，同時可以根據(jù)工藝要求進行PID運算并給出控制量輸出。該系統(tǒng)與生產(chǎn)設(shè)備構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)可以保證產(chǎn)品外徑的幾何精度。

整個過程中，記數(shù)部分采用中斷方式，以保證不漏記數(shù)，預(yù)置值采用定時掃描讀入，控制計算采用PID增量形式。

在生產(chǎn)中的應(yīng)用把該裝置放在生產(chǎn)線上，使它與牽引機（擠出機）構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，將對外徑進行有效的控制。當擠出機擠出量變化時，通過被測外徑的變化量及控制系統(tǒng)給出的控制量來控制牽引機的牽引速度，以確保外徑穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)。

單向測徑儀應(yīng)用于外徑的檢測中，取得了很好的效果，采用外徑反饋控制以后，完全消除了外徑的慢速漂移變化。產(chǎn)品線徑的變化范圍從原來的0.05mm 以上，減小到±0.01mm 以內(nèi)，大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。實踐證明該裝置是管、線材生產(chǎn)線上理想的測控設(shè)備。

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審核編輯 黃昊宇