摘要：外徑測量儀是產線直徑尺寸在線檢測的精密儀器，發展至今，已有很多原理的測徑儀問世并應用，本文主要介紹了7種原理的在線外徑測量儀。

關鍵詞：外徑測量儀,激光測徑儀,光電測徑儀,機器視覺測徑儀

1、前言

外徑作為基礎的幾何尺寸，一直是截面為圓形的產品重點檢測品質之一，因此在自動化產線廣泛應用的現今，在線外徑測量儀也成了不可或缺的檢測設備。本文就簡單的整理了7種不同檢測原理的在線外徑檢測設備，以應對各種類型的產品檢測。

2、測量原理分類

按大類分，外徑測量儀主要由激光、光電、機器視覺三大原理，每種原理下又由不同的原理制成的測徑儀。

2.1、激光測量原理

2.1.1、激光掃描原理

激光掃描測徑儀系統采用激光器發出的光束通過多面體掃描轉鏡和掃描光學系統后，形成與光軸平行的連續高速掃描光束，對被置于測量區域的的工件進行高速掃描，并由放在工件對面的光電接收器接收，投射到光電光電接收器上的光線在光束掃描工件時被遮斷，所以通過分析光電接受器輸出的信號，可獲得與工件直徑有關系的數據。

2.1.2、激光衍射原理

利用衍射原理測量細線的直徑，只適用于測小直徑的細絲，而且越細越好，因為此技術是利用衍射原理，理論只有當波長與被測物相近或大于被測長物時衍射最明顯。

2.1.3、大直徑激光測徑儀

采用進口二維激光測量傳感器測量螺旋管的外徑。二維激光測量傳感器是可以同時測量兩個方向尺寸的高精度傳感器。傳感器發出一束線性激光，當激光照射到物體時其漫反射光返回至傳感器的接收系統。通過對返回光束的處理可以測量出X軸和Z軸的尺寸。根據兩個傳感器的間距和傳感器Z軸方向的測量數據最小值計算螺旋管直徑。

2.2、光電檢測原理

2.2.1、平行光檢測原理

發射鏡頭內置一個點光源，點光源發出的光通過透鏡系統（即鏡片組）后形成準直平行光視場。準直平行光直接射向接收鏡頭，經過接收鏡頭內的透鏡系統后聚焦，通過位于焦點位置的光闌小孔后在CCD芯片上成像。當視場中通過被測物時，被測物遮擋的部位將在CCD上出現一個邊界清晰的陰影。通過陰影可計算得到外徑尺寸。

2.2.2、雙測頭原理

雙測頭原理可適用于大口徑管材、棒材的檢測，是以平行光檢測原理為基礎制造而成，被測鋼管的規格較多且直徑較大，為適應不同規格鋼管的測量，測徑儀采用間距可調式測頭布置形式。如果規格少，最大與最小外徑相差小，則采用固定間距雙測頭。

2套發射鏡頭分別發射出平行光射向2套接收鏡頭，通過接收鏡頭內的透鏡使平行光束在光電轉換元件上成像。當2束平行光內放入被測物時，在光電轉換元件的像上就會出現虛擬的陰影。經過對光電轉換元件發出的電信號的處理和計算可以得出陰影所對應的尺寸，該尺寸再加上兩個鏡頭之間的凈間距即可得出被測物的尺寸。

2.2.3、廣角測量原理

采用廣角測頭測量，測頭豎直布置，利用光電測頭的CCD采集電路配合廣角鏡頭構成的大視角光電測頭。與廣角測頭配合使用的光源為LED條形光源，光源的長度根據測頭的視野角度和距離確定。由于廣角測頭成像時存在成像大小隨物距變化而變化的現象，所以利用廣角測頭測量需要進行物距修正。同樣可定制成雙廣角測頭用于大口徑產品的檢測。

2.3、機器視覺原理

在正交模型下，利用圖像的像素比例進行尺寸測量的。檢測的核心部件為工業相機，工控機，相機支架等，其中工控機是利用計算機來處理、分析和理解視覺信息的。

3、總結

以上即是常用的7種原理的在線測徑儀，目前對大部分產品而言，常用的還是光電平行光測徑儀與激光掃描測徑儀，而光電型測徑儀又因無高速旋轉部件，使用壽命增長，并且更不易損壞。其實具體的測徑儀完全可以根據具體生產需求進行定制。