CN115854887B - 一种距离测量机构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种距离测量机构及方法，属于管材测量技术领域。其通过设置相互垂直的第一距离测量组件和第二距离测量组件，克服了现有测量装置对平行度要求较高的问题，利用测量装置自身旋转，对于不同的管材的测量，标准统一，总体而言，实现了提高检测精度的目的；旋转机架中部设置为中空结构即贯穿的通孔结构，方便了设备生产时的安装调试。

Description

一种距离测量机构及方法

技术领域

本发明属于管材测量技术领域，具体涉及一种距离测量机构及方法。

背景技术

在管材生产过程中，通常会对管材内径、外径、壁厚、椭圆度、偏心度等进行测量，以保证管材质量符合生产要求。在对管材内外径进行测量时，传统的方式为人工接触式测量，其测量工具多种多样，例如常用的内径千分尺、游标卡尺、内外卡钳等，传统的测量方式由于测量精度低、效率低、劳动强度大，结果往往会造成测量误差及管材内、外壁损伤，影响生产质量。近年来，以光电、电磁等技术为基础的非接触式测量技术取得了长足的发展，典型的非接触测量方法如激光三角法、电涡流法、超声测量法、机器视觉测量法等，均在实际生产中得到了应用。

对于管材测量，特别是小直径的管材，为了同时测量内径、外径、壁厚、椭圆度和偏心度等，目前也提出了一些非接触式的测量装置或结构，测量精度得到了很大提高，但在实际使用过程中都还存在一定的问题，例如，中国专利ZL202121368917.9公开了一种管状工件激光内外径测量装置，其通过设置第一测量组件和第二测量组件进行内外径测量并对内外径的不圆度进行轮廓模拟，实现了小直径管材的测量，然而，该测量装置对两测量组件的平行度要求较高，若两测量组件存在一定的角度偏差，这将导致测量的径向尺寸存在较大差异，此外，其在实际计算时需要事先知道反射点与管件轴线的位置误差△t，由于不同的管件在安装时其轴线很难保证一致，因此，该误差△t无疑为计算带来了难度；又如中国专利ZL201310201516.8公开了一种大直径圆环类零件内外径非接触式测量装置，其设置内径探头和外径探头进行内外径测量，但其仅适用于大直径圆环类零件，且由于安放时待测圆环零件的中轴线与旋转台的中轴线很难保证一致，其轴心偏移误差对测量结果的影响很大，其采用圆环零件进行旋转而非测量装置，因而针对不同的零件，其需要进行不同的拟合，计算量大且标准不统一、容易出错。

有鉴于此，有必要对现有的管材测量装置或结构进行进一步改进。

发明内容

针对现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种距离测量机构及方法，目的是为了进一步提高管材测量的精度。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种距离测量机构，其包括固定机架和夹持单元，固定机架上转动设置有贯穿固定机架的旋转机架，旋转机架的一侧设置有同步驱动结构，另一侧设置有距离测量结构，同步驱动结构和距离测量结构分别位于固定机架的两侧，其中，距离测量结构包括一水平设置的第一距离测量组件和至少一个与第一距离测量组件相垂直的第二距离测量组件，第一距离测量组件设置在旋转机架的中部，第二距离测量组件设置在旋转机架的靠近边缘部分；在第一距离测量组件的远离旋转机架的一侧设置有与其正对的夹持单元，夹持单元用于将待测工件送至距离测量结构处并进行固定夹持。

进一步的，第一距离测量组件用于部分或全部的伸入待测工件内部以进行测量，其中，第一距离测量组件包括第二安装座、安装在第二安装座上的第一激光位移传感器和安装在第二安装座的面向夹持单元一侧的反光棱镜。

进一步的，反光棱镜具有水平镜面段和位于水平镜面段的远离第一激光位移传感器一侧的棱镜斜面，棱镜斜面与水平镜面段的镜面呈135°设置，第一距离测量组件通过其第二安装座固定安装在旋转机架的面向夹持单元一侧的中部，当第一距离测量组件部分或全部伸入待测工件内部时，第一激光位移传感器能够发射出水平的第一激光发射光线并在棱镜斜面上的折射点处折射形成与水平镜面段的镜面相垂直的折射光线，该折射光线在到达待测工件内壁后经漫反射光线回到第一激光位移传感器，并且其中，第一激光发射光线与旋转机架的旋转轴线重合。

优选的，旋转机架的中部沿旋转轴线形成贯穿的通孔结构，第一激光位移传感器可透过该通孔结构发出与第一激光发射光线在一条直线上的光线。

进一步的，第二安装座仅通过其底端固定安装在旋转机架的非中空部分（即通孔结构之外的部分），第二安装座的左侧设置有相应的用于观测确定第二安装座的安装位置的刻度。这样设置，可通过左侧直接进行观察安装位置，实现粗调。

进一步的，第二距离测量组件包括第二激光位移传感器，第二激光位移传感器通过第一安装座安装在旋转机架的靠近边缘部分，第二激光位移传感器能够发出与水平镜面段的镜面相垂直的第二激光发射光线，并且其中，第二激光发射光线照射在反光棱镜的水平镜面段的靠近棱镜斜面一端，优选的在水平镜面段与棱镜斜面的连接点位置。在设备安装好后，棱镜斜面的折射点与第二激光发射光线照射在反光棱镜的水平镜面段的照射点之间的水平和垂直距离就能够确定，通过待测工件水平移动或转动，可分别测量对应位置处的内外径尺寸。

作为进一步优选的实施方案，本发明还提供了一种距离测量方法，所针对的待测工件为管材，且其采用上述距离测量机构实现，其方法包括以下步骤：

S1、在管材未进入测量工位时，通过第二激光位移传感器测出其与反光棱镜的水平镜面段的镜面所在平面之间的初始距离即第一距离L1；

S2、通过外力将管材移动进入测量工位，使反光棱镜前端的棱镜斜面进入管材内部，移动到设定距离后，移动停止，对管材进行定位及夹紧；此时，通过第二激光位移传感器测出其到管材外表面的距离即第三距离L3，通过第一激光位移传感器测出棱镜斜面上折射点至管材内壁对应位置的距离即第四距离L4；

S3、利用同步驱动结构带动旋转机架及其上的第一距离测量组件、第二距离测量组件作360°旋转，获得管材在整个圆周上的不同位置处的相应尺寸；

S4、进行管材尺寸计算：

将旋转180°后第二激光位移传感器测得的其与管材外表面之间的距离计为第六距离L3’，将旋转180°后第一激光位移传感器所测得的棱镜斜面上对应的折射点与管材内表面之间的距离计为第五距离L5；由于设备安装好后所述L1已知，且反光棱镜的棱镜斜面上的折射点与反光棱镜的水平镜面段的镜面之间的垂直距离L2也为已知参数，因此，得到：

初始位置时管材的外径D_外为：D_外=2×（L1-L2）-L3- L3’；

初始位置时管材的内径D_内为：D_内=L4+L5；

管材的壁厚为：初始位置的壁厚L₀=L1-L2-L3-L4，和，以初始位置旋转180°后所在位置处的壁厚为L₁₈₀=L1- L2- L3’-L5；

以初始位置为起点进行旋转，获取在不同点处管材的外径、内径和壁厚参数；

S5、在计算出管材在整个圆周上不同点处的外径、内径、壁厚尺寸后，计算当前截面上的椭圆度和偏心度；

S6、松开夹持单元，通过外力将管材移至下一测试工位或移出测试工位，以此反复，完成检测。

与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果：

1、本机构及测量方法，将激光由棱镜折射及漫反射通过旋转多点测量实现管材内径及椭圆度的测量，同时激光位移传感器的不同测量距离又可实现管材不同内径测量的需求；

2、采用非接触式测量，且无需确定管件轴线与测量装置间的位置关系，同时，其利用测量装置旋转，对于不同的管材的测量，标准统一，提高了检测准确性；采用相互垂直的第一距离测量组件和第二距离测量组件，无平行度要求，由于第二距离测量组件直接测量径向尺寸，即使存在垂直度偏差，其误差相较于调整平行度的方式也小很多；

3、旋转机架中部设置为贯穿的通孔结构，方便了设备生产时的安装调试。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。其中，在示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1是本发明的距离测量机构的主体结构示意图；

图2是图1所示主体结构示意图的局部放大图；

图3是本发明的距离测量机构对管材的一个测量原理示意图；

图4是本发明的距离测量机构对管材的另一个测量原理示意图（旋转180°）；

其中，图中，各附图标记表示如下：

1-固定机架，2-深沟球轴承，3-同步驱动结构，4-旋转机架，5-盖板，6-第一激光位移传感器，7-反光棱镜，8-第一安装座，9-第二激光位移传感器，10-上夹爪，11-管材，12-下夹爪，13-第二安装座。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施例。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明，而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

如图1至图4所示，本发明提供了一种距离测量机构，其包括固定机架1和夹持单元，固定机架1上转动设置有贯穿固定机架1的旋转机架4，旋转机架4的一侧设置有同步驱动结构3，另一侧设置有距离测量结构，同步驱动结构3和距离测量结构分别位于固定机架1的两侧，其中，距离测量结构包括一水平设置的第一距离测量组件和至少一个与第一距离测量组件相垂直的第二距离测量组件，第一距离测量组件设置在旋转机架4的中部，第二距离测量组件设置在旋转机架4的靠近边缘部分；第一距离测量组件的远离旋转机架4的一侧设置有与其正对的夹持单元，夹持单元用于将待测工件送至距离测量结构处并进行固定夹持。其中，距离测量结构与旋转机架4之间优选的采用可拆卸式连接，方便前期调试和后期拆装维护；夹持单元优选的与固定机架1固定为一体（图中未示出）且与旋转机架4及旋转机架4上的距离测量结构间隔设置。

进一步的，第一距离测量组件用于部分或全部的伸入待测工件内部以进行测量，其中，第一距离测量组件包括第二安装座13、安装在第二安装座13上的第一激光位移传感器6和安装在第二安装座13的面向夹持单元一侧的反光棱镜7，其中，反光棱镜7具有水平镜面段和位于水平镜面段的远离第一激光位移传感器6一侧的棱镜斜面M，棱镜斜面M与水平镜面段的镜面呈135°（也可以是其它角度，范围不限，这里只是为了方便说明本发明的原理才选用此角度，且该角度更方便测量计算）设置，第一距离测量组件通过其第二安装座13固定安装在旋转机架4的面向夹持单元一侧的中部，当第一距离测量组件部分或全部伸入待测工件内部时，第一激光位移传感器6能够发射出水平的第一激光发射光线a（与水平镜面段的水平面是平行的）并在棱镜斜面M上的折射点处折射形成与水平镜面段的镜面相垂直的折射光线b，折射光线b在到达待测工件内壁后经漫反射光线c回到第一激光位移传感器6，并且其中，第一激光发射光线a与旋转机架4的旋转轴线重合。

优选的，为了便于对第一激光位移传感器6的第一激光发射光线a进行校准，使其与旋转机架4的旋转轴线重合，旋转机架4的中部沿旋转轴线形成中空结构即贯穿的通孔结构。如图1所示，此时第二安装座13仅通过其底端固定安装在旋转机架4的非中空部分（即通孔以外的旋转机架本体部分），为了便于观测，第二安装座13的左侧可设置相应的刻度，由此，当工作人员位于设备（即距离测量机构）的左侧时，可透过旋转机架4的中空结构部分进行观测，并根据第二安装座13左侧的刻度确定第二安装座13的位置，实现第二安装座13的粗调安装；在粗调安装结束后，需要进行精细调试，此时可在图1所示设备的左侧设置辅助检测设备，检测旋转机架4在旋转过程中是否与第一距离测量组件的旋转轴线同轴（需要说明的是，第一距离测量组件在进行生产时，其旋转轴线已与其发出的激光光线同轴）；示例性的，第一激光位移传感器6还可朝着设备左侧发出与第一激光发射光线a在一条直线上的光线，在旋转机架4旋转过程中，其左侧设置（例如设置在左侧1m开外的位置）的辅助检测设备能够根据上述与第一激光发射光线a在一条直线上的光线，判定是否满足校准要求，若在旋转过程中，上述与第一激光发射光线a在一条直线上的光线始终照射在辅助检测设备的同一点上，则满足校准要求，否则就需要进行调整，调整的方式包括但不限于，调节第二安装座13与旋转机架4的固定位置、部分位置的安装松紧程度（例如采用螺栓连接时，对部分螺栓进行松紧调节），等等。

需要说明的是，本发明的固定机架1通过螺钉等连接件连接到其他平台或非标机架上，深沟球轴承2通过过盈配合装配到固定机架1上，旋转机架4通过过盈配合装配到深沟球轴承2上，盖板5通过螺钉等连接件连接旋转机架4同时锁紧旋转机架4及深沟球轴承2。优选的，同步驱动结构3采用同步带轮或齿轮，其通过键或侧面锁紧螺钉固定到旋转机架4上，然后由动力源通过皮带或齿轮驱动。

进一步的，第二距离测量组件包括第二激光位移传感器9，第二激光位移传感器9通过第一安装座8安装在旋转机架4的靠近边缘部分（例如图1所示的旋转机架4的上部，也即，在径向方向远离旋转机架4的旋转轴线的边端部分；另外，由附图1至附图3可知，第二激光位移传感器9安装在第一安装座8的靠近旋转机架4的旋转轴线一侧且与旋转机架4间隔设置），第二激光位移传感器9能够发出与水平镜面段的镜面相垂直的第二激光发射光线d，并且其中，第二激光发射光线d照射在反光棱镜7的水平镜面段的靠近棱镜斜面M一端，优选的在水平镜面段与棱镜斜面M的连接点位置。在设备安装好后，棱镜斜面M上的折射点与第二激光发射光线d照射在反光棱镜7的水平镜面段的照射点（反射点）之间的水平和垂直距离就能够确定，通过待测工件水平移动或转动，结合对应的几何关系，可分别测量对应位置处的内外径尺寸。需要说明的是，图中是为了更直观的反映本发明的原理才将棱镜斜面M的折射点和水平镜面段的照射点画出了一定水平距离，实际调试中，两点非常靠近，几乎重合，因此可直接将同一位置处第一距离测量组件和第二距离测量组件所测得的内径和外径认定为在同一平面上而进行相应计算，下文不再赘述。

进一步的，第二激光位移传感器9通过螺钉连接到第一安装座8上，第一安装座8水平设置，第一安装座8的一端与旋转机架4的所述靠近边缘部分固定连接，第一安装座8的另一端与第二激光位移传感器9固定连接（例如通过螺钉），第二激光位移传感器9所发出的第二激光发射光线d与第一安装座8相垂直且第二激光位移传感器9位于靠近旋转机架4的旋转轴线一侧；进一步的，第一激光位移传感器6及反光棱镜7通过螺钉连接到第二安装座13上，第一安装座8、第二安装座13优选的通过螺钉与旋转机架4连接，夹持单元包括上夹爪10和下夹爪12，上夹爪10、下夹爪12可上下移动，由此实现对待测工件例如管材11（并不局限于管材，还可以是狭小空间、缝隙、或类似管状的物体）的夹紧。

进一步的，在旋转机架4的靠近第一安装座8的一侧且位于第一安装座8的靠近旋转机架4的旋转轴线的一侧固定设置有水平延伸的凸台（图中未示出），该水平延伸的凸台与第一安装座8平行设置且与第一安装座8位于旋转机架4的同一径向方向的径向截面上，所述水平延伸的凸台上设置有用于调节第一安装座8安装角度的调节件（例如螺栓、顶杆，等），在第一安装座8的中部设置有对应的调节孔或调节槽，所述调节件与所述调节孔或调节槽可调节的适配，以用于对的第一安装座8的安装角度进行调节，从而确保第一安装座8为水平设置。实际安装时，由于第一安装座8仅在端部与旋转机架4相连接，且由于采用可拆卸的螺纹（螺钉）连接，容易导致第一安装座8与水平方向存在一定偏差，通过调节件等的设置，可使得第一安装座8存在一定的摆动（围绕第一安装座8和旋转机架4的连接点），进而确保第一安装座8的水平设置，为后续测量精度提供了保证。需要说明的是，本发明中的“通过螺钉连接”均为优选的方式，实际中并不局限于此。

接下来，以管材11作为待测工件为例对本发明的工作过程、方法描述如下：

在管材11未进入测量工位时，通过第二激光位移传感器9可测出其与反光棱镜7的水平镜面段的镜面所在平面之间的初始距离即第一距离L1（在设备安装好后，该值为一定值）；

之后，通过外力（气缸、油缸或电缸）将管材11由右向左移动进入测量工位，使反光棱镜7前端的棱镜斜面M进入管材11内部，移动到设定距离后，移动停止，上夹爪10及下夹爪12通过外力（另外的气缸、油缸或电缸）对管材11进行定位及夹紧；此时，第二激光位移传感器9可测出其到管材11外表面的距离即第三距离L3，第一激光位移传感器6发射光斑到反光的棱镜斜面M上，通过折射光斑到达管材11内壁，折射到内壁上的光斑通过漫反射被第一激光位移传感器6上的透镜接收，从而通过测量可以得出棱镜斜面M上折射点至管材11内壁对应位置的距离即第四距离L4；

之后，利用同步驱动结构3带动旋转机架4及其上的第一距离测量组件、第二距离测量组件作360°旋转，在此期间每旋转1°（当然，为了更加精细，每次旋转的角度可以更小，也可以更大），进行一次测量并记录，由此获得管材11在整个圆周上的相应尺寸；注意，此处的测量和记录可以是通过控制系统来完成的，控制系统与第一激光位移传感器6和第二激光位移传感器9通信连接，以此来获取第一激光位移传感器6和第二激光位移传感器9在每一个角度下所采集的对应距离值，同时，控制系统与旋转机架4通信连接，以此来获取旋转机架4的旋转角度，并将旋转角度与上述对应距离值进行对应，以此进行分析处理；

进行管材尺寸计算：

将旋转180°后第二激光位移传感器9测得的其与管材外表面之间的距离计为第六距离L3’，将旋转180°后第一激光位移传感器6所测得的棱镜斜面上对应的折射点与管材内表面之间的距离计为第五距离L5；由于设备（本发明的距离测量机构）安装好后第一距离L1已知，且反光棱镜的棱镜斜面M上的折射点与反光棱镜的水平镜面段的镜面之间的垂直距离即第二距离L2也为已知参数（在设备安装好后，该值为一定值，可通过测量获得），因此，得到：

初始位置时管材的外径D_外为：D_外=2×（L1-L2）-L3- L3’；

初始位置时管材的内径D_内为：D_内=L4+L5；

管材的壁厚为：初始位置的壁厚L₀=L1-L2-L3-L4，和，以初始位置旋转180°后所在位置处的壁厚为L₁₈₀=L1- L2- L3’-L5；

以初始位置为起点进行旋转，获取在不同点处管材的外径、内径和壁厚参数；

在计算出管材11在整个圆周上不同点处的外径、内径、壁厚尺寸后，即可计算出当前截面上的椭圆度、偏心度；

接着，松开 上夹爪10、下夹爪12，通过外力将管材移至下一测试工位或移出测试工位，以此反复，完成检测。

可以看出，本发明的检测方法，无需确定管件轴线与测量装置间的位置关系，同时，其利用测量装置进行旋转，对于不同的管材的测量，标准统一。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种距离测量机构，其包括固定机架（1）和夹持单元，其特征在于，固定机架（1）上转动设置有贯穿固定机架（1）的旋转机架（4），旋转机架（4）的一侧设置有同步驱动结构（3），另一侧设置有距离测量结构，同步驱动结构（3）和距离测量结构分别位于固定机架（1）的两侧，其中，距离测量结构包括水平设置的第一距离测量组件和至少一个与第一距离测量组件相垂直的第二距离测量组件，第一距离测量组件设置在旋转机架（4）的中部，第二距离测量组件设置在旋转机架（4）的靠近边缘部分；在第一距离测量组件的远离旋转机架（4）的一侧还间隔设置有与所述第一距离测量组件正对的夹持单元，夹持单元用于将待测工件送至距离测量结构处并进行固定夹持；

所述第一距离测量组件用于部分或全部的伸入待测工件内部以进行测量，其中，第一距离测量组件包括第二安装座（13）、安装在第二安装座（13）上的第一激光位移传感器（6）和安装在第二安装座（13）的面向夹持单元一侧的反光棱镜（7）；

所述反光棱镜（7）具有水平镜面段和位于水平镜面段的远离第一激光位移传感器（6）一侧的棱镜斜面（M），棱镜斜面（M）与水平镜面段的镜面呈135°设置，第一距离测量组件通过其第二安装座（13）固定安装在旋转机架（4）的面向夹持单元一侧的中部，当第一距离测量组件部分或全部伸入待测工件内部时，第一激光位移传感器（6）能够发射出水平的第一激光发射光线（a）并在棱镜斜面（M）上的折射点处折射形成与水平镜面段的镜面相垂直的折射光线（b），折射光线（b）在到达待测工件内壁后经漫反射光线（c）回到第一激光位移传感器（6），并且其中，第一激光发射光线（a）与旋转机架（4）的旋转轴线重合；

旋转机架（4）的中部采用为贯穿的中空结构，第一激光位移传感器（6）能够透过所述中空结构发出与第一激光发射光线（a）在一条直线上的光线；

第二安装座（13）仅通过其底端固定安装在旋转机架（4）的非中空部分，第二安装座（13）的左侧设置有相应的用于观测确定第二安装座（13）的安装位置的刻度；

第二距离测量组件包括第二激光位移传感器（9），第二激光位移传感器（9）通过第一安装座（8）安装在旋转机架（4）的靠近边缘部分，第二激光位移传感器（9）能够发出与水平镜面段的镜面相垂直的第二激光发射光线（d），并且其中，第二激光发射光线（d）照射在反光棱镜（7）的水平镜面段与棱镜斜面（M）的连接点位置处；第一安装座（8）的一端与旋转机架（4）的所述靠近边缘部分固定连接，第一安装座（8）的另一端与第二激光位移传感器（9）固定连接；

在旋转机架（4）的靠近第一安装座（8）的一侧且位于第一安装座（8）的靠近旋转机架（4）的旋转轴线的一侧固定设置有水平延伸的凸台，该水平延伸的凸台与第一安装座（8）平行设置且与第一安装座（8）位于旋转机架（4）的同一径向方向的径向截面上，所述水平延伸的凸台上设置有用于调节第一安装座（8）安装角度的调节件，在第一安装座（8）的中部设置有对应的调节孔或调节槽，所述调节件与所述调节孔或调节槽可调节的适配，以用于对的第一安装座（8）的安装角度进行调节，从而确保第一安装座（8）为水平设置。

2.一种距离测量方法，采用权利要求1所述的一种距离测量机构，所述待测工件为管件（11），其特征在于，所述距离测量方法包括以下步骤：

S1、在管材（11）未进入测量工位时，通过第二距离测量组件的第二激光位移传感器（9）测出其与反光棱镜（7）的水平镜面段的镜面所在平面之间的初始距离即第一距离L1；

S2、通过外力将管材（11）移动进入测量工位，使反光棱镜（7）的棱镜斜面（M）进入管材（11）内部，移动到设定距离后，移动停止，利用夹持单元对管材（11）进行定位及夹紧；此时，通过第二激光位移传感器（9）测出其到管材（11）外表面的距离即第三距离L3，通过第一距离测量组件的第一激光位移传感器（6）测出棱镜斜面（M）上折射点至管材（11）内壁对应位置的距离即第四距离L4；

S3、利用同步驱动结构（3）带动旋转机架（4）及其上的第一距离测量组件、第二距离测量组件作360°旋转，获得管材（11）在整个圆周上的不同位置处的相应尺寸；

S4、利用所述不同位置处的相应尺寸进行管材（11）尺寸计算，所计算的尺寸包括管材（11）在整个圆周上不同点处的外径、内径和壁厚；

S5、在计算出管材（11）在整个圆周上不同点处的外径、内径、壁厚尺寸后，计算对应截面上的椭圆度和偏心度；

S6、松开夹持单元，通过外力将管材（11）移至下一测试工位或移出测试工位，以此反复，完成检测；

步骤S4具体包括：

将旋转180°后第二激光位移传感器（9）测得的其与管材（11）外表面之间的距离计为第六距离L3’，将旋转180°后第一激光位移传感器（6）所测得的棱镜斜面（M）上对应的折射点与管材（11）内表面之间的距离计为第五距离L5；由于设备安装好后所述L1已知，且反光棱镜（7）的棱镜斜面（M）上的折射点与反光棱镜（7）的水平镜面段的镜面之间的垂直距离L2也为已知参数，因此，得到：

初始位置时管材（11）的外径D_外为：D_外=2×（L1-L2）-L3- L3’；

初始位置时管材（11）的内径D_内为：D_内=L4+L5；

管材（11）的壁厚为：初始位置的壁厚L₀=L1-L2-L3-L4，和，以初始位置旋转180°后所在位置处的壁厚为L₁₈₀=L1- L2- L3’-L5；

以初始位置为起点进行旋转，获取在不同点处管材（11）的外径、内径和壁厚参数。

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