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摘 要：随着科学技术的不断进步，对于现实的测量过程中所采取的测量原理也有着一定的研究，根据现代的测量软件以及数据处理软件的使用，本文就相关的在线的石油管测长系统进行研究，通过对其测量原理的研究，通过激光感应器、定位机架以及测绘仪器的使用，构成了整个石油测长系统。这个系统是相关的企业进行测量石油管长度的重要装置，其精度优于10mm，通过对其基本的系统布局以及测长的原理相关概述，对整个石油管的测长系统进行分析探究。
关键词：在线 石油管 测长 原理
随着科学技术的不断发展，各项的测量技术在不断的进步，其中在线石油管测长技术就被运用到现代的石油钢管生产之中，而且还得到了企业广泛使用。虽然此项技术被广泛的使用，但是到目前为止仍然没有相应的标准和计量作为整个行业的准则。本文笔者就相关的系统测长要求以及测长的原理进行研究，从其要求和测量的方法着手，试拟定相应的测试方案，实现对整个测长系统的认识。一方面在进行研究的过程中采用仪器测量所给出的参考零点或者是激光感应器的距离等作为基本的测量长度的标准，另一方面通过测量的样管使之在测量的过程中可以对相应的标准进行误差值校准以及测长系统中的示数重复性进行分析，以此来研究在线石油管测长系统中的测长原理。
一、系统机构布局相关概述
在线石油管测长系统主要是由5个部分组成。其主要是定位架的光栅尺（规格0～800mm）、激光感应器（包括接收极、发光管）、推进电机和数据处理软件。在线石油管测长系统的主要布局如图1所示，其中在零点和感应器3之间的距离为L3，则激光感应器3到B端的距离为Mo，如果当推进的电机带动光栅尺向前运动的时候，测头达到零点的时候，则整个系统示数会清零，此时从光栅运动的时候开始计数，当参考的零点与钢管A的断面重合时，此时B端则运动到激光感光器2、3之间，此时则可以得出钢管的长度为： ，由于在进行测量的时候L3为系统的固定值，因此只需要测定Mo的值就能够计算出整个钢管的实际长度。如果光栅基础向前推进M1，那么测试的B端则刚好与激光感应器3发生重合，根据系统的已知量，求解光栅的移动位置，那么根据上面的计算原理得出 。
二、测量校准方法概述
一般情况下，对激光感应器和参考零位的距离测量的时候，采用标准钢卷尺进行距离的测量，测量的方法使用悬测法进行测量，对于数据的测量要采用重复测量取平均值的方法，因为在测量的时候，人为的测量难以避免误差，所以为了尽量的减小误差就采用测量取平均值的方法。
在进行仪器校准的是时候，首先要测量样管母线的直线度时，通常情况下样管的母线在进行直线度测量的时候，可以将1级的平尺和样管母线贴合，在此过程中选取适宜的塞尺片进行试插，将间隙的大小确定下来，此时正好塞尺的厚度刚好就是该段母线直线度，在进行钢管长度测试的过程中则要选取其最大值作为测量的结果。
其次是样管端面和轴线的垂直度测试，测量的过程中选取1级的宽座直角尺，将样管的端面与宽座直角尺的底座的内侧面贴合，而且使得截面通过截面圆的中心，使用塞尺片进行试插测定测长工作面和母线之间的距离，此时刚好通过的塞尺厚度值即为端面和母线的垂直度。
最后则是样管的长度的测量，在进行测量的时候要使用测量的精度要优于1.5mm的测距仪，则进行测试的布置图2所示，在进行测量的时候要调整激光的测距仪和光阑的位置，使得激光测距仪的轴线与样管的轴线平行，即要保证激光束可以通过3个等高的光阑，测量的时候在读取数据的时候，要重复3次测量，取得其平均值作为测量的结果，通过选取均匀的样管4条母线进行测量，此时在4个位置选取的平均值作为测量的结果。
三、样管制备探究
对于石油管测长系统的长度进行测量的时候，要分析其相关的结构原理，根据实际情况，对测长精度要求进行充分的考虑，测定的过程中要通过拟定测试方案来制定出相应的测量步骤，测量的时候主要可以分为两步进行：第一步，确定测量标准，对于各个激光感应器和参考零点的距离在测量的时候采用钢卷尺进行多次测量取平均值的方法，测量的时候能够减小误差，使得测量的结果更加的符合实际的标准，第二步，进行长度测量的时候要选择5个涵盖长度测量范围的端面平整石油管，并且对其进行抛光处理，然后测量它的实际长度，在测量的过程中采用以上的测量方法，选用高光阑以及测距仪进行测量，通过对其误差标准的校准来确定其准确的值。
四、在线石油管测长系统的优点概述
在线石油管长度的测量系统中其优点可以从4个方面分析，根据对测量原理的分析，可以得出以下的几个优点； 第一，如果测量的轴线基本上同运动轴线保持一致，测量的过程中采用多次测量取平均值的方法使得测长精度变高；第二，在测量的过程中应该减少光栅尺的使用次数，以此来减少动态测长系统遭受现场振动因素以及人为因素的影响，减小系统外界的干扰，以此来确保测长系统的高重复性；第三，石油管测长系统中要确保其测量的可靠性，需要进行实验结果的闭合验证，在进行验证的时候一般采用多点有序的激光感应器；第四，各激光感应器距离变化的基本原理是随着温度的变大而逐渐变小，其安装的位置是固定在定位架上，其随温度的变化趋势应该和被测的石油管的长度变化保持一致，在进行精度测量的时候可以确保温度对测量精度的影響。
五、总结语
随着科学技术的不断发展，对于在线石油管的测长系统进行测量的时候，经过对测量系统的分析和研究，可以根据确定的标准和误差值之间的校准来实现对其测量长度的确定。
参考文献
[1] 陶磊，刘进，吴小丽等.在线石油管测长系统的测长原理探究[J].计量与测试技术，2012，39（9）：15.
[2] 严碧波，叶献方.油管在线动态测长系统主动力补偿技术研究[J].石油天然气学报，2010，32（6）：177-180.
[3] 刘进，陶磊，倪颖倩等.（6～15）m在线石油管测长系统校准方法探究[J].计量与测试技术，2012，39（9）：19-20. [4] 王明吉，刘丽群.连续油管长度激光多普勒在线测量系统[J].科学技术与工程，2009，9（8）：2162-2164.
关键词：在线 石油管 测长 原理
随着科学技术的不断发展，各项的测量技术在不断的进步，其中在线石油管测长技术就被运用到现代的石油钢管生产之中，而且还得到了企业广泛使用。虽然此项技术被广泛的使用，但是到目前为止仍然没有相应的标准和计量作为整个行业的准则。本文笔者就相关的系统测长要求以及测长的原理进行研究，从其要求和测量的方法着手，试拟定相应的测试方案，实现对整个测长系统的认识。一方面在进行研究的过程中采用仪器测量所给出的参考零点或者是激光感应器的距离等作为基本的测量长度的标准，另一方面通过测量的样管使之在测量的过程中可以对相应的标准进行误差值校准以及测长系统中的示数重复性进行分析，以此来研究在线石油管测长系统中的测长原理。
一、系统机构布局相关概述
在线石油管测长系统主要是由5个部分组成。其主要是定位架的光栅尺（规格0～800mm）、激光感应器（包括接收极、发光管）、推进电机和数据处理软件。在线石油管测长系统的主要布局如图1所示，其中在零点和感应器3之间的距离为L3，则激光感应器3到B端的距离为Mo，如果当推进的电机带动光栅尺向前运动的时候，测头达到零点的时候，则整个系统示数会清零，此时从光栅运动的时候开始计数，当参考的零点与钢管A的断面重合时，此时B端则运动到激光感光器2、3之间，此时则可以得出钢管的长度为： ，由于在进行测量的时候L3为系统的固定值，因此只需要测定Mo的值就能够计算出整个钢管的实际长度。如果光栅基础向前推进M1，那么测试的B端则刚好与激光感应器3发生重合，根据系统的已知量，求解光栅的移动位置，那么根据上面的计算原理得出 。
二、测量校准方法概述
一般情况下，对激光感应器和参考零位的距离测量的时候，采用标准钢卷尺进行距离的测量，测量的方法使用悬测法进行测量，对于数据的测量要采用重复测量取平均值的方法，因为在测量的时候，人为的测量难以避免误差，所以为了尽量的减小误差就采用测量取平均值的方法。
在进行仪器校准的是时候，首先要测量样管母线的直线度时，通常情况下样管的母线在进行直线度测量的时候，可以将1级的平尺和样管母线贴合，在此过程中选取适宜的塞尺片进行试插，将间隙的大小确定下来，此时正好塞尺的厚度刚好就是该段母线直线度，在进行钢管长度测试的过程中则要选取其最大值作为测量的结果。
其次是样管端面和轴线的垂直度测试，测量的过程中选取1级的宽座直角尺，将样管的端面与宽座直角尺的底座的内侧面贴合，而且使得截面通过截面圆的中心，使用塞尺片进行试插测定测长工作面和母线之间的距离，此时刚好通过的塞尺厚度值即为端面和母线的垂直度。
最后则是样管的长度的测量，在进行测量的时候要使用测量的精度要优于1.5mm的测距仪，则进行测试的布置图2所示，在进行测量的时候要调整激光的测距仪和光阑的位置，使得激光测距仪的轴线与样管的轴线平行，即要保证激光束可以通过3个等高的光阑，测量的时候在读取数据的时候，要重复3次测量，取得其平均值作为测量的结果，通过选取均匀的样管4条母线进行测量，此时在4个位置选取的平均值作为测量的结果。
三、样管制备探究
对于石油管测长系统的长度进行测量的时候，要分析其相关的结构原理，根据实际情况，对测长精度要求进行充分的考虑，测定的过程中要通过拟定测试方案来制定出相应的测量步骤，测量的时候主要可以分为两步进行：第一步，确定测量标准，对于各个激光感应器和参考零点的距离在测量的时候采用钢卷尺进行多次测量取平均值的方法，测量的时候能够减小误差，使得测量的结果更加的符合实际的标准，第二步，进行长度测量的时候要选择5个涵盖长度测量范围的端面平整石油管，并且对其进行抛光处理，然后测量它的实际长度，在测量的过程中采用以上的测量方法，选用高光阑以及测距仪进行测量，通过对其误差标准的校准来确定其准确的值。
四、在线石油管测长系统的优点概述
在线石油管长度的测量系统中其优点可以从4个方面分析，根据对测量原理的分析，可以得出以下的几个优点； 第一，如果测量的轴线基本上同运动轴线保持一致，测量的过程中采用多次测量取平均值的方法使得测长精度变高；第二，在测量的过程中应该减少光栅尺的使用次数，以此来减少动态测长系统遭受现场振动因素以及人为因素的影响，减小系统外界的干扰，以此来确保测长系统的高重复性；第三，石油管测长系统中要确保其测量的可靠性，需要进行实验结果的闭合验证，在进行验证的时候一般采用多点有序的激光感应器；第四，各激光感应器距离变化的基本原理是随着温度的变大而逐渐变小，其安装的位置是固定在定位架上，其随温度的变化趋势应该和被测的石油管的长度变化保持一致，在进行精度测量的时候可以确保温度对测量精度的影響。
五、总结语
随着科学技术的不断发展，对于在线石油管的测长系统进行测量的时候，经过对测量系统的分析和研究，可以根据确定的标准和误差值之间的校准来实现对其测量长度的确定。
参考文献
[1] 陶磊，刘进，吴小丽等.在线石油管测长系统的测长原理探究[J].计量与测试技术，2012，39（9）：15.
[2] 严碧波，叶献方.油管在线动态测长系统主动力补偿技术研究[J].石油天然气学报，2010，32（6）：177-180.
[3] 刘进，陶磊，倪颖倩等.（6～15）m在线石油管测长系统校准方法探究[J].计量与测试技术，2012，39（9）：19-20. [4] 王明吉，刘丽群.连续油管长度激光多普勒在线测量系统[J].科学技术与工程，2009，9（8）：2162-2164.