大口径钢管是工业中的重要组成部分,广泛应用于石油、天然气的运输,因此钢管之间的焊接安全就成为了保证生产和使用安全的重要因素,所以对钢管的几何参数进行精确测量就成为了国内外研究的重点。目前的测量方法分为接触式测量方法和非接触式测量方法。国内大多数钢管厂采用接触式测量方法即用卡尺、杆规等测量工具得到钢管的椭圆度,用皮尺测量钢管的周长等钢管几何参数信息。这种测量方法受人为因素和量具误差影响大,同时测量精度和效率低、测量过程劳动强度大,信息反馈慢,不能满足企业的“在线、高速、多部位”的实时精确测量与数据自动存储及输出的测量要求。本文针对国内现有接触式大口径钢管测量的不足,设计了一套基于激光三角法测距原理的非接触式钢管几何参数自动测量系统的软件。同时进行了系统的方法验证,分析测量系统产生的各部分误差,对系统的可行性进行前期分析。对系统进行标定后通过的旋转机构带动激光位移传感器对钢管管端进行圆周遍历测量,将获得的测量数据上传并使用上位机Delphi软件将激光位移传感器采集到距离数据转换成极半径值,通过最小二乘法拟合和数据处理,得到钢管被测表面所需的几何参数。理论误差分析和仿真、系统标定、软件界面和功能设计、数据分析是本文的核心模块。前期理论验证系统各个误差项合成的总误差满足工业现场技术要求,使用Delphi进行软件界面设计和各个测量功能设计,使用最小二乘法对遍历测量点进行拟合,得到被测钢管的轮廓和几何参数,从而对被测钢管进行评价。工业现场实验结果表明,本系统的测量精度达到工业现场大口径钢管测量技术指标要求,本课题设计的大口径钢管端面几何参数在线自动测量系统,结构简单、测量效率高和精度高,适合用于大口径钢管生产现场的几何参数检测。