当前大直径直缝焊管以其独特的优势得到了广泛的应用,随着应用的不断加深,对钢管的质量要求也在不断的提高,特别是钢管外形弯曲及变形程度更是衡量钢管质量的重要因素。大直径直缝焊管形位误差的在线测量,包括钢管母线直线度和钢管截面圆度的测量国内外都没有很好的解决,而大直径焊管的在线测量是当今焊管校直的重要一环,也是焊管校直过程中需要面对的技术难题。当前大都采用手工测量的方法显然不能满足焊管校直的自动化及数字化的要求。本文就当前钢管测量的形势并受甘肃天水锻压机床有限公司的委托,研究设计了一套简洁、有效的大直径焊管的形位误差在线检测装置。大直径直缝焊管在线测量系统采用计算机虚拟仪器为测量软件平台,使得该装置更符合开放性的要求,在测量控制方面及数据采集方面显得灵活易于控制。同时采用上位机作为工控平台,数据处理更为方便,数据存储、重复利用更加容易,其人机操控界面更符合人性化的设计。以计算机为控制平台,大多硬件设备都已模块化,使开发成本大大较低,开发效率提高。在测量终端采用位移传感器测量钢管表面形位误差参数,测量信号通过信号调理模块实现信号放大及噪声隔离,之后变成数据采集卡能够识别的数据信号,计算机就可以直接利用数据采集卡的数据进行分析。本文重点介绍了钢管形位误差测量系统的机械结构传动方式、数学模型的建立与数据处理、人机测量界面的编制等。其中在机械结构设计中包括整体测量方案的选用、测量龙门架的设计、自调式旋转滚轮架的设计与计算等;数学模型方面建立了钢管母线直线度时域三点法误差分离模型及钢管截面圆度时域两点法误差分离模型,并在虚拟仪器软件LabVIEW中编制了数据采集、处理及保存的程序;最后建立方便操作的测量系统人机界面,并通过模拟采集数据,仿真分析数据处理模块的正确性,这为测量装置设计制造提供了理论依据。本课题研究所涉及的知识面较广,实际测量系统要考虑的因素众多,加之设计研究时间仓促、精力有限,该测量系统难免会存在这样或那样的不足之处,同时很多细节方面还要通过制造出来后经过实践的应用来不断完善。就目前来说下一步的深入研究内容包括:机械传动结构的合理化、数据处理模型的优化、人机界面的人性化及测量系统的计算机控制系统,更进一步的讲,钢管形位误差测量系统将是未来全数字化钢管校直机的前瞻性研究。