封頭屬壓力容器中鍋爐部件的一種，通常是在壓力容器的兩端使用的。再有就是在管道的末端做封堵之用的一種焊接管件產(chǎn)品。有很多種的形式。封頭是容器的一個(gè)部件，是以焊接方式連接筒體。（如下圖）根據(jù)幾何形狀的不同，可分為球形、橢圓形、碟形、球冠形、錐殼和平蓋等幾種，其中球形 、橢圓形、碟形、球冠形封頭又統(tǒng)稱為凸形封頭。本文主要介紹了用于鍋爐封頭的直徑及周長(zhǎng)的測(cè)量。

1、基本測(cè)量原理

封頭測(cè)量?jī)x采用激光測(cè)距的原理對(duì)封頭直徑進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量時(shí)將封頭裝卡在立式車床的轉(zhuǎn)盤上旋轉(zhuǎn)，另外在車床的轉(zhuǎn)盤電機(jī)上安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。激光測(cè)頭設(shè)置在與車床主軸中心距離L0 的水平位置，激光束射向封頭外壁，封頭外壁上光斑的漫反射光再返回到激光測(cè)頭1內(nèi)的CMOS 或CCD 芯片上， 通過(guò)對(duì)CMOS 或CCD 芯片上光斑的位置分析和計(jì)算，可以得到激光測(cè)頭到封頭外壁的實(shí)際距離L1。L0 減去L1 即為被測(cè)工件在此角度下的半徑R（基本原理如圖所示）。在封頭旋轉(zhuǎn)至與上一測(cè)量位置成180°角時(shí)，測(cè)頭將再次測(cè)得一個(gè)半徑R'，R+R'即為該位置的封頭直徑尺寸。

L0 在安裝時(shí)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)直徑的工件校準(zhǔn)取得；在被測(cè)物的規(guī)格改變時(shí)，在控制臺(tái)上輸入相應(yīng)的規(guī)格，L0 自動(dòng)進(jìn)行增減，不需要再次校準(zhǔn)。

2、設(shè)備組成

封頭測(cè)量設(shè)備主要包括：激光測(cè)頭、測(cè)頭滑臺(tái)、測(cè)頭支架、支架滑臺(tái)、支架、主控機(jī)柜、工控機(jī)、液晶顯示器、聲光報(bào)警器以及旋轉(zhuǎn)編碼器等。

測(cè)量設(shè)備的主體安裝在立式車床的斜后方。安裝時(shí)需要將車床后方的擋板切割出測(cè)頭支架伸入的方孔。旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在立車臺(tái)面旋轉(zhuǎn)動(dòng)力輸入軸上，管板旋轉(zhuǎn)角度需要通過(guò)轉(zhuǎn)盤的傳動(dòng)比計(jì)算。

激光測(cè)頭安裝在可豎直調(diào)節(jié)的直線導(dǎo)軌滑臺(tái)（即測(cè)頭滑臺(tái)）上，測(cè)頭滑臺(tái)與測(cè)頭支架連接。測(cè)頭支架安裝在支架滑臺(tái)的滑塊上，當(dāng)測(cè)量不同直徑的封頭時(shí)可以利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)支架滑臺(tái)的滑塊移動(dòng)使測(cè)頭與封頭的距離處于測(cè)頭的測(cè)量范圍之內(nèi)（即自動(dòng)調(diào)整以上原理中的L0）。步進(jìn)電機(jī)由測(cè)量軟件驅(qū)動(dòng)按設(shè)定的距離移動(dòng)，移動(dòng)后不需校準(zhǔn)即可測(cè)量。測(cè)頭滑臺(tái)同樣通過(guò)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，測(cè)量時(shí)先將測(cè)頭的測(cè)量點(diǎn)調(diào)整至封頭的開(kāi)口邊沿部位，測(cè)量一周后，向下調(diào)整測(cè)頭設(shè)定的距離，再測(cè)量一周。根據(jù)相同角度下測(cè)得的兩個(gè)距離尺寸（L1）可計(jì)算出封頭的邊緣傾斜角度。

封頭測(cè)量?jī)x的測(cè)量精度為30μm。測(cè)頭采集的封頭距離數(shù)據(jù)和旋轉(zhuǎn)編碼器的角度數(shù)據(jù)上傳至工控機(jī)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果直接在顯示器上顯示。當(dāng)封頭旋轉(zhuǎn)360°后可利用積分直徑尺寸計(jì)算出封頭筒體的周長(zhǎng)尺寸。

結(jié)語(yǔ)

封頭測(cè)量?jī)x為激光測(cè)量設(shè)備，能對(duì)直徑與周長(zhǎng)進(jìn)行高精度的測(cè)量，為鍋爐封頭的測(cè)量帶來(lái)巨大的便利。