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的測量。

1、基本測量原理

封頭測量儀采用激光測距的原理對封頭直徑進(jìn)行測量，測量時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)盤電機上安裝一個旋轉(zhuǎn)編碼器監(jiān)測旋轉(zhuǎn)角度。激光測頭設(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頭1內(nèi)的CMOS 或CCD 芯片上， 通過對CMOS 或CCD 芯片上光斑的位置分析和計算，可以得到激光測頭到封頭外壁的實際距離L1。L0 減去L1 即為被測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)至與上一測量位置成180°角時，測頭將再次測得一個半徑R'，R+R'即為該位置的封頭直徑尺寸。

L0 在安裝時通過標(biāo)準(zhǔn)直徑的工件校準(zhǔn)取得；在被測物的規(guī)格改變時，在控制臺上輸入相應(yīng)的規(guī)格，L0 自動進(jìn)行增減，不需要再次校準(zhǔn)。

2、設(shè)備組成

封頭測量設(shè)備主要包括：激光測頭、測頭滑臺、測頭支架、支架滑臺、支架、主控機柜、工控機、液晶顯示器、聲光報警器以及旋轉(zhuǎn)編碼器等。

測量設(shè)備的主體安裝在立式車床的斜后方。安裝時需要將車床后方的擋板切割出測頭支架伸入的方孔。旋轉(zhuǎn)編碼器安裝在立車臺面旋轉(zhuǎn)動力輸入軸上，管板旋轉(zhuǎn)角度需要通過轉(zhuǎn)盤的傳動比計算。

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

封頭測量儀的測量精度為30μm。測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)上傳至工控機進(jìn)行計算，計算結(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算出封頭筒體的周長尺寸。

結(jié)語

封頭測量儀為激光測量設(shè)備，能對直徑與周長進(jìn)行高精度的測量，為鍋爐封頭的測量帶來巨大的便利。