薄壁銅管在線高速厚度測量實測案例：精準響應 2m/s 移動需求

為解決銅管制造企業在高速生產場景下的壁厚精準監測難題，我司針對客戶特定規格的薄壁銅管，開展了在線厚度測量專項實測，驗證了定制化方案的可行性與可靠性，以下為詳細案例內容。

1. 案例背景

• 銅管直徑：25mm、38mm

• 壁厚范圍：1-1.5mm（薄壁特性對測量精度要求更高）

• 生產場景：銅管在線連續移動，需適配高速生產節奏

2. 客戶核心需求

• 在線移動速度：銅管生產線移動速度達2m/s（行業內中高速生產標準）

• 數據采集密度：在 2m/s 的移動速度下，需每秒獲取3-5 個有效壁厚值，確保對銅管全長壁厚的全覆蓋監測

• 測量精度：需排除生產中可能的干擾因素（如銅管輕微晃動、探頭位置微小偏差），保證數據穩定可靠

3. 定制化解決方案

• 核心測量設備：選用 TBOX25 超聲波測厚儀，其高頻率測量速率可匹配 2m/s 的在線移動需求，且針對 1-1.5mm 薄壁工件的測量算法已成熟驗證

• 輔助控制系統：搭配三軸精密控制系統，實現探頭沿銅管軸線的同步、穩定移動，確保測量位置精準可控

• 環境保障裝置：配置水浸箱，為超聲波傳播提供穩定介質，避免空氣干擾導致的測量誤差，尤其適配薄壁工件的回波信號捕捉

4. 實測過程與核心結果

為驗證方案可行性，我司使用客戶提供的銅管樣品開展模擬實測，分 “高速測量”“慢速對比” 及 “干擾場景驗證” 三階段進行，具體如下：

  4.1 高速測量實測（模擬生產線工況）

• 實測設置：選取 500mm 長度的銅管樣品，通過三軸系統將探頭沿銅管軸線的移動速度設為2000mm/s（與客戶生產線 2m/s 速度完全一致），同步開啟 TBOX25 的厚度采集功能

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• 核心結果：

1. 數據密度達標：每秒穩定獲取 4-5 個有效壁厚值，遠超客戶 “3-5 個 / 秒” 的最低要求，實現銅管全長的高密度監測

2. 精度與穩定性驗證：通過儀器端實時顯示的超聲波脈沖波形，可清晰觀察到銅管底面的多次反射回波，結合 TBOX25 特有的 “多次回波校驗功能”，有效過濾干擾信號，計算出的壁厚值誤差≤±0.05mm，滿足薄壁銅管的精度需求

   
   

4.2 慢速測量對比（驗證數據一致性）

• 實測設置：保持其他參數不變，將探頭移動速度降至50mm/s（低速靜態測量場景），采集相同銅管樣品的壁厚數據

• 核心結果：慢速測量數據與高速測量數據的偏差率＜0.5%，證明方案在 “高速動態” 與 “低速靜態” 場景下均能保持數據一致性，排除了 “高速移動導致精度下降” 的隱患

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4.3 關鍵干擾場景驗證（模擬生產實際問題）

1. 銅管輕微晃動驗證：高速測量時觀察到水浸箱內水的波動（模擬生產線中銅管的輕微晃動），實測數據顯示壁厚值無明顯漂移，證明輕微晃動不影響測量精度

2. 探頭徑向距離偏差驗證：調整探頭與銅管徑向的距離（0-15mm 范圍內浮動），結果顯示當距離浮動在10mm 以內時，壁厚測量值的穩定性與精度完全不受影響，大幅降低了生產線對 “探頭定位絕對精準” 的要求，提升方案實用性

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5. 案例價值總結

• 高速響應：完美適配 2m/s 的在線移動速度，每秒采集 4-5 個數據，滿足高密度監測需求

• 精準可靠：依托 TBOX25 的多次回波校驗技術與水浸環境保障，誤差≤±0.05mm，且能抵抗輕微晃動、10mm 內徑向偏差等干擾

• 場景適配：針對 1-1.5mm 薄壁、25/38mm 直徑的銅管專項優化，可直接復用于客戶生產線，無需額外改造

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目前該方案已通過客戶初步認可，后續將根據客戶生產線實際布局進行設備安裝與調試，助力客戶實現薄壁銅管壁厚的 “在線化、精準化、實時化” 監測。