非接触式在线外径测径仪的工作过程和原理是：发射镜头内置一个点光源，点光源发出的光通过透镜系统(即镜片组)后形成准直平行光视场。准直平行光直接射向接收镜头，经过接收镜头内的透镜系统后聚焦，通过位于焦点位置的光阑小孔后在CCD芯片上成像。当视场中通过被测物时，被测物遮挡的部位将在CCD上出现一个边界清晰的阴影。CCD芯片是测头部件中的光电转换元件，它可以将接收到的光信号转换成电信号。电信号由信号采集电路接收、放大，再进行数字化处理后向上位机传输。
2、测径仪结构
测径仪系统是集光学、机械、电子电路、通讯和计算机软件技术为一身的成套设备。
1、测径仪主盘部件
主盘部件是测头部件的支撑件，其主要作用是支撑、固定测头部件并使多组测头部件按设计要求分布。主盘部件是除测头部件外影响测量精度的最主要部件，其中固定测头的主盘体是铸铁件经过去应力退火后再由数控加工设备精密加工而成。
2、测径仪的外壳部件
测径仪的外壳部件是支撑和保护测径仪内测头部件、主盘部件、电路系统以及其他零部件的结构件。测径仪的外壳部件是封闭式结构，以保证测径仪不受外部粉尘、水雾的影响。
3、测头部件
测头由发射镜头、接收镜头、CCD及信号采集计算部分组成。测径仪工作时，由CCD成像法的光学测头捕捉被测物的光学信号，使被测物在CCD芯片上成像;CCD芯片再将光学信号转换成电信号;电信号通过模数转换后形成数字信号传输给工控机进行计算、曲线拟合等复杂运算。运算结果将同时在主控室LCD液晶显示器和现场LED显示屏上显示。
4、电路系统
测径仪内除接收镜头内的信号采集电路以外，还有一些电子元器件和通讯设备构成的测径仪的电路系统。其中主要包括直流电源、为光源供电的3V恒流电源、为CCD采集电路供电的5V恒压电源、光源供电与信号采集同步电路、时序发生电路、信号采集同步电路、光纤收发器等。
5、显示部件
采用液晶显示屏，实时显示测量数据。
6、操作部件
操作部件采用按键形式，分别包括PID/手动、型号、存储/报警、-、+、设置六组按键，通过以上按键及组合按键的形式完成测径仪的操作。
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