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玻璃管浮子流量計刻度標記新方法的研究

發布日期:2018-01-05  來源:  作者:  瀏覽次數:
【導讀】: 在生產過程中, 玻璃管浮子流量計的刻度標記是非常關鍵的一個環節, 標記質量的好壞直 接影響到浮子流量計的準確度, 標記流程的優化直 接影響到工作效率,從而能降低生產成本,提高市場 競爭力。......
       玻璃管浮子流量計是一種量大麵廣的流量測量 儀表, 僅江蘇玻璃管浮子流量計生產企業一年的 產量就在70萬台左右。 在生產過程中, 玻璃管浮子流量計的刻度標記是非常關鍵的一個環節, 標記質量的好壞直 接影響到浮子流量計的準確度, 標記流程的優化直 接影響到工作效率,從而能降低生產成本,提高市場 競爭力。 為了滿足生產企業提高工作效率,降低勞動成本 和使用企業對流量計的測量範圍、準確度等級越來越 高的要求,我所開發出一種玻璃管浮子流量計玻璃管 流量刻度標記的新方法。
一、裝置組成 
       根據新方法設計出的玻璃管浮子流量計玻璃管 流量刻度標記裝置(見圖1),包括打印機、顯示器、圖 像處理器、 工業相機和待標記刻度的玻璃管五部分, 其中圖像處理器中包括刻度采集模塊、 刻度識別模 塊、輸出控製模塊;刻度采集模塊中包括FPGA芯片;刻度識別模塊包括DSP芯片。 工業相機拍攝待標記刻 度玻璃管的人工標定線,然後將數據傳輸到刻度采集 模塊中, 刻度采集模塊中的FPGA將采集到的去掉噪 點刻度數據傳輸到刻度識別模塊中的DSP芯片中,刻 度識別模塊的DSP芯片將刻度數據傳輸到顯示器上。
標記裝置組成示意圖
二、技術指標
        1.玻璃管長度:圖像采集的需要標記刻度的玻璃管 長度範圍為(100~600)mm,對於玻璃管長度在800mm和 更小的60mm左右工件,實踐證明成像效果也非常好。 2.打印的刻度線細分刻度誤差:±0.5mm。
三、技術難點 
       1.相機的選型 由於最小的流量計約100mm, 最大的流量計約 600mm, 因此需要在考慮相機成像準確度的同時,要 兼顧視場。 
       2.相機的固定與調焦 由於相機的很小震動與焦距變化,都可能造成成 像效果不是很好。 而本項目對準確度要 求很高, 因此對於如何減小相機的抖動 與焦距的參數設置非常重要。 
       3.識別算法的準確度 涉及邊緣檢測和基於灰度矩的亞像 素邊緣跟蹤等亞像素識別算法的研究。 
       4.各硬件設備的接口、上位機軟件 的設計、數據庫管理軟件的設計等。 
       5.效率問題 由於圖像分辨力較高,圖像的采集、傳輸、識別算法的時間消耗都會相應地大大增加。
四、實施過程
本方法實施過程主要分4個步驟: 
       1.人工標定線繪製 在待標記刻度的玻璃管表麵進行人工標定線繪 製的步驟,具體地說是根據標準的流量值在待標記刻 度的玻璃管表麵上標記流量點,然後在標記流量點上 人工繪製出標定線。
       2.圖像采集 利用工業相機拍攝已人工繪製標定線的玻璃管, 經過圖像采集模塊傳輸至計算機。 
       3.目標識別 利用計算機軟件對接收到的數字圖像信息進行 處理, 識別出玻璃管及玻璃管表麵上的人工標定線, 然後確定打印區間,並將相鄰標定線之間的距離進行 N等分,N等分根據測量準確度的具體要求由人工輸 入,或者通過預設而設定。 利用計算機軟件在確定打印區間的過程中,由於人工標定線具有一定的寬度,計算機在確定打印區間 會產生誤差。在確定區間時應將人工標定線m等分,m 大於等於2,以m/2中心線為基準線,確定打印區間,m 取值越大越精確。 
       4.打印輸出 采用油墨玻璃或其他類型打印機直接在待標記 刻度的玻璃管表麵上實施打印輸出。
五、試驗結果
       1.AG8亚游以一台DN100mm玻璃轉子流量計(玻璃管 長度為550mm)和一台DN10mmLZB()WB/W玻璃轉子流量計(玻 璃管長度為100mm)進行了試驗。
       試驗結果表明,安 裝及打印時間為5min,30min後晾幹, 刻度線無法擦 拭,原工藝需用時14h,現用時35min,工作效率提高 24倍,打印的刻度線細分刻度誤差0.3mm。 該流量計 示值誤差、回差和重複性誤差,均符合2.5級要求,結 果滿意。
        2.目前,該科研成果已獲國家實用專利1項。
 

 

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