CN104048632A - 电缆计米系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电缆计米系统及方法,属于长度计量领域,本发明提供的电缆计米系统，包括喷嘴：用于在电缆上打下至少两个距离一定的点；检测设备：用于记录读取喷嘴打下的两个点之间的时间差，计算电缆在这段时间的平均运行速度，并根据时间速度坐标系计算电缆长度；控制器：检测设备将检测到的电缆运行速度反馈给控制器，作为控制器控制喷嘴打点频率的调节依据。本发明提供的电缆计米系统以非接触的方式计算电缆长度，避免了机械损伤。
Description
技术领域
本发明属于线缆长度计米器的改进，具体涉及到一种电子计米系统及方法，精度高，对线缆无接触损伤。
背景技术
线缆生产过程中常需进行长度计米，现有技术线缆长度计米装置虽然种类很多，主要分为机械式，电子式，甚至也有单片机控制的多功能线缆长度计米器。机械式计米器，例如中国专利CN101625226，其原理是采用计米轮在线缆表面靠摩擦力滚动，计米为计米轮周长和轮子滚动圈数的乘积，滚动圈数用机械传动方式，按照一定传动比传到计数表上读出米数。电子式计米器例如中国CN201476765U计米器，其计米原理与上述机械式基本相似，只是计米轮滚动圈数不是采用机械传动方式输送到计数器，而是在计米轮上安装有传感器，利用电子传感器来计数计米轮滚动圈数，然后将传感器接收到的电信号送到处理器处理累加后通过电子显示器来读出计米长度。还有采用微机处理计米器，例如中国专利CN201488700U微型无极可调计米采集器，采用微机处理，但基本测试手段还是计米轮在线缆表面的转动计长。
上述各种计米器，其计米测试数据来源都是采用计米轮在线缆表面靠摩擦力滚动来。依靠线缆与计米轮的摩擦滚动计米具有如下缺点：在计米开始、结束、中间停顿等情况下，由于惯性力作用，造成计米轮与线缆表面打滑，会形成错误计米；其次，计米轮长时间与线缆接触，会产生磨损，使得计米轮周长发生变化，也会形成错误计米；为确保计米轮与线缆不打滑，必须增加计米轮与线缆的摩擦力，也就是增大夹紧轮的夹紧力，而线缆与计米轮为点接触，增加夹紧力会压扁线缆造成线缆机械受伤，出现质量问题。前述不足仍有值得改进的地方。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种电缆计米系统及方法，可以解决机械式计米器因打滑引起的误差问题，本发明提供的电缆计米系统以非接触的方式计算电缆长度，避免了机械损伤。
本发明的技术方案是：一种电缆计米系统，包括喷头：用于在电缆上打下至少两个距离一定的点；
检测设备：用于记录读取喷头打下的两个点之间的时间差，计算电缆在这段时间的平均运行速度，并根据时间速度坐标系计算电缆长度；
控制器：检测设备将检测到的电缆运行速度反馈给控制器，作为控制器控制喷头打点频率的调节依据。
作为本方案的进一步改进：所述检测设备包括图像识别模块、计算分析模块和曲线拟合模块，图像识别模块用于检测喷头打下的点，计算分析模块用于计算检测到两个点之间的时间差，根据时间差和距离计算平均速度；曲线拟合模块用于建立时间速度坐标，根据速度值拟合函数曲线，计算电缆长度。
作为本方案的进一步改进：所述图像识别模块包括图像获取设备，然后将获取的连续图像利用直方图均衡化方法。
作为本方案的进一步改进：所述电缆计米系统设有两个喷头，两个喷头之间距离固定。
作为本方案的进一步改进：所述电缆计米系统上设有卡尺，用于设定喷头之间的距离。
作为本方案的进一步改进：所述电缆计米系统设有不止一个检测设备，计算结果取几个检测设备的平均值或中值。
一种电缆计米方法，包括如下步骤：
步骤一：喷码设备在移动电缆上陆续打点，每次同时打n个点，每个相邻的点之间的距离固定；
步骤二：随着电缆移动，检测设备检测到第一个点时记下时间t1；
步骤三：检测到第二个点时记下时间t2；
步骤四：检测到第n个点时记下时间tn；
步骤五：根据两个点之间的距离和检测到相邻两个点之间的时间差，计算电缆在每个时间段的平均速度v2、v3……vn；
步骤六：根据时间t和速度v数据建立时间速度坐标系，拟合一条时间速度函数曲线，计算电缆长度。
作为本方案的进一步改进：所述步骤五后还包括步骤：将平均速度vn反馈到喷码设备，vn速率变化快时，喷码设备打点频率变大，vn速率变化较缓时，喷码设备打点频率变小。
作为本方案的进一步改进：所述检测设备包括图像识别模块，图像识别模块将获取的连续图像利用直方图均衡化方法增强图像对比度。
作为本方案的进一步改进：所述喷码设备每次打两个点。
本发明有如下积极效果：电缆计米系统是以非接触的方式计算电缆长度，可以避免机械损伤；直方图均衡化方法可以增强图像对比度，容易辨别。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构框图；
图2为本发明具体实施方式的结构图；
图中，1.喷嘴；2.卡尺；3控制器；4检测设备。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
发明实现的目的，主要是利用喷码设备在电缆上打出一系列的点，利用读取设备读取相邻的点的时间差来计算线缆的移动速度，用时间速度坐标系来计算电缆的长度。喷码设备设有两个喷嘴1，喷嘴1固定在支架上，两个喷嘴1的距离一定，喷嘴1由喷码设备的控制器3控制，每次打点时，两个喷嘴1同时打点，保证两点之间的距离一定。喷码读取设备读取到两个点时分别记录下时间，根据时间差和喷嘴1的距离得到电缆这两点之间的平均速度。喷码设备在电缆上打下多组点，读取设备就可以记录一系列电缆的移动速度，利用作图软件在坐标轴上描下时间速度曲线，曲线与时间坐标轴之间的面积即为电缆长度。
如图1，喷码设备上固定有两个喷嘴1，喷嘴1可以沿底座滑动，底座上设有卡尺2，用于调节两个喷嘴1的距离。系统要求精度较高时，使两个喷嘴1的距离较小。喷嘴1打点的时间间隔由喷码设备的控制器3控制，当检测设备4检测到电缆速度较高时，将数据反馈到喷码设备控制器3，控制器3控制喷射频率变高，使打点密集。
为了减小成本，喷嘴1喷出的颜料选用普通颜料，而非可反射的荧光材料等。颜料采用白色，增强色差。喷码检测设备4内设有图像识别模块。首先，图像获取设备获取连续图像，然后利用直方图均衡化方法，增强图像的对比度，使图像中标点更加容易分辨。检测设备4检测到标点即记录当下时间，当检测到同组的另一个点时再记录下另一个时间，根据时间差就可以算出电缆在这段距离的平均速度。因为两次图像识别都会引起时间滞后，因此不会影响计算误差。
检测设备4将检测结果送入喷码设备，作为喷码设备的决策依据，电缆速度变化快时增加喷码频率；在电缆速度变化不大较为平稳时，减小喷码频率。
根据检测设备4记录的电缆运行速度和时间点，在坐标下绘制时间速度曲线，曲线与时间轴之间的面积即为电缆的长度。利用计算机拟合一条函数曲线，计算曲线与时间轴之间的面积就可以得出电缆长度，计算机在拟合函数曲线、计算面积这一块已经成熟，本发明是在系统结构，而不是计算机软件这一块做出的改进。
计算机也可以将坐标图按时间和速度坐标轴方向划分成网格状，曲线通过每一个坐标点，计算曲线下的网格数就可以得到电缆长度，划分精度越高，计算误差越小。
为了使结果更加精确，增加几组喷码检测设备4，这几组的检测结果不反馈到喷码设备，最后计算结果时将几组设备得到的数值取平均值或是中值。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电缆计米系统，其特征在于：包括
喷嘴(1)：用于在电缆上打下至少两个距离一定的点；
检测设备(4)：用于记录读取喷嘴(1)打下的两个点之间的时间差，计算电缆在这段时间的平均运行速度，并根据时间速度坐标系计算电缆长度；
控制器(3)：检测设备(4)将检测到的电缆运行速度反馈给控制器(3)，作为控制器(3)控制喷嘴(1)打点频率的调节依据。
2.根据权利要求1所述的电缆计米系统，其特征在于：所述检测设备(4)包括图像识别模块、计算分析模块和曲线拟合模块，图像识别模块用于检测喷嘴(1)打下的点，计算分析模块用于计算检测到两个点之间的时间差，根据时间差和距离计算平均速度；曲线拟合模块用于建立时间速度坐标，根据速度值拟合函数曲线，计算电缆长度。
3.根据权利要求1所述的电缆计米系统，其特征在于：所述电缆计米系统设有两个喷嘴(1)，两个喷嘴(1)之间距离固定。
4.根据权利要求1所述的电缆计米系统，其特征在于：所述电缆计米系统上设有卡尺(2)，用于设定喷嘴(1)之间的距离。
5.根据权利要求1所述的电缆计米系统，其特征在于：所述电缆计米系统设有不止一个检测设备(4)，计算结果取几个检测设备(4)的平均值或中值。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的电缆计米方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：喷码设备在移动电缆上陆续打点，每次同时打n个点，每个相邻的点之间的距离固定；
步骤二：随着电缆移动，检测设备(4)检测到第一个点时记下时间t1；
步骤三：检测到第二个点时记下时间t2；
步骤四：检测到第n个点时记下时间tn；
步骤五：根据两个点之间的距离和检测到相邻两个点之间的时间差，计算电缆在每个时间段的平均速度v2、v3……vn；
步骤六：根据时间t和速度v数据建立时间速度坐标系，拟合一条时间速度函数曲线，计算电缆长度。
7.根据权利要求6所述的电缆计米方法：其特征在于：所述步骤五后还包括步骤：将平均速度vn反馈到喷码设备，vn速率变化快时，喷码设备打点频率变大，vn速率变化较缓时，喷码设备打点频率变小。
8.根据权利要求6所述的电缆计米方法：其特征在于：所述检测设备(4)包括图像识别模块，图像识别模块将获取的连续图像利用直方图均衡化方法增强图像对比度。
9.根据权利要求6所述的电缆计米方法：其特征在于：所述喷码设备每次打两个点。
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