CN105488506A - 用于指针表头及简易数字表头的自动检定系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于指针表头及简易数字表头的自动检定系统，其包括校准仪表；还包括仪表校准驱动装置以及图像获取装置，仪表校准驱动装置驱动校准仪表指示在所需的位置或显示相应的数值，图象识别器接收图像获取装置传输的校准图像，并将所述校准图像与所述图像识别器内预先存储校准仪表相对应的标准图像进行比较；当所述校准图像与标准图像对应一致时，图像识别器向仪表校准驱动装置传输检定确认信息；仪表校准驱动装置根据所述检定确认信息读取加载到校准仪表的校准驱动信号，仪表校准驱动装置存储并输出所述校准驱动信号。本发明能实现对指针表头及简易数字表头的有效检定，自动化程度高，适应范围广，安全可靠。

Description

用于指针表头及简易数字表头的自动检定系统
技术领域
本发明涉及一种检定系统，尤其是一种用于指针表头及简易数字表头的自动检定系统，属于仪表检定的技术领域。
背景技术
长期以来，指针表头和简易数字表头由于没有计算机输入输出I/O接口，无法实现自动化检定，只能靠人工手动检定，检定工作单调和繁琐，既费眼又费神，枯燥泛味。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于指针表头及简易数字表头的自动检定系统，其结构紧凑，能实现对指针表头及简易数字表头的有效检定，自动化程度高，适应范围广，安全可靠。
按照本发明提供的技术方案，所述用于指针表头及简易数字表头的自动检定系统，包括为指针表头或简易数字表头的校准仪表；还包括用于驱动所述校准仪表的仪表校准驱动装置以及用于获取所述校准仪表校准图像的图像获取装置，所述图像获取装置与图象识别器连接；
所述仪表校准驱动装置驱动校准仪表指示在所需的位置或显示相应的数值，图像获取装置获取校准仪表所在指示位置或显示数值状态的校准图像，并将所述校准图像传输至图象识别器内；图象识别器接收图像获取装置传输的校准图像，并将所述校准图像与所述图像识别器内预先存储校准仪表相对应的标准图像进行比较；当所述校准图像与标准图像对应一致时，图像识别器向仪表校准驱动装置传输检定确认信息；仪表校准驱动装置根据所述检定确认信息读取加载到校准仪表的校准驱动信号，仪表校准驱动装置存储并输出所述校准驱动信号。
所述仪表校准驱动装置包括仪表校准器以及与所述仪表校准器连接的上位机，所述仪表校准器与校准仪表连接，图像识别器与上位机连接；
上位机通过仪表校准器向校准仪表加载校准驱动信号，以使得校准仪表根据校准驱动信号指示在所需的位置或显示相应的数值，图像识别器向上位机传输检定确认信息，上位机根据检定确认信息存储并输出校准驱动信号。
所述上位机与仪表校准器间通过GP-IB标准的IEEE488接口连接。
所述图像获取装置包括摄像头。
本发明的优点：对于指针表头及简易数字表头的校准仪表采用仪表校准器驱动工作，上位机能使得仪表校准器输出所需的校准驱动信号，校准仪表处于相应的指示或显示状态时，通过图像获取装置获得校准图像，图象识别器将校准图像与预设的标准图像进行对比当所述校准图像与标准图像对应一致时，图像识别器向仪表校准驱动装置传输检定确认信息；仪表校准驱动装置根据所述检定确认信息读取加载到校准仪表3的校准驱动信号，仪表校准驱动装置存储并输出所述校准驱动信号，从而能实现对指针表头及简易数字表头的有效检定，结构紧凑，自动化程度高，适应范围广，安全可靠。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
附图标记说明：1-上位机、2-仪表校准器、3-校准仪表、4-图像获取装置以及5-图象识别器。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示：为了能实现对指针表头及简易数字表头的有效检定，提高自动化程度，本发明包括为指针表头或简易数字表头的校准仪表3；还包括用于驱动所述校准仪表3的仪表校准驱动装置以及用于获取所述校准仪表3校准图像的图像获取装置4，所述图像获取装置4与图象识别器5连接；
所述仪表校准驱动装置驱动校准仪表3指示在所需的位置或显示相应的数值，图像获取装置4获取校准仪表3所在指示位置或显示数值状态的校准图像，并将所述校准图像传输至图象识别器5内；图象识别器5接收图像获取装置4传输的校准图像，并将所述校准图像与所述图像识别器5内预先存储校准仪表3相对应的标准图像进行比较；当所述校准图像与标准图像对应一致时，图像识别器5向仪表校准驱动装置传输检定确认信息；仪表校准驱动装置根据所述检定确认信息读取加载到校准仪表3的校准驱动信号，仪表校准驱动装置存储并输出所述校准驱动信号。
具体地，校准仪表3为不具有与计算机连接的I/O接口，即校准仪表3为指针表头或简易数字表头。在对校准仪表3进行检定时，需要通过仪表校准驱动装置驱动校准仪表3处于所需指示状态或显示相应的数值。而当校准仪表3指示或显示相应的数值时，通过图像获取装置4能获取校准仪表3的校准图像，图像获取装置4能将获取的校准图像传输至图象识别器5内，以便图象识别器5进行分析处理。图象识别器5接收图像获取装置4传输的校准图像，并将所述校准图像与所述图像识别器5内预先存储校准仪表3相对应的标准图像进行比较；当所述校准图像与标准图像对应一致时，图像识别器5向仪表校准驱动装置传输检定确认信息；仪表校准驱动装置根据所述检定确认信息读取加载到校准仪表3的校准驱动信号，仪表校准驱动装置存储并输出所述校准驱动信号。
图象识别器5可以采用工控机或其他常用的计算机等设备，图象识别器5对校准图像进行识别、分析处理的过程可以采用本技术领域常用的技术手段，此处不再赘述。图像识别器5将校准图像与标准图像比较时，校准图像与标准图像对应一致是指校准图像上指示或显示的数值与标准图像中的数值相同。
进一步地，所述仪表校准驱动装置包括仪表校准器2以及与所述仪表校准器2连接的上位机1，所述仪表校准器2与校准仪表3连接，图像识别器5与上位机1连接；
上位机1通过仪表校准器2向校准仪表3加载校准驱动信号，以使得校准仪表3根据校准驱动信号指示在所需的位置或显示相应的数值，图像识别器5向上位机1传输检定确认信息，上位机1根据检定确认信息存储并输出校准驱动信号。
所述上位机1与仪表校准器2间通过GP-IB标准的IEEE488接口连接。
在具体实施时，仪表校准器2可采用型号为FLUKE5080A多功能校准器，所述仪表校准器2具有GP-IB标准IEEE488接口，能实现计算机的自动控制。上位机1与仪表校准器2连接后，能使仪表校准器2输出所需的驱动信号，以便能模拟校准仪表3的多种工作状态。
具体校准时，在图象识别器5内预存储有多个校准仪表3在数字刻度线处的指示图像，以作为图象识别器5内的标准图像。
进一步地，为了增加测量精度，通常是指针表指针对准有数字的刻度线，读取此时仪表校准器2的输出值。所以仪表校准器2的输出势必要在刻度线附近缓慢扫描，当图像获取装置4捕捉到指针和刻度线重合时，上位机1根据检定确认信号读取仪表校准器2的输出值。不难发现这个过程有个时间差，此时仪表校准器2的输出可能已经扫描出能使指针和数字刻度线相重合时的数值，所以降低输出电压扫描速度是解决这个问题的方法；但降低扫描速度就降低了检定效率。
为了提高检定效率，本发明的仪表校准器2采用跳跃定位误差限内缓扫式标准源输出法输出所需的驱动信号。所谓“跳跃定位误差限内缓扫式标准源输出法”就是在具有数字的刻度线附近，仪表校准器2直接输出到该数值附近，如需要获取校准仪表3指示或显示50V的校准图像，很显然，仪表校准器2直接输出50V，表头指针不一定和刻度线重合，经过研究，校准仪表3跳跃到50V处的绝对误差下限处，如表头2.5级的引用误差，它每点的绝对差是6.25V，所以标准源直接输出43.75V，并在此点开始缓慢上升到56.25V，若是在此区间没有发现指针和刻度线重合，那么表头超差，检定结束。通过上述操作能省去了两个有数字的刻度线之间中间地带值的输出扫描时间，加快了检定速度。输出扫描缓慢程度的依据是指针和刻度线重合时刻到计算机获得图象识别信号后读出标准源输出值的时间，此时的仪表校准器2输出仍在缓慢上升，上升值引起的误差不能大于被检表误差的五分之一，也就是1.25V。由于校准图象符合性验证速度小于1秒（快的小于0.07秒），也即是说仪表校准器2输出扫描速度为不大于1.25伏/秒，所以一个数字刻度线最大检定时间不大于10秒，一个有5个数字的刻度线表头上升、下降全部检定时间最大是100秒，从而实现自动记录，自动计算误差和不确定度，自动判断是否合格等工作，又避免了人工的粗大误差，大大提高了工作效率。
本发明对于指针表头及简易数字表头的校准仪表3采用仪表校准器2驱动工作，上位机1能使得仪表校准器2输出所需的校准驱动信号，校准仪表3处于相应的指示或显示状态时，通过图像获取装置4获得校准图像，图象识别器5将校准图像与预设的标准图像进行对比当所述校准图像与标准图像对应一致时，图像识别器5向仪表校准驱动装置传输检定确认信息；仪表校准驱动装置根据所述检定确认信息读取加载到校准仪表3的校准驱动信号，仪表校准驱动装置存储并输出所述校准驱动信号，从而能实现对指针表头及简易数字表头的有效检定，结构紧凑，自动化程度高，适应范围广，安全可靠。

Claims (4)

1.一种用于指针表头及简易数字表头的自动检定系统，包括为指针表头或简易数字表头的校准仪表（3）；其特征是：还包括用于驱动所述校准仪表（3）的仪表校准驱动装置以及用于获取所述校准仪表（3）校准图像的图像获取装置（4），所述图像获取装置（4）与图象识别器（5）连接；
所述仪表校准驱动装置驱动校准仪表（3）指示在所需的位置或显示相应的数值，图像获取装置（4）获取校准仪表（3）所在指示位置或显示数值状态的校准图像，并将所述校准图像传输至图象识别器（5）内；图象识别器（5）接收图像获取装置（4）传输的校准图像，并将所述校准图像与所述图像识别器（5）内预先存储校准仪表（3）相对应的标准图像进行比较；当所述校准图像与标准图像对应一致时，图像识别器（5）向仪表校准驱动装置传输检定确认信息；仪表校准驱动装置根据所述检定确认信息读取加载到校准仪表（3）的校准驱动信号，仪表校准驱动装置存储并输出所述校准驱动信号。
2.根据权利要求1所述的用于指针表头及简易数字表头的自动检定系统，其特征是：所述仪表校准驱动装置包括仪表校准器（2）以及与所述仪表校准器（2）连接的上位机（1），所述仪表校准器（2）与校准仪表（3）连接，图像识别器（5）与上位机（1）连接；
上位机（1）通过仪表校准器（2）向校准仪表（3）加载校准驱动信号，以使得校准仪表（3）根据校准驱动信号指示在所需的位置或显示相应的数值，图像识别器（5）向上位机（1）传输检定确认信息，上位机（1）根据检定确认信息存储并输出校准驱动信号。
3.根据权利要求2所述的用于指针表头及简易数字表头的自动检定系统，其特征是：所述上位机（1）与仪表校准器（2）间通过GP-IB标准的IEEE488接口连接。
4.根据权利要求1所述的用于指针表头及简易数字表头的自动检定系统，其特征是：所述图像获取装置（4）包括摄像头。
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