CN108362231A - 基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及测量方法 - Google Patents

基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108362231A
CN108362231A CN201810515875.3A CN201810515875A CN108362231A CN 108362231 A CN108362231 A CN 108362231A CN 201810515875 A CN201810515875 A CN 201810515875A CN 108362231 A CN108362231 A CN 108362231A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas chamber
machine vision
laser
chamber piston
measuring device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810515875.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108362231B (zh
Inventor
李士开
唐有生
李兆福
刘强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TANGSHAN JIANHUA AUTOMATIC CONTROL INSTALLATION FACTORY
Original Assignee
TANGSHAN JIANHUA AUTOMATIC CONTROL INSTALLATION FACTORY
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TANGSHAN JIANHUA AUTOMATIC CONTROL INSTALLATION FACTORY filed Critical TANGSHAN JIANHUA AUTOMATIC CONTROL INSTALLATION FACTORY
Priority to CN201810515875.3A priority Critical patent/CN108362231B/zh
Publication of CN108362231A publication Critical patent/CN108362231A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108362231B publication Critical patent/CN108362231B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

一种基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,测量装置包括两套激光发射组件、两套机器视觉组件、以及计算机;激光发射组件LSA与机器视觉组件VIA上下对应设置,二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的中心位置;激光发射组件LSB与机器视觉组件VIB上下对应设置,二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的边缘位置;视觉传感器通过防爆电缆与设置在煤气柜外面的计算机连接;计算机内安装编制的机器视觉软件。这种测量装置方案简单、准确度高、方法先进、安全可靠、经济实用;真正实现了高精度智能在线测量;提高了煤气柜生产安全性和劳动效率,是具有广泛推广意义的基于机器视觉测量煤气柜活塞扭转量的方法。

Description

基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及工业过程参数测控领域,具体地说是公开了一种基于机器视觉测量煤气柜活塞扭转量的装置和方法,是实现煤气柜安全运行必须使用的实时动态测量系统。
背景技术
煤气柜活塞扭转是指煤气柜活塞沿中心轴旋转的弧度(简称扭转量),煤气柜活塞运行时其扭转量不能超过规定值。若扭转量超过了规定值,将会造成重大的生产事故。目前,煤气柜活塞扭转量仅能通过机械限位的方式进行约束。没有可行及可靠的测量方法,而在线监测煤气柜活塞扭转量也是空白。
煤气柜活塞直径一般为50m左右,活塞在垂直方向的移动距离也要有50m-100m。一般煤气柜活塞扭转量不超过±50mm,因此在一个大的范围内检测微小的变化量,是首先要解决的问题。
发明内容
为了解决上述问题,本发明一是提供一种基于机器视觉测量煤气柜活塞扭转量的装置,二是提供一种利用上述装置进行煤气柜活塞扭转量的测量方法。
为实现上述发明目的,本发明所采用的技术方案是:
一种基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,所述测量装置包括两套激光发射组件,分别为LSA和LSB;两套机器视觉组件,分别为VIA和VIB;以及用于数据采集和分析的计算机;
所述激光发射组件LSA与机器视觉组件VIA上下对应设置,二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的中心位置;所述激光发射组件LSB与机器视觉组件VIB上下对应设置,二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的边缘位置;
所述机器视觉组件包括激光靶盘、支撑杆、视觉传感器、传感器安装座和下安装板;激光靶盘通过支撑杆架装于煤气柜活塞上面的下安装板上,下安装板与煤气柜活塞通过连接件固定安装; 所述视觉传感器安装在所述激光靶盘下方的煤气柜活塞上面的下安装板上;镜头对准激光靶盘;
所述视觉传感器通过防爆电缆与设置在煤气柜外面的计算机连接;所述计算机内安装编制的机器视觉软件。
作为优选方案:所述激光发射组件的中心在初始位置时分别与机器视觉组件的中心上下对正。
作为优选方案:所述机器视觉组件中的激光靶盘为圆形板体结构;所述支撑杆包括长支撑杆和短支撑杆;所述下安装板通过连接件固定安装在煤气柜活塞的上面;所述长支撑杆分设于所述下安装板和激光靶盘之间,且多个长支撑杆沿下安装板上面圆周分布;所述短支撑杆安装在所述下安装板上面,置于长支撑板所在圆周的内圈、激光靶盘的下方;所述传感器安装座通过连接件架装在所述短支撑杆上;所述视觉传感器安装于所述传感器安装座上面中央位置。
作为优选方案:所述激光发射组件所发射的是激光线投影为圆点,其所投射的为超远距离的激光射线。
作为优选方案:所述视觉传感器为防爆高精度图像传感器。
作为优选方案:所述激光发射组件包括壳体、安装法兰和激光头;
所述壳体包括置于安装法兰上面的上外壳、置于安装法兰下面的下外壳;所述上壳体内部同心套装有定位外壳和万向外壳;
所述激光头穿过安装法兰,且安装于所述安装法兰的中央部位,其上部置于所述万向外壳内部,其下部悬置于下外壳内部;
所述下外壳的底部设置有一带中孔的防护板,中孔内安装防护玻璃,该防护板通过连接件安装与所述下外壳底面上。
作为优选方案:所述定位外壳、万向外壳和防护板的中心上下对正。
作为优选方案:所述激光头与所述安装法兰之间安装有关节轴承。
用测量装置测量活塞扭转量的方法,激光头向安装在煤气柜活塞上的激光靶盘投射点状激光光线,作为定标光线;机器视觉组件固定于煤气柜活塞上并随之运动,视觉传感器实时采集激光光点在激光靶盘上的图像,通过防爆电缆传输到煤气柜外部的计算机内,计算机内的软件对视觉传感器采集到的图像分析处理,得出煤气柜活塞在运行时的扭转量,生成煤气柜活塞扭转量的在线测量系统组态画面,实时显示扭转量,并根据工艺参数要求启动与计算机连接的报警器,进行声光报警。
本发明所公开的这种基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及方法,主要是利用机器视觉技术采集煤气柜活塞扭转的图像信号,并利用计算机内的机器视觉软件进行分析处理,得出煤气柜活塞的扭转量,方案简单、准确度高、方法先进、安全可靠、经济实用;真正实现了高精度智能在线测量;提高了煤气柜生产安全性和劳动效率,是具有广泛推广意义的基于机器视觉测量煤气柜活塞扭转量的方法。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中激光发射组件的结构示意图。
图3为本发明的机器视觉组件的结构示意图。
图中:激光发射组件LSA、机器视觉组件VIA、激光发射组件LSB、机器视觉组件VIB;上外壳1、定位外壳2、万向外壳3、安装法兰4、关节轴承5、下外壳6、防护板7、激光靶盘8、靶盘安装板9、支撑杆10、视觉传感器11、传感器安装座12、下安装板13。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
参见附图1,本发明所公开的这种测量装置主要是利用机器视觉采集煤气柜活塞扭转的图像信号,并利用计算机内专门编制的煤气柜活塞扭转量机器视觉测量软件进行图像拟合并分析处理,得出煤气柜活塞的扭转量。本发明所公开的这种测量装置主要是利用机器视觉技术采集煤气柜活塞变化过程中发生扭转时指定两点的图像信号,再利用计算机内的机器视觉软件对此图像变化信号进行比对分析处理,从而得出煤气柜活塞的扭转量。计算机内的处理软件根据实际设计需要既可外购,也可进行自行编制。
这种基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,所述测量装置包括激光发射组件LSA、机器视觉组件VIA、激光发射组件LSB、机器视觉组件VIB、防爆电缆、计算机。
激光发射组件LSA、LSB作为基准,激光发射组件LSA固定安装在煤气柜柜顶部的中央位置,激光发射组件LSB固定安装在煤气柜顶部的边缘位置。发射用的激光是防爆激光圆点发生器,即为激光头,其所投射的为超远距离的激光射线。
机器视觉组件VIA、VIB作为随活塞位置变化而变化的变量,机器视觉组件VIA安装于煤气柜活塞的中央位置,机器视觉组件VIB安装于煤气柜活塞的边缘。激光发射组件LSA与机器视觉组件VIA上下对应设置,二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的中心位置;激光发射组件LSB与机器视觉组件VIB上下对应设置,二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的边缘位置。机器视觉组件VIA、VIB分别通过防爆电缆与设置在煤气柜外面的计算机连接。
见图3,机器视觉组件上的激光靶盘8为圆形板体结构,在实际使用时,也可以选用方形板体。机器视觉组件的支撑杆10包括长支撑杆和短支撑杆,下安装板通过螺栓等连接件固定安装在煤气柜活塞的上面。长支撑杆分设于下安装板和激光靶盘之间,靶盘安装座9通过螺母装于长支撑杆的上端,激光靶盘固定装于靶盘安装板上面,多个长支撑杆沿下安装板上面圆周分布。短支撑杆安装在下安装板上面,置于长支撑板所在圆周的内圈、激光靶盘8的下方。传感器安装座12通过螺栓等连接件架装在短支撑杆上。视觉传感器11安装于所述传感器安装座12上面中央位置。视觉传感器11安装在激光靶盘8下方并对准激光靶盘8。视觉传感器11为防爆高精度图像传感器。下安装板13为固接于煤气柜活塞上表面相应位置的板体,可为方形,可为圆形,下安装板13的厚度为12mm。激光发射组件LSA与机器视觉组件VIA、激光发射组件LSB与机器视觉组件之间的垂直距离均为10m~100m。机器视觉组件VIA、VIB固定安装在煤气柜活塞上表面的相应位置,并随煤气柜活塞一起移动。
视觉传感器11通过防爆电缆与设置在煤气柜外面的计算机连接。计算机内安装有机器视觉软件。
激光发射组件的中心在初始位置时与机器视觉组件的中心上下对正。激光发射组件所发射的是激光线投影为圆点,其所投射的为超远距离的激光射线。视觉传感器为防爆高精度图像传感器。
见图2,激光发射组件包括壳体、安装法兰和激光头。壳体包括置于安装法兰4上面的上外壳1、置于安装法兰下面的下外壳6。上壳体内部同心套装有定位外壳2和万向外壳3。激光头即激光发射器穿过安装法兰4,且安装于所述安装法兰的中央部位,激光头与所述安装法兰之间安装有关节轴承5,便于实现其各个角度的调整。激光头上部置于万向外壳内部,其下部悬置于下外壳内部。下外壳的底部设置有一带中孔的防护板7,中孔内安装防护玻璃,该防护板7通过螺栓等连接件安装与下外壳底面上。定位外壳、万向外壳和防护板的中心上下对正。
采用所述的测量装置测量活塞扭转量的方法:
激光发射组件LSA、LSB分别向安装在煤气柜活塞上的机器视觉组件VIA、VIB投射激光光线,作为定标光线;机器视觉组件VIA、VIB固定于煤气柜活塞上并随之运动,视觉传感器实时采集激光光点在激光靶盘上的图像,通过防爆电缆传输到煤气柜外部的计算机内,计算机内专门编制的煤气柜活塞扭转量机器视觉测量软件对图像拟合并分析处理,得出煤气柜活塞在运行时的实时扭转量,生成煤气柜活塞扭转量在线测量系统组态画面,实时显示扭转量,并根据工艺参数要求启动与计算机连接的控制器及报警器,进行控制及声光报警。

Claims (9)

1.一种基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,其特征在于:所述测量装置包括两套激光发射组件,分别为LSA和LSB;两套机器视觉组件,分别为VIA和VIB;以及用于数据采集和分析的计算机;
所述激光发射组件LSA与机器视觉组件VIA上下对应设置,二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的中心位置;所述激光发射组件LSB与机器视觉组件VIB上下对应设置,二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的边缘位置;
所述机器视觉组件包括激光靶盘、支撑杆、视觉传感器、传感器安装座和下安装板;激光靶盘通过支撑杆架装于煤气柜活塞上面的下安装板上,下安装板与煤气柜活塞通过连接件固定安装; 所述视觉传感器安装在所述激光靶盘下方的煤气柜活塞上面的下安装板上;镜头对准激光靶盘;
所述视觉传感器通过防爆电缆与设置在煤气柜外面的计算机连接;所述计算机内安装编制的机器视觉软件。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,其特征在于:所述激光发射组件的中心在初始位置时分别与机器视觉组件的中心上下对正。
3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,其特征在于:所述机器视觉组件中的激光靶盘为圆形板体结构;所述支撑杆包括长支撑杆和短支撑杆;所述下安装板通过连接件固定安装在煤气柜活塞的上面;所述长支撑杆分设于所述下安装板和激光靶盘之间,且多个长支撑杆沿下安装板上面圆周分布;所述短支撑杆安装在所述下安装板上面,置于长支撑板所在圆周的内圈、激光靶盘的下方;所述传感器安装座通过连接件架装在所述短支撑杆上;所述视觉传感器安装于所述传感器安装座上面中央位置。
4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,其特征在于:所述激光发射组件所发射的是激光线投影为圆点,其所投射的为超远距离的激光射线。
5.根据权利要求3所述的基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,其特征在于:所述视觉传感器为防爆高精度图像传感器。
6.根据权利要求2所述的基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,其特征在于:所述激光发射组件包括壳体、安装法兰和激光头;
所述壳体包括置于安装法兰上面的上外壳、置于安装法兰下面的下外壳;所述上壳体内部同心套装有定位外壳和万向外壳;
所述激光头穿过安装法兰,且安装于所述安装法兰的中央部位,其上部置于所述万向外壳内部,其下部悬置于下外壳内部;
所述下外壳的底部设置有一带中孔的防护板,中孔内安装防护玻璃,该防护板通过连接件安装与所述下外壳底面上。
7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,其特征在于:所述定位外壳、万向外壳和防护板的中心上下对正。
8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置,其特征在于:所述激光头与所述安装法兰之间安装有关节轴承。
9.一种采用权利要求1-8中任一项所述的测量装置测量活塞扭转量的方法,其特征在于:激光头向安装在煤气柜活塞上的激光靶盘投射点状激光光线,作为定标光线;机器视觉组件固定于煤气柜活塞上并随之运动,视觉传感器实时采集激光光点在激光靶盘上的图像,通过防爆电缆传输到煤气柜外部的计算机内,计算机内的软件对视觉传感器采集到的图像分析处理,得出煤气柜活塞在运行时的扭转量,生成煤气柜活塞扭转量的在线测量系统组态画面,实时显示扭转量,并根据工艺参数要求启动与计算机连接的报警器,进行声光报警。
CN201810515875.3A 2018-05-25 2018-05-25 基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及测量方法 Active CN108362231B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810515875.3A CN108362231B (zh) 2018-05-25 2018-05-25 基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810515875.3A CN108362231B (zh) 2018-05-25 2018-05-25 基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108362231A true CN108362231A (zh) 2018-08-03
CN108362231B CN108362231B (zh) 2023-12-12

Family

ID=63012532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810515875.3A Active CN108362231B (zh) 2018-05-25 2018-05-25 基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108362231B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109029297A (zh) * 2018-08-30 2018-12-18 唐山市建华自动控制设备厂 基于机器视觉的煤气柜运行参数监测系统
CN110263771A (zh) * 2019-07-29 2019-09-20 武汉顶力康自动化有限公司 一种基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及方法
CN115183701A (zh) * 2022-08-04 2022-10-14 北京哈曼电子有限公司 一种煤气柜中活塞扭转量的测量方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3826184A1 (de) * 1987-08-04 1989-02-16 Schneider Co Optische Werke Kolben-zylinder-anordnung
KR20050058083A (ko) * 2003-12-11 2005-06-16 주식회사 제이엠피 기상 측정용 멀티센서 시스템 및 이를 이용한 기상측정방법
EP2261594A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-15 Wärtsilä Schweiz AG Liner inspection tool and method of inspecting a cylinder liner
CN105973168A (zh) * 2016-05-10 2016-09-28 中冶南方工程技术有限公司 煤气柜活塞运行诊断系统及方法
CN205940461U (zh) * 2016-05-10 2017-02-08 中冶南方工程技术有限公司 煤气柜活塞的偏移、扭转测量装置
CN208140046U (zh) * 2018-05-25 2018-11-23 唐山市建华自动控制设备厂 基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3826184A1 (de) * 1987-08-04 1989-02-16 Schneider Co Optische Werke Kolben-zylinder-anordnung
KR20050058083A (ko) * 2003-12-11 2005-06-16 주식회사 제이엠피 기상 측정용 멀티센서 시스템 및 이를 이용한 기상측정방법
EP2261594A1 (en) * 2009-06-11 2010-12-15 Wärtsilä Schweiz AG Liner inspection tool and method of inspecting a cylinder liner
CN105973168A (zh) * 2016-05-10 2016-09-28 中冶南方工程技术有限公司 煤气柜活塞运行诊断系统及方法
CN205940461U (zh) * 2016-05-10 2017-02-08 中冶南方工程技术有限公司 煤气柜活塞的偏移、扭转测量装置
CN208140046U (zh) * 2018-05-25 2018-11-23 唐山市建华自动控制设备厂 基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109029297A (zh) * 2018-08-30 2018-12-18 唐山市建华自动控制设备厂 基于机器视觉的煤气柜运行参数监测系统
CN109029297B (zh) * 2018-08-30 2023-12-26 唐山市建华自动控制设备厂 基于机器视觉的煤气柜运行参数监测系统
CN110263771A (zh) * 2019-07-29 2019-09-20 武汉顶力康自动化有限公司 一种基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及方法
CN115183701A (zh) * 2022-08-04 2022-10-14 北京哈曼电子有限公司 一种煤气柜中活塞扭转量的测量方法
CN115183701B (zh) * 2022-08-04 2024-06-14 北京哈曼电子有限公司 一种煤气柜中活塞扭转量的测量方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108362231B (zh) 2023-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108362231A (zh) 基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及测量方法
CA2035114C (en) Light scanning system for measurement of orientation and physical features of a workpiece
CN105571983B (zh) 一种核燃料芯块几何密度测量方法及其系统
CN106226759B (zh) 一种跟踪稳定度测试装置及方法
US9284950B2 (en) Method for installation of sensors in rotor blades and installation apparatus
CN108458673A (zh) 一种轴对中调整测量装置
CN116908217B (zh) 一种深孔测量与三维重建系统及其使用方法
CN108627111A (zh) 钻冲孔在线检测装置及其在线检测方法
CN208953254U (zh) 一种镜头检测装置
CN103499355A (zh) 一种激光投线仪校准系统
CN110595280A (zh) 一种高效校靶镜轴线一致性检定装置及方法
CN105629214A (zh) 一种激光雷达方位轴与光轴一致性调整方法
CN108489428B (zh) 活塞缸同轴度检测装置及方法
CN105758342B (zh) 简易型火炮身管内膛直线度检测设备
CN208140046U (zh) 基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置
CN103713370A (zh) 一种使用三坐标测量仪装调近红外大型长焦距镜头的方法
CN209784528U (zh) 激光雷达及其激光垂直校准装置
CN106767926B (zh) 一种投线仪的数字化校准系统的校准方法
CN105758255B (zh) 火炮身管内膛直线度检测设备
CN109764952B (zh) 一种轴抖动检测、转速测量方法
CN107817094A (zh) 一种高精度同向双光轴以及多光轴平行性调校方法
CN207866286U (zh) 一种激光跟踪测量系统
CN206057558U (zh) 一种跟踪稳定度测试装置
CN107085233A (zh) 一种基于精密针孔的局域辐射流测量系统
CN115307579A (zh) 一种激光跟踪仪俯仰轴和方位轴的垂直度误差检测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant