CN111765929A - 加注管道流量图像测量方法及测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及航天航空流体流量测量技术，具体涉及一种加注管道流量图像测量方法及测量装置，以解决现有航天航空流量计可靠性低且安全性差的的问题。本发明所采用的技术方案为：一种加注管道流量图像测量方法，首先，将能完全覆盖住加注管道出口的流量检测片最上端铰接在加注管道出口的最高点，再将图像测量装置固定在待加注容器上；然后，在加注管道内分别通入不同流量Q的流体，图像测量装置采集不同流量Q下对应的流量检测片图像；图像测量装置提取不同流量Q对应的流量检测片图像的特征值R，建立特征值R与流量Q的R‑Q关系曲线；最后，通过特征值R比对，测量出待测流体流量；本发明还提供一种加注管道流量图像测量装置。

Description

加注管道流量图像测量方法及测量装置
技术领域
本发明涉及航天航空流体流量测量技术，具体涉及一种加注管道流量图像测量方法及测量装置。
背景技术
传统的航天流体流量测量方法多采用流量计进行测量，需要提前将流量计安装在待测管道上，该流量计测量方式为接触式测量。流量计使用时，待测管路内部的流体会腐蚀流量计，降低了流量计测量流体的可靠性和安全性，并且无法应用于某些特定的航天航空环境。
发明内容
本发明目的在于提供了一种加注管道流量图像测量方法及装置，用以克服现有航天航空流量计可靠性低且安全性差的问题。
本发明所采用的技术方案为：一种基于图像测量的加注管道流量测量方法，包括以下步骤：
1)安装流量检测片和图像测量装置
1.1)将能够完全覆盖住加注管道出口的流量检测片最上端铰接在加注管道出口的最高点；
1.2)将图像测量装置固定在待加注容器上，且图像测量装置的光轴与加注管道出口的中轴线重合；
2)建立R-Q关系曲线
2.1)在加注管道内分别通入不同流量Q的流体，图像测量装置采集不同流量Q下对应的流量检测片图像；
2.2)图像测量装置提取不同流量Q对应的流量检测片图像的特征值R，建立特征值R与流量Q的R-Q关系曲线；
3)测量流体流量
3.1)加注管道内加注待测流量Q的流体时，流体推动流量检测片转动；
3.2)图像测量装置采集流量检测片的图像并提取其特征值R，图像测量装置根据R-Q关系曲线，找到与特征值R对应的待测流体的流量Q，即可确定加注管道加注的流体流量。
进一步地，所述流量检测片为圆形；所述流量检测片的外表面颜色与加注流体颜色对比明显，以获取最佳图像对比度。
本发明还提供了一种加注管道流量图像测量装置，包括流量检测片和图像测量装置；
所述流量检测片能完全覆盖住加注管道出口，且流量检测片最上端铰接在加注管道出口的最高点；
所述图像测量装置固定在待加注容器上，且图像测量装置的光轴与加注管道出口的中轴线重合。
进一步地，所述流量检测片的厚度为0.4mm-0.6mm；所述流量检测片为圆片状；所述流量检测片为黑色，用于图像测量装置获取最佳图像对比度；所述流量检测片为铝合金2A12；流量检测片与加注管道出口采用合页方式铰接。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
一、本发明多次在加注管道内通入不同流量流体进行试验，并在图像测量装置中建立图像特征值R与流量Q的R-Q关系曲线，提高了图像测量装置采集数据的准确性和可靠性；图像测量装置再找到与待测图像特征值对应的待测流体的流量，实现了对特殊应用下的流体流量的测量，该非接触式的流量测量操作更为简便，使用安全可靠。
二、本发明使用测量装置结构简单且安装方便，在加注管道出口通过合页铰接流量检测片，当流体推动流量检测片时，流量检测片受力更加均匀，减小了因流量检测片偏转产生的检测误差，保证了流量检测片转动位置与流量推动力之间的一致性。
附图说明
图1为本发明一种加注管道流量图像测量装置的结构图。
图2为本发明实施例加注流量为0时，图像测量装置采集的流量检测片图像。
图3为本发明实施例加注流量为Q1时，图像测量装置采集的流量检测片图像。
图4为本发明实施例加注流量为Q2时，图像测量装置采集的流量检测片图像。
图5为本发明实施例加注流量为Q3时，图像测量装置采集的流量检测片图像。
图中1-流量检测片，2-图像测量装置，3-加注管道。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本发明的限制。
如图1所示，本实施例中的一种加注管道流量图像测量方法，包括以下步骤：
1)安装流量检测片1和图像测量装置2
1.1)将能够完全覆盖住加注管道3出口的流量检测片1最上端铰接在加注管道3出口的最高点；
1.2)将图像测量装置2固定在待加注容器上，且图像测量装置2的光轴与加注管道3出口的中轴线重合；
2)建立R-Q关系曲线
2.1)在加注管道3内分别通入不同流量Q的流体，图像测量装置2采集不同流量Q下对应的流量检测片1图像；
2.2)图像测量装置2提取不同流量Q对应的流量检测片1图像的特征值R，建立特征值R与流量Q的R-Q关系曲线；
3)测量流体流量
3.1)加注管道3内加注待测流量Q的流体时，流体推动流量检测片1转动；
3.2)图像测量装置2采集流量检测片1的图像并提取其特征值R，图像测量装置2根据R-Q关系曲线，找到与特征值R对应的待测流体的流量Q，即可确定加注管道3加注的流体流量。
流量检测片1为圆形；流量检测片1的外表面颜色与加注流体颜色对比明显，以获取最佳图像对比度。
本发明还提供了一种加注管道流量图像测量装置，包括流量检测片1和图像测量装置2；
流量检测片1能完全覆盖住加注管道3出口，且流量检测片1最上端铰接在加注管道3出口的最高点；
图像测量装置2固定在待加注容器上，且图像测量装置2的光轴与加注管道3出口的中轴线重合。
流量检测片1的厚度为0.4mm-0.6mm；流量检测片1为圆片状；流量检测片1为黑色，用于图像测量装置2获取最佳图像对比度；流量检测片1为铝合金2A12；流量检测片1与加注管道3出口采用合页方式铰接。
本实施例中，可先再加注管道3内通入四种不同流量Q的流体，并提取图像的特征值R，具体如下：
如图2所示，当加注管道3内加注流量为0时，图像测量装置2采集流量检测片1的图像，提取特征值为椭圆曲率R0；
如图3所示，当加注管道3内加注流量为Q1时，图像测量装置2采集流量检测片1的图像，提取特征值为椭圆曲率R1；
如图4所示，当加注管道3内加注流量为Q2时，图像测量装置2采集流量检测片1的图像；提取特征值为椭圆曲率R2；
如图5所示，当加注管道3内加注流量为Q3时，图像测量装置2采集流量检测片1的图像；提取特征值为椭圆曲率R3；
建立特征值椭圆曲率R与流量Q的R-Q关系曲线，当在加注管道3内加注待测流量Q的流体，图像测量装置2采集流量检测片1的图像并提取其特征值R，图像测量装置2根据R-Q关系曲线，找到与特征值R对应的待测流体的流量Q。
以上所述仅为本发明的实施例，并非对本发明保护范围的限制，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种加注管道流量图像测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)安装流量检测片(1)和图像测量装置(2)
1.1)将能够完全覆盖住加注管道(3)出口的流量检测片(1)最上端铰接在加注管道(3)出口的最高点；
1.2)将图像测量装置(2)固定在待加注容器上，且图像测量装置(2)的光轴与加注管道(3)出口的中轴线重合；
2)建立R-Q关系曲线
2.1)在加注管道(3)内分别通入不同流量Q的流体，图像测量装置(2)采集不同流量Q下对应的流量检测片(1)图像；
2.2)图像测量装置(2)提取不同流量Q对应的流量检测片(1)图像的特征值R，建立特征值R与流量Q的R-Q关系曲线；
3)测量流体流量
3.1)加注管道(3)内加注待测流量Q的流体时，流体推动流量检测片(1)转动；
3.2)图像测量装置(2)采集流量检测片(1)的图像并提取其特征值R，图像测量装置(2)根据R-Q关系曲线，找到与特征值R对应的待测流体的流量Q，即可确定加注管道(3)加注的流体流量。
2.根据权利要求1所述的加注管道流量图像测量方法，其特征在于：所述流量检测片(1)为圆形。
3.根据权利要求1或2所述的加注管道流量图像测量方法，其特征在于：所述流量检测片(1)的外表面颜色与加注流体颜色对比明显，以获取最佳图像对比度。
4.一种加注管道流量图像测量装置，其特征在于：包括流量检测片(1)和图像测量装置(2)；
所述流量检测片(1)能完全覆盖住加注管道(3)出口，且流量检测片(1)最上端铰接在加注管道(3)出口的最高点；
所述图像测量装置(2)固定在待加注容器上，且图像测量装置(2)的光轴与加注管道(3)出口的中轴线重合。
5.根据权利要求4所述的加注管道流量图像测量装置，其特征在于：所述流量检测片(1)的厚度为0.4mm-0.6mm。
6.根据权利要求4或5所述的加注管道流量图像测量装置，其特征在于：所述流量检测片(1)为圆片状。
7.根据权利要求6所述的加注管道流量图像测量装置，其特征在于：所述流量检测片(1)为黑色，用于图像测量装置(2)获取最佳图像对比度。
8.根据权利要求7所述的加注管道流量图像测量装置，其特征在于：所述流量检测片(1)为铝合金2A12；流量检测片(1)与加注管道(3)出口采用合页方式铰接。
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