RU2689282C1 - Hydrostatic elevation meter video sensor - Google Patents

Hydrostatic elevation meter video sensor Download PDF

Info

Publication number
RU2689282C1
RU2689282C1 RU2017146710A RU2017146710A RU2689282C1 RU 2689282 C1 RU2689282 C1 RU 2689282C1 RU 2017146710 A RU2017146710 A RU 2017146710A RU 2017146710 A RU2017146710 A RU 2017146710A RU 2689282 C1 RU2689282 C1 RU 2689282C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
light sources
hydrostatic
video sensor
television video
Prior art date
Application number
RU2017146710A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сурен Петросович Буюкян
Вячеслав Вадимович Галушков
Николай Алексеевич Кузянов
Original Assignee
ОАО "Государственный специализированный проектный институт"
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 ОАО "Государственный специализированный проектный институт" filed Critical ОАО "Государственный специализированный проектный институт"
Priority to RU2017146710A priority Critical patent/RU2689282C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2689282C1 publication Critical patent/RU2689282C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm
    • G01F23/22—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water
    • G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
    • G01F23/284—Electromagnetic waves
    • G01F23/292—Light, e.g. infrared or ultraviolet

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the field of the structures units elevation positions measuring equipment. Hydrostatic elevation meter video sensor contains the optically coupled matrix photodetector with lens and generating the television video signal electronics unit, and light sources, which are installed mirror-symmetrically on the lens opposite sides on the lines sections, parallel to the matrix photodetector lines, and the lines sections lengths to the distance between them ratio is equal to the television video frame aspect ratio.
EFFECT: increase in the measurements accuracy.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области измерительной техники, связанной с контролем высотных положений узлов сооружения.The invention relates to the field of measurement technology associated with the control of the height positions of nodes of the structure.

Известны гидростатические нивелиры, содержащие сообщающиеся сосуды, установленные на контролируемых узлах сооружения, заполненные жидкостью, уровень которой устанавливается горизонтально (перпендикулярно направлению силы тяжести), что служит основой для измерений [1].Hydrostatic levels are known, containing communicating vessels installed on controlled construction sites, filled with liquid, the level of which is set horizontally (perpendicular to the direction of gravity), which serves as the basis for measurements [1].

Известны устройства для измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира, основанные на видеоизмерении - компьютерной обработке изображений источников света в телевизионном видеосигнале [2].Known devices for measuring the level of liquid in the vessels of a hydrostatic level, based on video measurement - computer processing of images of light sources in a television video signal [2].

Аналогом изобретения служит отсчетное устройство гидростатического нивелира, содержащее оптически связанные фотоприемник с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и пары источников света, установленных вокруг объектива [3].An analogue of the invention is a reading device of a hydrostatic level, containing optically coupled photodetector with a lens and an electronics unit that forms a television video signal, and a pair of light sources mounted around the lens [3].

Аналогу присущи следующие недостатки:The analogue has the following disadvantages:

- зависимость точности измерения уровня жидкости в сосудах гидростатического нивелира от погрешностей определения X и Y координат точек изображений источников света в видеокадре;- the dependence of the accuracy of measuring the liquid level in the vessels of a hydrostatic level on the errors in determining the X and Y coordinates of points of images of light sources in a video frame;

- сложная схема видеопроцессора [4], являющегося неотъемлемым узлом видеоизмерительной системы, в котором выделяются Х, Y-координаты точек изображений источников света в видеокадре.- a complex scheme of a video processor [4], which is an integral node of a video measurement system, in which the X, Y coordinates of image points of light sources in a video frame are highlighted.

Наиболее близким к заявленному изобретению по совокупности признаков (прототипом) является уровнемер, содержащий оптически связанные фотоприемник с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и кольцевой источник света, установленный вокруг объектива [5].The closest to the claimed invention on the totality of signs (prototype) is a level gauge containing optically coupled photodetector with a lens and an electronics unit that forms a television video signal, and a ring light source mounted around the lens [5].

Прототипу присущи те же недостатки, что и аналогу.The prototype has the same drawbacks as the analog.

Если источники света в видеодатчике гидростатического нивелира расположить зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива на отрезках линий, параллельных строкам матричного фотоприемника, то вычисление уровня жидкости может выполняться на основе только Y-координат точек изображений источников света в видеокадре, что позволит:If the light sources in the hydrostatic level video sensor are mirrored on opposite sides of the lens on line segments parallel to the rows of the matrix photodetector, the liquid level can be calculated based on the Y-coordinates of the light source images in the video frame, which will allow:

- повысить точность измерений, зависящая от погрешности определения только Y-координат точек изображений источников света в видеокадре;- to increase the accuracy of measurements, depending on the error in determining only the Y-coordinates of points of images of light sources in a video frame;

- существенно упростить схему видеопроцессора, исключив из него функциональные узлы, связанные с определением Х-координат точек изображений источников света в видеокадре.- significantly simplify the video processor circuit by excluding functional units from it associated with determining the X-coordinates of points of images of light sources in a video frame.

Если отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними установить равным формату телевизионного видеокадра (например, 4:3), то диапазон измерений будет максимальным, а погрешность - минимальной.If the ratio of the lengths of the line segments to the distance between them is set equal to the format of a television video frame (for example, 4: 3), then the measurement range will be maximum and the error will be minimum.

Цель изобретения состоит в устранении недостатков, присущих прототипу, для чего в соответствии с изобретением и в отличие от прототипа в видеодатчике, содержащем оптически связанные матричный фотоприемник (ПЗС-матрица, КМОП-структура) с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и источники света, источники света установлены зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива на отрезках линий, параллельных строкам матричного фотоприемника, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними равно формату телевизионного видеокадра.The purpose of the invention is to eliminate the disadvantages inherent in the prototype, for which in accordance with the invention and in contrast to the prototype in the video sensor containing an optically coupled matrix photodetector (CCD matrix, CMOS structure) with the lens and the electronics node forming the television video signal, and sources light, light sources are set mirror symmetrically on opposite sides of the lens on line segments parallel to the rows of a matrix photodetector, and the ratio of the lengths of line segments to the distance between them is p clearly television video frame format.

Изобретение поясняется фиг. 1 и 2.The invention is illustrated in FIG. 1 and 2.

На фиг. 1 изображен видеодатчик 1, содержащий узел электроники 2, матричный фотоприемник 3, объектив 4 и источники света 5. Видеодатчик 1 установлен на сосуде 6 гидростатического нивелира, заполненном жидкостью, уровень 7 которой измеряется. На выходе видеодатчика 1 формируется телевизионный видеосигнал ВС, содержащий изображения источников света 5, отраженные от поверхности жидкости, уровень 7 которой измеряется.FIG. 1 shows a video sensor 1 containing an electronics unit 2, a matrix photodetector 3, a lens 4 and light sources 5. The video sensor 1 is mounted on a hydrostatic level vessel 6 filled with liquid, the level 7 of which is measured. At the output of the video sensor 1, a television video signal BC is formed, containing images of light sources 5 reflected from the surface of the liquid, the level of which is measured 7.

На фиг. 2 изображен видеодатчик 1 с источниками света 5, установленными зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива 4 на отрезках линий, параллельных строкам 8 матричного фотоприемника 3, а уровень 7 жидкости в сосуде 6 гидростатического нивелира вычисляется на основе только Y-координат точек изображений источников света в видеокадре, что повышает точность измерений и позволяет существенно упростить схему видеопроцессора, тем самым достичь цели изобретения.FIG. 2 depicts a video sensor 1 with light sources 5 mounted mirror-symmetrically on opposite sides of objective 4 on line segments parallel to lines 8 of matrix photoreceiver 3, and the liquid level 7 in vessel 6 of the hydrostatic level is calculated based only on the Y-coordinates of the light source images in the video frame that improves the accuracy of measurements and allows you to significantly simplify the scheme of the video processor, thereby achieving the objectives of the invention.

Claims (1)

Видеодатчик гидростатического нивелира, содержащий оптически связанные матричный фотоприемник с объективом и узлом электроники, формирующим телевизионный видеосигнал, и источники света, отличающийся тем, что источники света установлены зеркально симметрично на противоположных сторонах объектива на отрезках линий, параллельных строкам матричного фотоприемника, а отношение длин отрезков линий к расстоянию между ними равно формату телевизионного видеокадра.A hydrostatic video sensor that contains an optically coupled matrix photodetector with a lens and an electronics unit that forms a television video signal, and light sources, characterized in that the light sources are installed mirror-symmetrically on opposite sides of the lens on line segments parallel to the lines of the matrix photodetector, and the ratio of the lengths of line segments to the distance between them is equal to the format of the television video frame.
RU2017146710A 2017-12-28 2017-12-28 Hydrostatic elevation meter video sensor RU2689282C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146710A RU2689282C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Hydrostatic elevation meter video sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146710A RU2689282C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Hydrostatic elevation meter video sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2689282C1 true RU2689282C1 (en) 2019-05-24

Family

ID=66637082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146710A RU2689282C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Hydrostatic elevation meter video sensor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2689282C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1795875B1 (en) * 2005-12-09 2008-10-15 Unomedical A/S An apparatus for measuring volume of liquid in a vessel
RU2395929C1 (en) * 2009-06-23 2010-07-27 Открытое акционерное общество "Государственный специализированный проектный институт" (ОАО "ГСПИ") Video processor for processing of video signal in video measurement systems
RU2599410C1 (en) * 2015-05-19 2016-10-10 Научно-производственная компания "Фаза" общество с ограниченной ответственностью Method for measuring height of transparent liquid level and device for its implementation
RU2621177C1 (en) * 2016-04-05 2017-05-31 АО "Государственный специализированный проектный институт" Liquid level video gauge in hydrostatic leveling unit vessels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1795875B1 (en) * 2005-12-09 2008-10-15 Unomedical A/S An apparatus for measuring volume of liquid in a vessel
RU2395929C1 (en) * 2009-06-23 2010-07-27 Открытое акционерное общество "Государственный специализированный проектный институт" (ОАО "ГСПИ") Video processor for processing of video signal in video measurement systems
RU2599410C1 (en) * 2015-05-19 2016-10-10 Научно-производственная компания "Фаза" общество с ограниченной ответственностью Method for measuring height of transparent liquid level and device for its implementation
RU2621177C1 (en) * 2016-04-05 2017-05-31 АО "Государственный специализированный проектный институт" Liquid level video gauge in hydrostatic leveling unit vessels

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102597197B1 (en) Structured light projection for specular surfaces
JP3673954B2 (en) Tilt sensor and surveying instrument using the same
CN101782419B (en) Liquid level measuring method and device based on isosceles right triangular prism
CN105698707A (en) Grating three-dimensional profilometer and application thereof
RU2689282C1 (en) Hydrostatic elevation meter video sensor
CN101788320B (en) Bevel edge type liquid level measurement method and device based on isosceles right triangular prism
RU2693009C2 (en) Hydrostatic elevation meter video sensor
Dupont et al. Binary pattern codification strategies in an active stereoscopic system based on flexible image guides
WO2016151573A1 (en) Leveling offset meter and methods of use and calibration
KR101684337B1 (en) Smart terminal and Method for measurement of object length using the same
RU2690088C1 (en) Method of measuring liquid level in vessels of hydrostatic levelling device
RU2693007C1 (en) Method of measuring a level of liquid in a hydrostatic level
TW201024687A (en) Measuring device for water level by laser optical imaging technology and method for the same
RU2655024C2 (en) Method and device for measuring angle of tilt
CN104848841B (en) A kind of inclination sensor and its method of work
RU2730382C1 (en) Video sensor for measuring level of liquid in vessels of hydrostatic levelling device
RU2451903C1 (en) Method of measuring plane angle and device for realising said method
CN204255307U (en) A kind of grating three-dimensional shape measuring apparatus
ES2525517B2 (en) Method and system for measuring vibrations
RU2734451C1 (en) Device for measuring angles of inclination of surface
TWI444597B (en) Apparatus and method for measuring distances
JP2004012203A (en) Optical inclination angle detecting device
JP2007232663A (en) Inclined angle detector
SU1012018A1 (en) Device for measuring tilt angles
RU2219494C2 (en) Device to transfer course from one horizon to another

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191229