燃油加油机全自动检定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了燃油加油机全自动检定装置。包括三个部分：传感器与执行机构，嵌入式ARM处理器，上位机检定系统。该装置利用嵌入式技术和传感器技术，实现加油机检定装置的自动调平、自动切换大小标准量器、自动调节加油枪的流量大小；通过摄像头和温度传感器自动读取油品液位、温度，并串口发送给上位机，在上位机中补偿计算得到实际油品容量，并与燃油加油机示值相比较，得到燃油加油机的示值误差；实现加油机小、中、大流量一次性检定，检定完成后通过上位机发出信号通过控制器控制电磁阀和排油泵进行一次性排油，最后保存原始记录并打印检定报告。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种燃油加油机全自动检定装置，适用于所有油品加油机的快速、自动化的检定，属于电气自动化检测领域。
技术介绍
燃油加油机是成品油流通领域贸易结算最重要的计量器具之一，其准确度要求0.3级。为保证油品的准确计量，燃油加油机的检定工作尤其重要。国内计量技术机构多采用静态容积法检定燃油加油机的示值误差，即用标准金属量器标准装置检定燃油加油机。标准金属量器容量值的计算主要取决于计量颈液位高度及标准金属量器内温度，其计量颈液位高度及温度值测量采用人工读取计量颈标尺和温度计的方式进行，因此原始静态容积法加油机检定装置存在的三个主要缺点：1)通过汽包调平装置，不精确，而且测量人员手工调节螺丝，工作量繁重；2)每检定一次燃油加油机，都需人工读取量器内温度、燃油加油机出口温度以及量颈液位，不准确、不可靠、效率低；3)计算难度大，因在加油站现场操作，人工获得液位高度及温度值后，需人工计算20℃下油品的标准容积，计算工作量大，不方便，易出错，工作效率低。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种自动化程度高、效率高、检测精度高的燃油加油机全自动检定装置。它主要包括五个部分：调平模块、加油枪流量自动调节模块、液位图像识别模块、温度采集模块、以及上位机检定系统。本技术的技术方案为：一种燃油加油机全自动检定装置，包括加油枪流量自动调节模块、标准金属量器、调平模块、液位图像识别模块、温度采集模块、嵌入式ARM处理器、上位机检定系统；所述加油枪流量自动调节模块的进口与进油管相连；所述加油枪流量自动调节模块的出口通过出油管与所述标准金属量器上端进口相连；所述嵌入式ARM处理器分别和加油枪流量自动调节模块、调平模块、液位图像识别模块、温度采集模块、上位机检定系统相连；所述加油枪流量自动调节模块依次和嵌入式ARM处理器、上位机检定系统相连，实现对加油枪流量的自动控制调节，也可实现选择大、中、小量程或其他固定量程的选取；所述调平模块安装在所述标准金属量器底端，所述嵌入式ARM处理器同调平模块相连，通过SPI通信采集双轴倾角传感器的倾角值，经过PID计算，发出方向控制信号和脉冲信号控制两个步进电机实现装置自动调平；所述液位图像识别模块包括安装在标准金属量器上端颈部的示液管和摄像头；所述嵌入式ARM处理器同摄像头相连，通过嵌入式ARM处理器采集油位图像，由openCV进行灰度化、滤波、二值化、边缘检测、液位提取，再经过对系统标定计算转换成实际液位高度；所述温度采集模块包括量器口温度传感器、量器内温度传感器；所述嵌入式ARM处理器通过A/D转换来采集量器口温度传感器和量器内温度传感器的温度值；所述上位机检定系统与嵌入式ARM处理器相连，采用labview上位机软件，用于实时显示标准金属量器顶部底部温度，以及油位高度，并将得到的数据保存为EXCLE原始记录，通过系数补偿计算得到最终的油的实际体积，自动判断是否合格，并打印检定证书。进一步，所述调平模块包括：双轴倾角传感器、X轴步进电机，X轴滑动丝杆，固定支脚，Y轴步进电机，Y轴滑动丝杆；X轴步进电机的转轴和X轴滑动丝杆通过转盘链接，X轴步进电机转动能带动X轴滑动丝杆转动，从而实现滑动丝杆上下移动；Y轴步进电机的转轴和Y轴滑动丝杆通过转盘链接，Y轴步进电机转动能带动Y轴滑动丝杆转动，从而实现滑动丝杆上下移动。进一步，所述加油枪流量自动调节模块包括：油枪固定箱、加油机油枪、调节扳机装置；所述油枪固定箱前侧设有箱盖，所述油枪固定箱的一侧预留进油管口，所述进油管口可供所述加油机油枪油管通过，所述油枪固定箱的另一侧设有出油口，所述加油机油枪的枪口正对着所述出油口，所述出油口连接出油管，所述出油管上设有三角电磁阀门；所述调节扳机装置设置在所述油枪固定箱内部，包括步进电机、步进电机驱动器、滑片、连接杆、拨动器件，所述步进电机的输出轴端套有圆形滑片，且输出轴与所述滑片固定连接；所述连接杆的一端焊接在所述滑片圆周一侧上，所述连接杆的另一端连接所述拨动器件；所述步进电机带动滑片上的连接杆转动，使得拨动器件来回拨动所述加油机油枪的油枪扳机，实现油枪扳机的开启和关闭。进一步，所述嵌入式ARM处理器能够向所述步进电机驱动器发出不同的脉冲，从而通过双拨片带动加油机枪扳机转动到相应的量程区；所述嵌入式ARM处理器与所述三角电磁阀门，用于控制流量大小。进一步，所述拨动器件为双拨片，所述双拨片焊接在所述连接杆上，所述油枪扳机被限制在所述双拨片之间，且所述双拨片垂直于所述油枪扳机所在的平面。进一步，所述滑片为圆形金属薄片。进一步，还包括电磁阀控制模块，检定完成后通过上位机检定系统发出信号通过ARM处理器控制电磁阀和排油泵进行一次性排油。本技术的技术效果为：通过理论计算及实验室校准，确认燃油加油机的自动检定系统整体不确定度优于0.05％，可以开展准确度等级为0.3％的燃油加油机的计量检定工作，同时其结构及操控性能完全符合实际工作需要。该系统能够在燃油加油机的检定领域发挥重大作用，有效降低工作人员劳动强度，提高工作效率。除此之外，本技术还具有的有益效果包括以下几点：1)采用双轴倾角传感器代替汽包法，并经过步进电机自动调平，代替人工调平，省去繁重操作。2)采用摄像头采集油位图像，并经过图形处理得到液位高度，采用温度传感器采集温度，代替人工读取，且精度高。3)上位机软件自动补偿计算得到实际油品容量，并与燃油加油机示值相比较，得到燃油加油机的示值误差，代替人工计算，准确度高。4)检定加油机时，加油机油枪通过进油管口放到油枪固定箱内，油枪固定箱内的固定片夹紧加油机油枪，合上箱盖，固定加油机油枪；步进电机的输出轴端与滑片固定连接，滑片圆周一侧上焊接连接杆的一端，连接杆的另一端连接双拨片，步进电机带动滑片上的连接杆转动，使得双拨片来回拨动加油机油枪的油枪扳机，实现油枪扳机的开启和关闭；将加油机油枪扳机设置在油枪固定箱内部，并通过步进电机控制油枪扳机的开启和关闭，以代替人手握加油机油枪，避免油的挥发对检定人员的身体造成伤害。5)燃油加油机检定过程中，通过ARM处理器实现对加油机油枪大、中、小流量的检定；ARM处理器的LCD接口与触摸屏通过数据线相连，触摸屏设有大、中、小流量开关按钮，当检定大、中、小流量时，按下大、中、小流量按钮，开启大、中、小流量；另外，ARM处理器的GPIO管脚与三角电磁阀门，通过三角电磁阀门控制流量大小；ARM处理器的GPIO管脚与步进电机驱动器相连，用于控制步进电机；通过ARM处理器来调节流量大小，不需要人工扣动油枪扳机来调节，提高了注油量的精确度，大大提高了工作人员的工作效率。附图说明图1为技术燃油加油机全自动检定装置的模型示意图。图中：1.打印机，2.ARM处理器，3.上位机系统，4.三角电磁阀，5.量器口温度传感器，6.加油枪流量自动调节机构，7.示液管，8.摄像头，9.量器内温度传感器，10.标准金属量器，11.双轴倾角传感器，12.防爆电磁阀，13.X轴步进电机，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃油加油机全自动检定装置，其特征在于：包括加油枪流量自动调节模块、标准金属量器、调平模块、液位图像识别模块、温度采集模块、嵌入式ARM处理器、上位机检定系统；所述加油枪流量自动调节模块的进口与进油管相连；所述加油枪流量自动调节模块的出口通过出油管与所述标准金属量器上端进口相连；所述嵌入式ARM处理器分别和加油枪流量自动调节模块、调平模块、液位图像识别模块、温度采集模块、上位机检定系统相连；所述加油枪流量自动调节模块依次和嵌入式ARM处理器、上位机检定系统相连，实现对加油枪流量的自动控制调节，也可实现选择大、中、小量程或其他固定量程的选取；所述调平模块安装在所述标准金属量器底端，所述嵌入式ARM处理器同调平模块相连，通过SPI通信采集双轴倾角传感器(11)的倾角值，经过PID计算，发出方向控制信号和脉冲信号控制两个步进电机实现装置自动调平；所述液位图像识别模块包括安装在标准金属量器上端颈部的示液管(7)和摄像头(8)；所述嵌入式ARM处理器同摄像头(8)相连，通过嵌入式ARM处理器(2)采集油位图像，由openCV进行灰度化、滤波、二值化、边缘检测、液位提取，再经过对系统标定计算转换成实际液位高度；所述温度采集模块包括量器口温度传感器(5)、量器内温度传感器(9)；所述嵌入式ARM处理器(2)通过A/D转换来采集量器口温度传感器(5)和量器内温度传感器(9)的温度值；所述上位机检定系统与嵌入式ARM处理器相连，采用labview上位机软件，用于实时显示标准金属量器顶部底部温度，以及油位高度，并将得到的数据保存为EXCLE原始记录，通过系数补偿计算得到最终的油的实际体积，自动判断是否合格，并打印检定证书。...

【技术特征摘要】
1.一种燃油加油机全自动检定装置，其特征在于：包括加油枪流量自动调节模块、标准金属量器、调平模块、液位图像识别模块、温度采集模块、嵌入式ARM处理器、上位机检定系统；所述加油枪流量自动调节模块的进口与进油管相连；所述加油枪流量自动调节模块的出口通过出油管与所述标准金属量器上端进口相连；所述嵌入式ARM处理器分别和加油枪流量自动调节模块、调平模块、液位图像识别模块、温度采集模块、上位机检定系统相连；
所述加油枪流量自动调节模块依次和嵌入式ARM处理器、上位机检定系统相连，实现对加油枪流量的自动控制调节，也可实现选择大、中、小量程或其他固定量程的选取；
所述调平模块安装在所述标准金属量器底端，所述嵌入式ARM处理器同调平模块相连，通过SPI通信采集双轴倾角传感器(11)的倾角值，经过PID计算，发出方向控制信号和脉冲信号控制两个步进电机实现装置自动调平；
所述液位图像识别模块包括安装在标准金属量器上端颈部的示液管(7)和摄像头(8)；所述嵌入式ARM处理器同摄像头(8)相连，通过嵌入式ARM处理器(2)采集油位图像，由openCV进行灰度化、滤波、二值化、边缘检测、液位提取，再经过对系统标定计算转换成实际液位高度；
所述温度采集模块包括量器口温度传感器(5)、量器内温度传感器(9)；所述嵌入式ARM处理器(2)通过A/D转换来采集量器口温度传感器(5)和量器内温度传感器(9)的温度值；
所述上位机检定系统与嵌入式ARM处理器相连，采用labview上位机软件，用于实时显示标准金属量器顶部底部温度，以及油位高度，并将得到的数据保存为EXCLE原始记录，通过系数补偿计算得到最终的油的实际体积，自动判断是否合格，并打印检定证书。
2.根据权利要求1所述的一种燃油加油机全自动检定装置，其特征在于：所述调平模块包括：双轴倾角传感器(11)、X轴步进电机(13)，X轴滑动丝杆(14)，固定支脚(15)，Y轴步进电机(16)，Y轴滑动丝杆(17)；X轴步进电机(13)的转轴和X轴滑动丝杆(14)通过转盘链接，X轴步进电机(13)转动能带动X轴滑动丝杆(14)转动，从而实现滑动丝杆(14)上下移动；Y轴步进电机(16)的转轴和Y轴滑动丝杆(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海鹏，赵不贿，肖晖，石建荣，陶伟明，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32