一种基于机器视觉的煤气柜活塞漂移量的测量装置及方法制造方法及图纸

一种基于机器视觉的煤气柜活塞漂移量的测量装置，测量装置包括点状激光器、激光靶盘、视觉传感器和计算机；点状激光器安装在煤气柜柜体的顶部位置；激光靶盘通过连接杆架装于煤气柜活塞上面的安装底座上；视觉传感器安装在所述激光靶盘下方的煤气柜活塞上表面的安装底座上；点状激光器对准活塞上的激光靶盘;所述激光靶盘对准煤气柜柜顶的点状激光器的光点;所述视觉传感器的镜头对准激光靶盘;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。本发明专利技术方案简单、准确度高、方法先进、安全可靠、经济实用；解决了过去测量精度差、效率低、无法定标的缺点，真正实现了高精度智能在线测量。

Device and method for measuring piston displacement of gas cabinet based on machine vision

A measuring device for piston drift of gas holder based on machine vision includes a dot laser, a laser target, a vision sensor and a computer; a dot laser is mounted on the top of the gas holder; a laser target is mounted on the mounting base above the piston of the gas holder through a connecting rod frame; and a vision sensor. The device is mounted on the mounting base on the upper surface of the piston of the gas holder below the laser target plate; a dot laser is pointed at the laser target plate on the piston; the laser target plate is pointed at the light spot of the dot laser on the top of the gas holder; the lens of the vision sensor is pointed at the laser target plate; and the vision sensor is connected with the gas through an explosion-proof cable. The computer is connected outside the cabinet; the computer vision software is installed in the computer. The invention has the advantages of simple scheme, high accuracy, advanced method, safety, reliability, economy and practicality, and solves the shortcomings of poor measurement accuracy, low efficiency and no calibration in the past, and truly realizes high-precision intelligent on-line measurement.

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的煤气柜活塞漂移量的测量装置及方法
本专利技术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漂移量的装置和方法，实现煤气柜安全运行必须使用的实时动态测量系统。
技术介绍
煤气柜是钢铁工业、石油化工、日常生活等领域重要的生产过程设备，用于各种燃气的储配。目前，煤气柜活塞漂移量测量普遍采用的方法是沿煤气柜活塞外圆周安装几个测距传感器，测量出传感器与煤气柜柜壁的距离，然后计算得出煤气柜活塞的漂移量。煤气柜的高度一般为50m-100m，活塞在垂直方向的移动距离也要有50m-100m。用煤气柜柜壁作为测量活塞漂移的基准面时，煤气柜柜壁的垂直度和平面度都无法满足测量活塞漂移的要求。一般煤气柜活塞在水平方向的漂移量不超过100mm，现有的用于煤气柜活塞漂移量的测量装置精度较低，主要是受基准面的垂直度和平面度的影响，一般采用这种方法计算漂移量和分析漂移方位，准确率低，效率低。
技术实现思路
为了克服了过去测量方法精度差、以及无法确定基准面的问题，本专利技术一是提供一种基于机器视觉测量煤气柜活塞漂移量的装置，二是提供一种利用上述装置进行煤气柜活塞漂移量和漂移方位的测量方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于机器视觉的煤气柜活塞漂移量的测量装置，所述测量装置包括点状激光器、激光靶盘、视觉传感器和计算机;所述点状激光器安装在煤气柜柜体的顶部位置；所述激光靶盘通过连接杆架装于煤气柜活塞上面的安装底座上；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表面的安装底座上；所述点状激光器对准活塞上的激光靶盘;所述激光靶盘对准煤气柜柜顶的点状激光器的光点;所述视觉传感器的镜头对准激光靶盘;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，所述点状激光器的中心和初始位置时激光靶盘的中心上下对正。作为优选方案，所述激光靶盘为正方形板体结构；连接杆上端固接于激光靶盘的下面，下端固接在所述安装底座上。作为优选方案，所述点状激光器采用的是防爆激光圆点发生器，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。一种采用所述的测量装置测量活塞偏移量的方法，点状激光器向利用连接杆安装在煤气柜活塞上的激光靶盘投射激光光线，作为定标光线；视觉传感器固定于煤气柜活塞上表面的安装底座上并随之运动，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，计算机内的编制的机器视觉软件对图像分析处理，得出煤气柜活塞在运行时漂移量和漂移方位，生成煤气柜活塞漂移量及漂移方位的在线测量系统组态画面，实时显示漂移量及漂移方位，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。作为优选方案，所述安装底座、连接杆、激光靶盘和视觉传感器组装成一体，固定安装在煤气柜活塞上表面的中央位置，并随煤气柜活塞一起移动。本专利技术所公开的这种基于机器视觉的煤气柜活塞漂移量的测量装置，主要是利用机器视觉技术采集煤气柜活塞漂移的图像信号，并利用计算机内的机器视觉软件进行分析处理，得出煤气柜活塞的漂移量和漂移方位，方案简单、准确度高、方法先进、安全可靠、经济实用；解决了过去测量精度差、效率低、无法定标的缺点，真正实现了高精度智能在线测量；提高了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漂移量的方法。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图图中：点状激光器1、激光靶盘2、连接杆3、视觉传感器4、安装底座5、活塞6、煤气柜7、防爆电缆8、计算机9。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。参见附图1，本专利技术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漂移的图像信号，并利用计算机内的机器视觉软件进行分析处理，得出煤气柜活塞的漂移量和漂移方位。这种基于机器视觉的煤气柜活塞漂移量的测量装置，所述测量装置包括点状激光器1、激光靶盘2、连接杆3、视觉传感器4、安装底座5、防爆电缆8和计算机9。点状激光器1作为基准，固定安装在煤气柜柜顶部适当位置。点状激光器采用的是防爆激光圆点发生器，其所投射的为超远距离的激光射线。激光靶盘2通过连接杆3架装于煤气柜活塞6上面的相应位置，激光靶盘为正方形板体结构，也可以选用圆形板体，连接杆3的上端固接于激光靶盘的下面，连接杆3的下端固接在安装底座5上。视觉传感器4安装在激光靶盘下方的煤气柜活塞6上表面的安装底座5上，并置于其中央位置。视觉传感器为防爆高精度图像传感器。安装底座5为固接于煤气柜活塞6上表面相应位置的板体，可为方形，可为圆形，安装底座的厚度为16mm。激光靶盘2距离点状激光器1的距离为10m～100m。安装底座5、连接杆3、激光靶盘2和视觉传感器4组装成一体，固定安装在煤气柜活塞6上表面的相应位置，并随煤气柜活塞6一起移动。视觉传感器4通过防爆电缆8与设置在煤气柜7外面的计算机9连接。计算机内安装有机器视觉软件。点状激光器的中心和初始位置时激光靶盘的中心上下对正。点状激光器对准活塞上的激光靶盘;激光靶盘对准煤气柜柜顶的点状激光器的光点;视觉传感器的镜头对准激光靶盘。采用所述的测量装置测量活塞偏移量的方法：点状激光器向利用连接杆安装在煤气柜活塞上的激光靶盘投射激光光线，作为定标光线；视觉传感器固定于煤气柜活塞上表面的安装底座上并随之运动，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，计算机内的机器视觉软件对图像分析处理，得出煤气柜活塞在运行时漂移量和漂移方位，生成煤气柜活塞漂移量及漂移方位的在线测量系统组态画面，实时显示漂移量及漂移方位，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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的煤气柜活塞漂移量的测量装置，其特征在于：所述测量装置包括点状激光器、激光靶盘、视觉传感器和计算机;所述点状激光器安装在煤气柜柜体的顶部位置；所述激光靶盘通过连接杆架装于煤气柜活塞上面的安装底座上；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表面的安装底座上；所述点状激光器对准活塞上的激光靶盘;所述激光靶盘对准煤气柜柜顶的点状激光器的光点; 所述视觉传感器的镜头对准激光靶盘;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。

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的煤气柜活塞漂移量的测量装置，其特征在于：所述测量装置包括点状激光器、激光靶盘、视觉传感器和计算机;所述点状激光器安装在煤气柜柜体的顶部位置；所述激光靶盘通过连接杆架装于煤气柜活塞上面的安装底座上；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表面的安装底座上；所述点状激光器对准活塞上的激光靶盘;所述激光靶盘对准煤气柜柜顶的点状激光器的光点;所述视觉传感器的镜头对准激光靶盘;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漂移量的测量装置，其特征在于：所述点状激光器的中心和初始位置时激光靶盘的中心上下对正。3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的煤气柜活塞漂移量的测量装置，其特征在于：所述激光靶盘为正方形板体结构；连接杆上端固接于激光靶盘的下面，下端固接在所述安装底座上。4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的煤气柜活塞漂移量的测量装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李士开，唐有生，李兆福，刘强，
申请(专利权)人：唐山市建华自动控制设备厂，
类型：发明
国别省市：河北,13