一种基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置及方法，包括试验台本体和检测系统；所述试验台本体包括试验台机架和清选离心风机；所述试验台机架内部设有清选空间；所述检测系统包括烟雾发生传导装置、二自由度烟雾定点释放机构、高速图像采集系统和控制系统；所述固定底座安装在清选离心风机出口的上端，所述固定底座上安装直线移动导轨装置，所述直线移动导轨装置上设有移动滑块，所述移动滑块上安装旋转机构，所述旋转机构输出端安装烟雾释放导管，所述烟雾释放导管与烟雾发生传导装置导通。本发明专利技术可以利用风洞流线谱特性结合图像处理及相应数学运算对联合收割机清选系统制造装配质量进行检测。

An Assembling Quality Detection Device and Method for Air Screen Cleaning System Based on Streamline Spectrum

The invention provides an assembly quality detection device and method of a wind screen cleaning system based on streamline spectrum, including a test bed body and a detection system; the test bed body includes a test stand and a cleaning centrifugal fan; the test stand is internally provided with a cleaning space; the detection system includes a smoke generation and transmission device, a two-degree-of-freedom smoke fixed-point release mechanism, and a high-speed diagram. The fixed base is installed at the upper end of the outlet of the cleaning centrifugal fan, the fixed base is equipped with a linear moving guide device, the linear moving guide device is equipped with a moving slide block, the moving slide block is equipped with a rotating mechanism, and the output end of the rotating mechanism is equipped with a smoke release conduit, the smoke release conduit and the smoke generation conduction device. Turn on. The invention can detect the manufacturing and assembly quality of the combine harvester cleaning system by combining the streamline spectrum characteristics of the wind tunnel with image processing and corresponding mathematical operations.

【技术实现步骤摘要】
一种基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置及方法
本专利技术涉及农机装备检测领域，特别涉及一种基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置及方法。
技术介绍
清选部件是联合收割机的核心关键部件，其作业性能和工作可靠性关系到整机的性能指标和工作可靠性。联合收割机的清选部件普遍使用风筛式结构，主要由清选离心风机及振动筛组成，当清选离心风机、振动筛及筛箱等零部件的制造和装配质量不合格时，清选系统的作业性能指标也将难以达标。因此必须在清选部件的制造装配环节进行质量检测。目前我国联合收割机生产企业在实际生产过程中对清选部件进行的质量检测较为简单粗放，急需一种在整机生产阶段就能及时检测并反映清选部件制造装配质量的检测装置及方法。公告号为CN204924181U的技术专利公开了一种发动机主轴瓦装配质量检测设备，由相机、机器人、图片处理系统、显示装置等部分组成，能够通过比较实测图片于设定的标准进行发动机主轴瓦装配质量判断；公告号为CN204044087U的技术专利公开了一种电子烟雾化器密封圈装配质量检测装置，包括安装架、检测组件、以及控制器，通过对检测工位上的电子烟雾化器内的密封圈进行拍照实现对密封圈的装配质量检测。上述公开的专利都运用了图像处理技术进行零部件制造装配质量检测，但采集图像和分析过程均针对的是具有确定几何形体的零部件，有别于流场特征的检测分析，不能用于检测联合收割机清选系统的流场是否正常。公开号为CN107389294A的专利技术专利公开了一种收割机清选装置气流场试验平台，主要包括试验装置与数据采集装置两部分，试验装置主要包括风机与气流道，数据采集装置包括高速摄影机与管道式风速变送器两部分。可以精确测量风机气流在气流道内的流速分布，实时观察农业物料在不同气流场下的运动状态，通过对风机运动参数的无级、实时调控，精确模拟不同工况条件，操作简单，测量精度高。该专利能够测量清选装置的气流场，但不能用于反映气流场与制造装配质量的关系。公开号为CN107389294A的专利技术专利公开了一种用于舰船空气流场测量的PIV风洞试验方法，在试验风洞的流场中布撒大量示踪粒子，令示踪粒子跟随流场运动，采用PIV二维测量方式，分别改变舰模中纵线与风洞来流风向的夹角、舰模横摇角或者纵摇角，进而得到不同舰模测量截面中示踪粒子的多组测量数据，最后生成多个空气流场速度云图和空气流场流线图，完成舰模不同测量截面的空间重构。该专利能够用于舰船空气流场测量，但不能反映气流场与制造装配质量的关系，更不能直接用于联合收割机清选系统的制造装配质量检测。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置及方法，可以利用风洞流线谱特性结合图像处理及相应数学运算对联合收割机清选系统制造装配质量进行检测。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置，包括试验台本体和检测系统；所述试验台本体包括试验台机架和清选离心风机；所述清选离心风机安装在试验台机架上；所述试验台机架内部设有清选空间；所述检测系统包括烟雾发生传导装置、二自由度烟雾定点释放机构、高速图像采集系统和控制系统；所述烟雾发生传导装置用于产生烟雾；所述二自由度烟雾定点释放机构与所述烟雾发生传导装置连接，用于使烟雾在所述清选离心风机出口处移动；所述高速图像采集系统位于试验台本体外侧，用于高速采集清选空间的流线状烟雾图像，并将所述图像传输至控制系统；所述控制系统用于控制所述二自由度烟雾定点释放机构和存储分析所述高速图像采集系统的流线状烟雾图像。进一步，所述二自由度烟雾定点释放机构包括烟雾释放导管、固定底座、直线移动导轨装置和旋转机构；所述固定底座安装在清选离心风机出口的上端，所述固定底座上安装直线移动导轨装置，且所述直线移动导轨装置行走方向与清选离心风机转轴的轴线平行；所述直线移动导轨装置上设有移动滑块，所述移动滑块上安装旋转机构，所述旋转机构输出端安装烟雾释放导管，且所述烟雾释放导管悬挂于所述清选离心风机出口处；所述烟雾释放导管与烟雾发生传导装置导通；进一步，所述清选空间的上层边界由切流凹板和纵轴流凹板构成，所述清选空间的上层边界位于所述清选离心风机上方；所述清选空间的中层边界位于所述清选空间的上层边界与所述清选离心风机之间，所述清选空间的中层边界由清选筛构成；所述清选空间的下层边界位于清选离心风机出口处，所述清选空间的下层边界由清选室下风道构成；所述清选空间的后侧边界与前侧边界分别位于所述清选离心风机转轴的两侧，所述清选空间的后侧边界由内侧板构成，所述清选空间的前侧边界由外侧板构成；所述内侧板和外侧板安装在试验台机架上。进一步，所述高速图像采集系统包括高清频闪补光灯和高速摄像机；所述高速摄像机拍摄角度垂直于清选室气流运动方向，且拍摄视角覆盖清选空间，用于高速采集烟雾在清选气流作用下形成的动态流线状烟雾图像；所述高清频闪补光灯对称布置在高速摄像机两侧，用于为高速摄像过程补光并消除流线状烟雾的阴影。进一步，所述外侧板为透明侧板，所述内侧板表面为深色，所述高速图像采集系统正对外侧板。进一步，所述控制系统包括电机驱动模块a、图像采集处理模块b和检测分析诊断模块c；所述电机驱动模块a用于对直线移动导轨装置和旋转机构进行驱动控制；所述图像采集处理模块b用于采集、存储、分析所述高速图像采集系统输出的动态流线状烟雾图像；所述检测分析诊断模块c用于对所述图像采集处理模块b的分析结果进行汇总、比对和诊断。进一步，所述烟雾发生传导装置产生的颗粒粒径≤5μm的白色烟雾。进一步，所述烟雾释放导管出口处呈“V”型，所述“V”型的两截面与所述清选离心风机的流向所形成的锐角均不小于60°。一种基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置的方法，包括如下步骤：出风口截面区域划分：将所述清选离心风机出风口截面划分为N×M区域，取风机截面左下角的点作为顶点O，设所述清选离心风机出风口截面内任一点的坐标设为(x，y)，其中，0≤x≤M，0≤y≤N，N和M均为自然数；初始位置图像采集：令x0＝0，y0＝0，所述控制系统的电机驱动模块a控制直线移动导轨装置和旋转机构使所述烟雾释放导管末端移动到起始坐标值(x0，y0)，所述烟雾发生传导装置启动产生烟雾，所述高速摄像机以T帧频进行拍摄，并将采集到的图像输送到图像采集处理模块b；所有出风口截面区域的流线谱图像采集：通过所述控制系统的电机驱动模块a控制直线移动导轨装置和旋转机构使所述烟雾释放导管末端分别移动到所有的出风口截面区域，并通过高速摄像机采集到的图像共F张；图像分析得到流线谱：图像采集处理模块b对F张图像分析，得到所有图像的流线谱；对流线谱比对和诊断：所有图像的流线谱输送到所述检测分析诊断模块c中，所述检测分析诊断模块c将得到所有图像的流线谱与标准库中的流线谱对比和诊断。进一步，所述流线谱图像分析具体包括如下步骤：确定第i张图像中流线各离散点的坐标值：记i为图像序号，1≤i≤F；初始值i＝1，依次对第i张图像进行灰度处理、图像二值化并建立坐标系，获得第i张图像中流线各离散点的坐标值记为：ai,k，其中k表示各离散点的序号，k∈N+；确定第i张图像中流线各离散点的坐标值矩阵为：Ai＝[ai,1,ai,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置，其特征在于，包括试验台本体和检测系统；所述试验台本体包括试验台机架(1)和清选离心风机(4)；所述清选离心风机(4)安装在试验台机架(1)上；所述试验台机架(1)内部设有清选空间；所述检测系统包括烟雾发生传导装置(11)、二自由度烟雾定点释放机构(12)、高速图像采集系统(13)和控制系统(14)；所述烟雾发生传导装置(11)用于产生烟雾；所述二自由度烟雾定点释放机构(12)与所述烟雾发生传导装置(11)连接，用于使烟雾在所述清选离心风机(4)出口处移动；所述高速图像采集系统(13)位于试验台本体外侧，用于高速采集清选空间的烟雾图像，并将所述图像传输至控制系统(14)；所述控制系统(14)用于控制所述二自由度烟雾定点释放机构(12)和存储分析所述图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置，其特征在于，包括试验台本体和检测系统；所述试验台本体包括试验台机架(1)和清选离心风机(4)；所述清选离心风机(4)安装在试验台机架(1)上；所述试验台机架(1)内部设有清选空间；所述检测系统包括烟雾发生传导装置(11)、二自由度烟雾定点释放机构(12)、高速图像采集系统(13)和控制系统(14)；所述烟雾发生传导装置(11)用于产生烟雾；所述二自由度烟雾定点释放机构(12)与所述烟雾发生传导装置(11)连接，用于使烟雾在所述清选离心风机(4)出口处移动；所述高速图像采集系统(13)位于试验台本体外侧，用于高速采集清选空间的烟雾图像，并将所述图像传输至控制系统(14)；所述控制系统(14)用于控制所述二自由度烟雾定点释放机构(12)和存储分析所述图像。2.根据权利要求1所述的基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置，其特征在于，所述二自由度烟雾定点释放机构(12)包括烟雾释放导管(1201)、固定底座(1204)、直线移动导轨装置(1202)和旋转机构(1203)；所述固定底座(1204)安装在清选离心风机(4)出口的上端，所述固定底座(1204)上安装直线移动导轨装置(1202)，且所述直线移动导轨装置(1202)行走方向与清选离心风机(4)转轴的轴线平行；所述直线移动导轨装置(1202)上设有移动滑块(1205)，所述移动滑块(1205)上安装旋转机构(1203)，所述旋转机构(1203)输出端安装烟雾释放导管(1201)，且所述烟雾释放导管(1201)悬挂于所述清选离心风机(4)出口处；所述烟雾释放导管(1201)与烟雾发生传导装置(11)导通。3.根据权利要求1所述的基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置，其特征在于，所述清选空间的上层边界由切流凹板(2)和纵轴流凹板(6)构成，所述清选空间的上层边界位于所述清选离心风机(4)上方；所述清选空间的中层边界位于所述清选空间的上层边界与所述清选离心风机(4)之间，所述清选空间的中层边界由清选筛(3)构成；所述清选空间的下层边界位于清选离心风机(4)出口处，所述清选空间的下层边界由清选室下风道(7)构成；所述清选空间的后侧边界与前侧边界分别位于所述清选离心风机(4)转轴的两侧，所述清选空间的后侧边界由内侧板(5)构成，所述清选空间的前侧边界由外侧板(8)构成；所述内侧板(5)和外侧板(8)安装在试验台机架(1)上。4.根据权利要求3所述的基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置，其特征在于，所述外侧板(8)为透明侧板，所述内侧板(5)表面为深色，所述高速图像采集系统(13)正对外侧板(8)。5.根据权利要求1所述的基于流线谱的风筛清选系统装配质量检测装置，其特征在于，所述高速图像采集系统(13)包括高清频闪补光灯(1301)和高速摄像机(1302)；所述高速摄像机(1302)拍摄角度垂直于清选室气流运动方向，且拍摄视角覆盖清选空间，用于高速采集烟雾在清选气流作用下形成的动态流线状烟雾图像；所述高清频闪补光灯(1301)对称布置在高速摄像机(1302)两侧，用于为高速摄像过程补...

【专利技术属性】
技术研发人员：马征，韩敏，李耀明，徐立章，王新忠，唐忠，李鸿信，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32