[发明专利]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

说明书

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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

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，本发明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。

为实现上述发明目的，本发明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。