[发明专利]一种雾化流场稳定性评定方法

说明书

本发明涉及一种雾化流场稳定性评定方法，步骤如下：(1)获取一组同一喷射工况下的原始喷雾图像；(2)由原始喷雾图像得到雾化流场图像；(3)分析雾化流场图像的空间分布形态，评判图像之间的轮廓相似程度，如达到要求，则进入下一步；反之，则认为不稳定，结束；(4)分析每相邻两张雾化流场图像之间的整体相似度，评判雾化流场的整体稳定性，如达到要求，则进入下一步；反之，则认为不稳定，结束；(5)分析每相邻两张雾化流场图像之间的局部相似度，评判雾化流场的局部稳定性，如达到要求，则认为稳定，结束；反之，则认为不稳定，结束。本发明的方法简单，为喷嘴压力和流量的微量控制提供了依据，为实现均匀喷涂提供了可能。

技术领域

本发明属于液体涂装技术领域，涉及一种雾化流场稳定性评定方法。

背景技术

雾化喷涂广泛应用于汽车工业、木制品加工业、灌溉等行业中。近年来，由于个性化定制需要，雾化喷涂越来越多地应用在家装饰品、服装面料、海报等对象上。雾化喷涂过程中，液体属性、管路气压、液压或流量等的微小变化，都会使雾化流场不稳定，继而影响喷涂质量。即使使用同一个雾化喷射系统，在同样的压力参数、流量参数下，喷射粘度、表面张力等属性完全相同的液体，雾化流场稳定性也会随喷射系统中电机、泵、阀等的运动特性的改变而改变，最终影响喷涂质量。目前，大多数企业使用激光粒度分析仪、激光相位多普勒干涉仪等专用流场粒子分析仪检测流场中液体颗粒的大小与分布，人工评价雾化流场质量。由于流场粒子分析仪价格普遍昂贵，大多数中小企业难以承受。此外，雾化过程中，还需要专业人员进行流场质量的主观评价，也限制了激光粒度分析仪等的应用。近年来，高速摄像技术和图像处理技术迅速发展，越来越多的企业已成功地将上述技术应用到在线生产与控制中去，如将其应用于雾化流场稳定性评定，则有望解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的克服现有技术不足，提供一种雾化流场稳定性评定方法，具体地本发明通过采用图像处理技术对一组连续拍摄的喷雾图像进行识别和计算，评定雾化流场的稳定性，为喷嘴压力和流量的微量控制提供依据。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种雾化流场稳定性评定方法，步骤如下：

(1)在光线较暗且无明显干扰气流的条件下，保持相机与喷嘴的相对位置不变，采用闪光摄影法，获取一组同一喷射工况下的原始喷雾图像；

(2)对原始喷雾图像进行一系列预处理，获取边界清晰的雾化流场图像；

(3)分析雾化流场图像的空间分布形态，评判该组工况下雾化流场图像之间的轮廓相似程度，如轮廓相似程度达到要求，则进入下一步；反之，则认为雾化流场不稳定，结束；

(4)分析每相邻两张雾化流场图像之间的整体相似度，评判该组工况下雾化流场的整体稳定性，如整体稳定性达到要求，则进入下一步；反之，则认为雾化流场不稳定，结束；现有技术中虽有判断两张图像的整体相似度的，但都是讨论图像处理过程中图像是否失真，没有文献报导雾化流场图像的整体相似度评定，也没有文献报导两张雾化流场图像的相似度与流场的整体稳定性之间的关系；

(5)分析每相邻两张雾化流场图像之间的局部相似度，评判该组工况下雾化流场的局部稳定性，如局部稳定性达到要求，则认为雾化流场稳定，结束；反之，则认为雾化流场不稳定，结束；现有技术中虽有判断两张图像局部相似度的，但都是因为图像过大，在仅讨论某一区域的图像是否经图像处理后失真才采用的方法，方法实质与整张图像的相似度对比完全一致，本发明考虑到液体雾化的目的是为了受喷面上着液量保持恒定，即受喷面位置处的流场，必须高度稳定时，才能满足受喷面上流量足够一致。

本发明判断的主线是“图像边界比较——图像整体比较——图像局部比较”，首先判断图像边界，如果图像边界不一致，说明工况参数发生了改变或管路可能发生了漏气、漏油，需检查工况参数设置是否正常，需检查管路是否泄漏；反之，则说明工况稳定且不存在漏气、漏油；