[发明专利]一种可变倾角容器液位测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种可变倾角容器液位测量装置及方法，涉及自动测量技术领域，用于测量液体容器倾斜时容器内液面实时高度，包括标识盘，所述标识盘在液体容器倾斜时始终浮于液体表面，所述标识盘顶面设有若干圆斑且标识盘顶面与液面处于同一水平面，用于向图像采集模块提供参照；图像采集模块，所述图像采集模块位于液体容器顶部，用于采集标识盘图像信息来计算液位数据。本发明克服目前多数液位传感器只能测量垂直静态液面的缺陷，实现倾斜液位的动态测量，通过对漂浮于液面的标识盘进行定位及数据采集，有效抑制环境影响，计算出可变倾角容器内液体的液位，进而计算出液体容积，解决了姿态试验中，油箱液位测量的难题，实现余油量变化测量。

技术领域

本发明属于自动测量技术领域，具体是一种可变倾角容器液位测量装置及方法。

背景技术

滑油系统姿态模拟试验时，滑油腔、油箱等部件需要测量液位高度，确定积油容量，才能实现姿态与滑油系统的匹配研究。一方面，倾斜角度连续变化过程中，怎样获得相应液位的变化，对试验的分析及关键部件的设计改进至关重要；另一方面，大倾斜角度下可能导致滑油满溢泄漏，威胁试验设备及人员安全。目前，没有可测量倾斜液面的液位传感器。因此，液位测量只能依靠人工读取预先标定的刻度，费时费力，准确度低、试验准备工作繁琐。

摄像机配合视觉处理算法，广泛应用于测距、成像等领域，非接触测量，响应速度快，精度高，理论上可用于倾斜容器液位测量，但实际上存在技术难点：试验为动态过程，液面可能剧烈波动，摄像机与液面之间可能存在油雾，使得液面识别、标定困难。现有技术中，未见摄像机信号处理用于可变倾斜液位测量的实例及相关文章。

因此，本发明提供了一种可变倾角容器液位测量装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可变倾角容器液位测量装置及方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术液位传感器均要求垂直测量，不能进行倾斜安装及使用的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种可变倾角容器液位测量装置，用于测量液体容器倾斜时容器内液面实时高度，包括标识盘，所述标识盘位于液体容器内部且在液体容器倾斜时始终浮于液体表面，所述标识盘顶面设有若干圆斑且标识盘顶面与液面处于同一水平面，用于向图像采集模块提供参照；图像采集模块，所述图像采集模块位于液体容器顶部，用于采集标识盘图像信息来计算液位数据。

根据本发明的一个实例性的实施例，所述标识盘顶面的若干圆斑呈均匀分布且尺寸相同。

根据本发明的另一个实例性的实施例，若干所述圆斑的圆心与标识盘圆心距离相等，任意相邻两个圆斑的圆心与标识盘圆心连线夹角相等。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述标识盘底部均匀分布有若干尺寸相同的肋板，所述肋板密度大于标识盘密度。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述标识盘的盘面面积与液体容器的截面面积呈正比例关系。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述图像采集模块包括摄像机和照明装置。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述图像采集模块输出端连接有图像信号接收器，图像信号接收器输出端连接有信息处理模块。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述信息处理模块包括图像处理软件。

根据本发明的另一个方面，提供一种可变倾角容器液位测量方法，包括以下步骤：

S1：接通电源，完成图像采集模块的安装，标识盘标定，进入工作状态；

S2：图像处理软件初始化，输入标定数据完成图像处理软件的数据设定；

S3：向图像采集模块输入采集指令，照明装置开启，摄像机采集标识盘的实时图像；