[实用新型]绕丝与割缝防砂筛管缝宽自动检测仪

说明书

技术领域

本实用新型是涉及一种测量绕丝与割缝防砂筛管缝宽的装置。

背景技术

在石油开采过程中，原油进入油井内时会夹带大量泥砂，必须进行过滤以防砂石进入加剧磨损从而缩短油井使用寿命。采用绕丝或割缝筛管和一定尺度的砾石组合后进行机械防砂在各种防砂措施中占主要地位。一般筛管上缝隙的宽度0.1-0.3mm，其公差一般为±0.02mm，缝隙太大则过滤性能差，缝隙太小则容易淤塞。生产和使用单位一般依据企业标准用塞尺检验其缝隙宽度，通常1米长绕丝筛管有9800条缝隙，若采用塞尺法全检所有缝宽，工人劳动强度很大，测量效率低，一般只能抽检。而且塞尺法只能判断缝隙尺寸是否在其公差范围之内，不能获知缝隙的实际真实尺寸，同时塞尺对超出公差下限的情况比较敏感，对于超出公差上限的大缝隙存在误判，导致零件误验收，检验中测量力取决于操作者经验，人为误差也比较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述缺陷，提供一种绕丝与割缝防砂筛管缝宽自动检测仪，以解决筛管缝宽检测的高效、自动和准确问题。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

本实用新型测量绕丝与割缝防砂筛管缝宽的自动检测仪，包括机械传动单元、测量单元以及计算机处理单元，其结构特点是在于：

a、所述机械传动单元是以步进电机为驱动件，步进电机的转动输出通过联轴器向滚珠丝杠传动，与所述滚珠丝杆通过螺纹副连接有螺母架；设置滚动导轨副，所述滚动导轨副由滚动导轨和滑块组成；所述滑块与螺母架固定连接，在螺母架上固定设置立柱；

b、所述测量单元包括光源照明组件和内置CCD的工业相机；在所述光源照明组件中，发光二极管呈环形布置在呈悬置的发光二极管连接板的底面上，所述发光二极管连接板由螺钉固定在灯座的底端，所述灯座通过锁紧螺钉固定在灯座连接杆的底端法兰上，所述灯座连接杆通过卡环与镜筒连接；所述工业相机由光学镜头与CCD芯片组成；所述光学镜头安装在镜筒中，所述镜筒固定设置在镜筒支架上，所述镜筒支架通过螺钉与二维整体精密位移台的顶面相连接；所述二维整体精密位移台的底面通过螺钉与安装座固定设置在立柱上；

c、所述计算机处理单元包括有图像采集卡和图像处理模块，对于工业相机的拍摄图像，由图像采集卡采集缝隙的数字化图像，并通过图像处理模块经过图像滤波和特征提取，获取缝隙宽度的测量值。

本实用新型测量绕丝与割缝防砂筛管缝宽的自动检测仪，其结构特点也在于：

所述滚动导轨副对称布置在滚珠丝杠的两侧、并且与滚珠丝杠的轴线平行。

在所述灯座连接杆的外侧壁上设有纵向槽，所述灯座连接杆通过纵向槽与卡环连接在镜筒的底端，使灯座在镜筒的高度上可调。

在所述灯座连接杆的底端法兰上，沿圆周设置一对圆弧形槽，所述锁紧螺钉在所述圆弧形槽中的锁定位置可以调节，以获光源与工业相机光轴之间不同的转动角度。

本实用新型基于机器视觉测量技术，由计算机操作界面上的菜单及控制按钮实现不同的测量控制方式，根据测量控制方式，实时地控制图像采集卡进行数据采集，采集的数据可以获得实时处理、显示及存储。与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型采用机器视觉非接触测量，可以实现绕丝与割缝防砂筛管缝宽的自动高精度测量；

2、本实用新型利用光学图像滤波技术，可以成功排除绕丝与割缝防砂筛管缝隙内毛刺和脏物对缝宽测量精度的影响；

3、本实用新型设计的照明光源可解决绕丝和割缝筛管的测量照明问题；

4、本实用新型可以通过对测量数据的处理与分析，给出匹配砾石尺寸的分级建议，实现砾石尺寸的自动匹配和优化；

5、本实用新型的测量长度范围为1米，经过适当增加附件支撑后，可将测量范围提高到4米，仪器具有可扩展性和柔性；

6、本实用新型检测重复性好、精度高、检测效率高，平均单缝测量时间达到0.5秒。全检7800条缝，采用本实用新型大约需要1.6个小时，若采用塞尺法人工测量需要6.5个小时，检测效率提高4倍以上。本实用新型测量范围广，绕丝筛管最大外径尺寸可测至φ88mm，割缝筛管的最大外径尺寸可测至φ140mm。

附图说明

图1为本实用新型结构原理图。

图2为本实用新型机械传动单元主视图。

图3是图2的俯视图。

图4是本实用新型测量单元结构图。

图5是图4的俯视图。

图6为本实用新型使用状态示意图。