[实用新型]一种利用摄像头的储罐液位测量装置

说明书

技术领域：本实用新型涉及一种液位的测量装置，尤其是一种利用摄像头的储罐液位测量装置，属于传感器和测量技术领域。

背景技术：目前在工业、农业、医疗等行业的储罐液位自动化测量应用相当广泛。其测量原理和方法众多，按照与液体接触与否，分为接触式液位测量和非接触式测量两类。接触式测量有：浮球式，电容式等，前者的缺点是需要灵敏可靠的机械结构，而后者不适用于液体粘稠等场合；非接触式测量有：超声波式，雷达波式，它们通过测量发射脉冲波与接收反射波之间的时间差计算液位深度，它们的缺点是不适合液面变化晃动较大的场合，否则其反射波将有可能接收不到，同时度一定要准确地保证安装精，否则所带来的测量偏差很难加以消除。此外，如果被测量液体是带腐蚀性或易爆的，其测量过程则须要求传感装置必须是防腐防爆的。由此种种原因导致了整个测量装置成本高，也制约了众多自动化领域的进程。

实用新型内容：本实用新型的目的是为解决上述问题而提供的一种测量装置。结合软件技术，它能够校正因安装偏差而带来的测量误差，且在液面具有较大变化晃动的场合下仍能够保证较高的测量精度。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种利用摄像头的储罐液位测量装置，包括摄像头和三个激光光源，激光光源波长在可见光波段。摄像头朝向液面垂直安装。三个激光光源对称地安装在摄像头周围，其所发出的激光束(激光光源经凸透镜汇聚后形成激光束)分别与摄像头透镜光轴在同一个平面内，激光束La，Lb，Lc与光轴的夹角为分别为α₁，α₂，α₃，其中夹角大小可进行调节，以使其适应不同的储罐形状，夹角调整的范围最大不超过摄像头的视场角，以确保激光束落在摄像头采集的范围内，夹角最小调整到0°，即：激光束与液面垂直。

本实用新型的优点：实现非接触测量，测量成本低，除用于储罐液体测量外，还可以用于油箱内燃油的测量。

附图说明：

图1是摄像头和激光光源的安装示意图。

图2是摄像头和激光光源的位置关系示意图。

具体实施方式：

如图1和图2所示，摄像头1朝向液面垂直安装，光轴要尽量垂直于液面。激光光源LA，LB和LC对称地安装在摄像头1周围，激光束La，Lb和Lc与摄像头1透镜法线在同一个平面，设光束La，Lb和Lc与光轴的夹角为分别为α₁，α₂，α₃，其中夹角大小可进行调节，以使其适应不同的储罐形状，夹角调整的范围最大不超过摄像头1的视场角，以确保激光束落在摄像头采集的范围内，夹角最小调整到0°，即：激光束与液面垂直，夹角最佳的调整方法是：在储罐没有液体的情况时，在夹角不超过摄像头视场角的前提下，尽量使光束照射到罐底边缘，以获取最佳的测量精度；设摄像头透镜的焦距为f，激光光源间的距离分别为d，d通常选取为5f～15f。通过三个激光光源发射三束可视的光束照射液面，通过摄像头采集储罐液体图像传输至计算机，求取激光束与液面的三个交点A’，B’，C’(即光点)在图像上形成的面积s，再根据测量装置安装参数及相关储罐信息便可计算出液面的高度。