[发明专利]燃油加油机全自动检定装置及调平、液位图像识别方法

说明书

本发明公开了燃油加油机全自动检定装置及调平、液位图像识别方法。包括三个部分：传感器与执行机构，嵌入式ARM处理器，上位机检定系统。该装置利用嵌入式技术和传感器技术，实现加油机检定装置的自动调平、自动切换大小标准量器、自动调节加油枪的流量大小；通过摄像头和温度传感器自动读取油品液位、温度，并串口发送给上位机，在上位机中补偿计算得到实际油品容量，并与燃油加油机示值相比较，得到燃油加油机的示值误差；实现加油机小、中、大流量一次性检定，检定完成后通过上位机发出信号通过控制器控制电磁阀和排油泵进行一次性排油，最后保存原始记录并打印检定报告。

技术领域

本发明涉及一种燃油加油机全自动检定装置及调平、液位图像识别方法，适用于所有油品加油机的快速、自动化的检定，属于电气自动化检测领域。

背景技术

燃油加油机是成品油流通领域贸易结算最重要的计量器具之一，其准确度要求0.3级。为保证油品的准确计量，燃油加油机的检定工作尤其重要。国内计量技术机构多采用静态容积法检定燃油加油机的示值误差，即用标准金属量器标准装置检定燃油加油机。标准金属量器容量值的计算主要取决于计量颈液位高度及标准金属量器内温度，其计量颈液位高度及温度值测量采用人工读取计量颈标尺和温度计的方式进行，因此原始静态容积法加油机检定装置存在的三个主要缺点：

1)通过汽包调平装置，不精确，而且测量人员手工调节螺丝，工作量繁重；

2)每检定一次燃油加油机，都需人工读取量器内温度、燃油加油机出口温度以及量颈液位，不准确、不可靠、效率低；

3)计算难度大，因在加油站现场操作，人工获得液位高度及温度值后，需人工计算20℃下油品的标准容积，计算工作量大，不方便，易出错，工作效率低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种自动化程度高、效率高、检测精度高的燃油加油机全自动检定装置及调平、液位图像识别方法。它主要包括五个部分：调平模块、加油枪流量自动调节模块、液位图像识别模块、温度采集模块、以及上位机检定系统。

本发明的技术方案为：一种燃油加油机全自动检定装置，包括加油枪流量自动调节模块、标准金属量器、调平模块、液位图像识别模块、温度采集模块、嵌入式ARM处理器、上位机检定系统；所述加油枪流量自动调节模块的进口与进油管相连；所述加油枪流量自动调节模块的出口通过出油管与所述标准金属量器上端进口相连；所述嵌入式ARM处理器分别和加油枪流量自动调节模块、调平模块、液位图像识别模块、温度采集模块、上位机检定系统相连；所述加油枪流量自动调节模块依次和嵌入式ARM处理器、上位机检定系统相连，实现对加油枪流量的自动控制调节，也可实现选择大、中、小量程或其他固定量程的选取；所述调平模块安装在所述标准金属量器底端，所述嵌入式ARM处理器同调平模块相连，通过SPI通信采集双轴倾角传感器的倾角值，经过PID计算，发出方向控制信号和脉冲信号控制两个步进电机实现装置自动调平；所述液位图像识别模块包括安装在标准金属量器上端颈部的示液管和摄像头；所述嵌入式ARM处理器同摄像头相连，通过嵌入式ARM处理器采集油位图像，由openCV进行灰度化、滤波、二值化、边缘检测、液位提取，再经过对系统标定计算转换成实际液位高度；所述温度采集模块包括量器口温度传感器、量器内温度传感器；所述嵌入式ARM处理器通过A/D转换来采集量器口温度传感器和量器内温度传感器的温度值；所述上位机检定系统与嵌入式ARM处理器相连，采用labview上位机软件，用于实时显示标准金属量器顶部底部温度，以及油位高度，并将得到的数据保存为EXCLE原始记录，通过系数补偿计算得到最终的油的实际体积，自动判断是否合格，并打印检定证书。

进一步，所述调平模块包括：双轴倾角传感器、X轴步进电机，X轴滑动丝杆，固定支脚，Y轴步进电机，Y轴滑动丝杆；X轴步进电机的转轴和X轴滑动丝杆通过转盘链接，X轴步进电机转动能带动X轴滑动丝杆转动，从而实现滑动丝杆上下移动；Y轴步进电机的转轴和Y轴滑动丝杆通过转盘链接，Y轴步进电机转动能带动Y轴滑动丝杆转动，从而实现滑动丝杆上下移动。