[实用新型]在线测量复合管中纤维缠绕节距的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于测量仪器制造及测量技术领域，具体指的是一种基于CCD的有色纤维间距测量的系统。

背景技术

在石油工业中，在复合管中缠绕非金属纤维的技术已非常普遍，但为了保证复合管的性能要求，对纤维缠绕节距有很高的要求。现有技术均是间隔一个周期检测一次节距，根据检测结果再调整纤维缠绕机的转速或牵引机的前进速度。但一直没有办法能够实时监测纤维缠绕节距。

实用新型内容

本实用新型目的是解决上述技术的缺陷，提供一种在线测量复合管中纤维缠绕节距的系统，其可以实时监测纤维缠绕节距。

本实用新型的技术解决方案是：

一种在线测量复合管中纤维缠绕节距的系统，其特殊之处在于：包括复合管生产设备中的纤维缠绕机、CCD摄像机及处理单元；所述纤维缠绕机包括多个丝锭，所述多个丝锭中包括至少一个标记丝锭，所述标记丝锭的纤维颜色不同于其余丝锭的纤维颜色；所述CCD摄像机对准纤维缠绕机出口端用于实时拍摄缠绕好的纤维带；所述处理单元用于处理CCD摄像机的实时图像并根据处理结果实时调节节距。

上述标记丝锭的纤维颜色为彩色，其余丝锭的纤维颜色为白色。

上述标记丝锭的数量最少为1个，最多不超过所有丝锭数量的五分之一。

上述标记丝锭的纤维颜色至少为两种。

一种在线测量复合管中纤维缠绕节距的方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1)根据所需节距确定标准距离及阈值；

2)在复合管上缠绕多个纤维形成纤维带，所述多个纤维中包括至少一根标记纤维，所述标记纤维的颜色不同于其余纤维；

3)实时采集纤维带的图像；

4)提取图像的颜色对比信息，计算相邻的标记纤维的距离；

5)将计算距离与标准距离的差值与阈值进行对比，当差值大于阈值时，输出控制信号，调节缠绕机或牵引机的速度，使实时缠绕节距符合所需节距。

上述至少一根标记纤维的宽度不大于全部纤维宽度的五分之一，且不小于CCD摄像机的最小分辨率。

另一种在线测量复合管中纤维缠绕节距的方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

1)根据所需节距确定标准距离及阈值；

2)在复合管上缠绕多个纤维形成纤维带，所述多个纤维中包括两个标记纤维，所述两个标记纤维的颜色互不相同，且均不同于其余纤维；

3)两个CCD摄像机分别实时采集纤维带的图像；

4)每个CCD摄像机图像中分别提取一种纤维的颜色对比信息，分别计算相邻的标记纤维的距离；

5)计算两种颜色标记纤维的距离的平均值；

6)将平均值计算结果与标准距离的差值与阈值进行对比，当差值大于阈值时，输出控制信号，调节缠绕机或牵引机的速度，使实时缠绕节距符合所需节距。

上述至少一根标记纤维的宽度不大于全部纤维宽度的五分之一，且不小于CCD摄像机的最小分辨率。

本实用新型的优点：

1、快速。由于采用非接触式光学测量方式，本实用新型可以实时检测并实时反馈并控制纤维缠绕机的转速或牵引机的前进速度。

2、简便。本实用新型只需在现有复合管生产线上增加一套非接触式CCD测量装置，然后对其中的一个或多个纤维丝锭更换颜色，就可以实现时监测纤维缠绕节距，改装成本低。

3、准确。本实用新型的节距检测精度与CCD精度相关，因此可以非常准确测量节距。

4、具备自适应能力的节距测量方法。本实用新型的处理单元根据节距检测计算结果，通过处理单元实时调节缠绕机的转速或牵引机的前进速度，从而具备自适应能力，保证节距的一致性。

附图说明

图1是本实用新型的检测原理示意图；

图2是本实用新型的工作原理框图；

图3是本实用新型方法所生成的复合管的结构示意图；

其中：1-介质传输层，2-其余纤维，3-保护层，4-标记纤维。

具体实施方式