[发明专利]机械式水表计量精度自动检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种利用激光线定位水表梅花指针圆心的机械式水表计量精度自动检测装置及方法。本装置采用FPGA处理器对检测过程进行全面的控制，测试数据的处理；采用CMOS图像传感器把机械式水表梅花指针转动信号转换为数字信号输出到FPGA处理器处理，处理得到梅花指针转动的圈数；采用两条激光线自动定位水表梅花指针圆心，两条激光线和梅花指针圆心以及CMOS图像传感器像素单元在同一竖直平面。本发明利用激光线定位水表梅花指针和线阵CMOS图像传感器采集水表梅花指针转动数据的装置和方法，解决当前机械式水表检测中光电检测方式受环境影响大，图像检测中成本高，软件处理难度大的缺点，降低了检测成本，提高了检测效率。

技术领域

本发明涉及一种机械式水表计量精度自动检测装置及方法，特别是涉及一种利用激光线自动定位机械式水表梅花指针的机械式水表计量精度自动检测装置及方法，属于电子信息领域，且涉及到自动化检测的概念，亦属于自动检测技术领域。

背景技术

在生产机械式水表的过程中，存在着一部分产品质量不合格的情况，所以在机械式水表投入实际应用之前，对其计量精度的检测非常重要。由于机械式水表梅花指针随着机械式水表叶轮转动而转动，机械式水表梅花指针转速和机械表叶轮转速成正比，所以机械式水表梅花指针的转速与机械式水表计量精度相关，机械式水表在出厂之前会由工人进行检测，检测的主要方法是检测机械式水表表盘中梅花指针转速，并根据经验调节至标准值，但是由于人工判断，仍然会存在机械式水表测量不准确的情况。所以，在出厂之后仍需对机械式水表计量精度进行检测。

目前在机械式水表检测过程中，多为手动检测装置，其原理是通过比较被测机械式水表数据与间接得到的标准数据计算误差。在数据比对的操作过程中需要人工读数，容易存在人为误差，而且校验时间较长；目前机械式水表自动检测装置发展迅速，存在光电检测装置，图像处理检测装置等，光电检测由于存在对检测环境要求高，水表中出现水泡，水雾的现象导致的误差无法克服，同时，光电检测装置无法精确对准水表梅花指针，也是光电检测装置逐渐被淘汰的重要原因。图像处理检测装置主要是采用摄像机采集水表指针数据，通过图像处理技术识别出指针数据，这种方法成本较高，软件处理难度也较大，不利于生产。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种具有自动定位水表梅花指针功能的机械式水表计量精度自动检测装置和方法。利用激光线定位机械式水表梅花指针圆心、图像传感器采集梅花指针图像数据，实现对梅花指针图像数据精确的采集，达到方法简单、成本低廉、可靠性高。

为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案：

一种机械式水表计量精度自动检测装置，包括处理电路板、CMOS图像传感器、微型光学镜头、激光管、LED灯、OLED显示屏、按键；其特征在于：所述处理电路板电连接CMOS图像传感器、微型光学镜头、激光管、LED灯、OLED显示屏和按键。

CMOS图像传感器两端分别安装一个激光管，且两个激光管关于CMOS图像传感器中心左右对称；

两条激光线和CMOS图像传感器像素单元以及机械式水表梅花指针圆心位于同一竖直平面；

所述CMOS图像传感器是线阵图像传感器，和所述微型光学镜头组合用以采集机械式水表梅花指针数据，所述处理电路板对采集到的图像数据进行处理；

所述微型光学镜头是定焦镜头，根据微型光学镜头焦距、机械式水表梅花指针与微型光学镜头的垂直距离、激光管距离CMOS图像传感器中心的距离确定激光管倾斜角度；

所述处理电路板采用FPGA作为数据处理器，用于运行数据处理程序，根据机械式水表梅花指针外部采集光线，自适应调整所述LED灯亮度用以达到所述CMOS图像传感器所需的采集亮度，根据按键信号实现对应的软件功能，接收CMOS图像传感器采集到的梅花指针转动数据，并根据图像数据进行处理得到梅花指针转过的圈数。