[发明专利]基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置及测量方法

说明书

一种基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置，测量装置包括两套激光发射组件、两套机器视觉组件、以及计算机;激光发射组件LSA与机器视觉组件VIA上下对应设置，二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的中心位置；激光发射组件LSB与机器视觉组件VIB上下对应设置，二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的边缘位置；视觉传感器通过防爆电缆与设置在煤气柜外面的计算机连接；计算机内安装编制的机器视觉软件。这种测量装置方案简单、准确度高、方法先进、安全可靠、经济实用；真正实现了高精度智能在线测量；提高了煤气柜生产安全性和劳动效率，是具有广泛推广意义的基于机器视觉测量煤气柜活塞扭转量的方法。

技术领域

本发明涉及工业过程参数测控领域，具体地说是公开了一种基于机器视觉测量煤气柜活塞扭转量的装置和方法，是实现煤气柜安全运行必须使用的实时动态测量系统。

背景技术

煤气柜活塞扭转是指煤气柜活塞沿中心轴旋转的弧度（简称扭转量），煤气柜活塞运行时其扭转量不能超过规定值。若扭转量超过了规定值，将会造成重大的生产事故。目前，煤气柜活塞扭转量仅能通过机械限位的方式进行约束。没有可行及可靠的测量方法，而在线监测煤气柜活塞扭转量也是空白。

煤气柜活塞直径一般为50m左右，活塞在垂直方向的移动距离也要有50m-100m。一般煤气柜活塞扭转量不超过±50mm，因此在一个大的范围内检测微小的变化量，是首先要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明一是提供一种基于机器视觉测量煤气柜活塞扭转量的装置，二是提供一种利用上述装置进行煤气柜活塞扭转量的测量方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于机器视觉的煤气柜活塞扭转量的测量装置，所述测量装置包括两套激光发射组件，分别为LSA和LSB；两套机器视觉组件，分别为VIA和VIB；以及用于数据采集和分析的计算机；

所述激光发射组件LSA与机器视觉组件VIA上下对应设置，二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的中心位置；所述激光发射组件LSB与机器视觉组件VIB上下对应设置，二者分别安装在煤气柜柜体的顶部和活塞上面的边缘位置；

所述机器视觉组件包括激光靶盘、支撑杆、视觉传感器、传感器安装座和下安装板；激光靶盘通过支撑杆架装于煤气柜活塞上面的下安装板上，下安装板与煤气柜活塞通过连接件固定安装； 所述视觉传感器安装在所述激光靶盘下方的煤气柜活塞上面的下安装板上；镜头对准激光靶盘；

所述视觉传感器通过防爆电缆与设置在煤气柜外面的计算机连接；所述计算机内安装编制的机器视觉软件。

作为优选方案：所述激光发射组件的中心在初始位置时分别与机器视觉组件的中心上下对正。

作为优选方案：所述机器视觉组件中的激光靶盘为圆形板体结构；所述支撑杆包括长支撑杆和短支撑杆；所述下安装板通过连接件固定安装在煤气柜活塞的上面；所述长支撑杆分设于所述下安装板和激光靶盘之间，且多个长支撑杆沿下安装板上面圆周分布；所述短支撑杆安装在所述下安装板上面，置于长支撑板所在圆周的内圈、激光靶盘的下方；所述传感器安装座通过连接件架装在所述短支撑杆上；所述视觉传感器安装于所述传感器安装座上面中央位置。

作为优选方案：所述激光发射组件所发射的是激光线投影为圆点，其所投射的为超远距离的激光射线。

作为优选方案：所述视觉传感器为防爆高精度图像传感器。

作为优选方案：所述激光发射组件包括壳体、安装法兰和激光头；

所述壳体包括置于安装法兰上面的上外壳、置于安装法兰下面的下外壳；所述上壳体内部同心套装有定位外壳和万向外壳；

所述激光头穿过安装法兰，且安装于所述安装法兰的中央部位，其上部置于所述万向外壳内部，其下部悬置于下外壳内部；