[发明专利]一种容积罐的自定位液位读数与测温一体化装置及方法

说明书

本发明涉及一种容积罐的自定位液位读数与测温一体化装置及方法。该装置包括机架、测温模块、自动读数模块、自定位组件以及控制模块。测温模块与带有摄像头的自定位组件固定于机架上，形成一体化装置；控制模块电联测温模块、自定位组件以及自动读数模块。自动读数模块通过摄像头采集图像获取容积罐玻璃管液位信息；控制模块通过自动读数模块信息来控制自定位组件的空间移动，使摄像头对正位于容积罐的玻璃管液位，并控制测温模块的空间移动。本发明还提供了一种容积罐的自定位液位读数与测温方法，用于不同容积罐的计量检定。该装置及方法可实现容积罐测温和液位读数的自动化，同时提高了液位计量的检定精度。

技术领域

本发明涉及容积计量领域，具体而言，涉及一种容积罐的自定位液位读数和测温一体化装置及方法。

背景技术

容积容量是在日常生产生活过程中需要经常检测的一种参数。容积罐是计量流体介质容积的一种计量器具。目前，国内相关实验室中，对容积罐的检定实验依然采用人工手段来实现，操作过程繁琐，难度、强度较大，很多环节需要人工干预，可控性差、实验精度不高。液体的容积检定与温度、液位高度和容积罐的体积有关。容积罐的上端有计量颈，口径较小，非接触测温方法无法精准测量容积罐温度，且因计量检定的要求极高，液位读数需使用非接触式测量的方法，同时容积罐因体积不同，最后液位高度的位置也并不固定，因此亟需一套适用于不同体积尺寸容积罐的自动自定位液位读数与测温装置。

陈勇飞等人设计的退火炉温场校准温度计自动升降装置虽能实现温度计的升降，但该装置仅能控制温度计竖直方向的位置，且仍需人工记录读数。

贾相磊设计的摄像机液位检测装置，能够快速地对液位进行检测，但该装置摄像机位置固定，不能适应不同容器或不同液位高度的检测要求。华陈权等人研发的容积罐液位计量装置及模块，可自动实现对液位图像的采集，但其装置也仅能控制摄像头竖直方向上的运动，不能完成摄像头水平方向的旋转以及水平方向的直线运动。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一套检测精度高、全自动化的容积罐的自定位液位读数与测温装置一体化及方法。它可根据不同大小、高度的二等量器，通过一个可移动摄像头拍摄液位画面，实现液位的识别与读取。并且可通过一个可升降装置实现温度计的自动进入罐体并读取温度值。

为达到上述目的，本发明采用下述的技术方案：

一种容积罐的自定位液位读数与测温一体化装置，包括机架、测温模块、自定位组件、自动读数模块以及控制模块，所述测温模块和所述自定位组件固定在所述机架上，所述控制模块与所述测温模块、所述自定位组件、所述自动读数模块电连。

所述机架包括侧式固定支架，所述侧式固定支架固定于侧面墙体上，所述侧式固定支架另有一个横梁用于固定所述自定位组件。

所述测温模块包括小电动推杆、温度传感器、滑轮、滑轮连接销、电机和收线装置；所述小电动推杆固定于机架上，所述滑轮通过滑轮连接销与小电动推杆前端连接，所述温度传感器与缠绕在滑轮上的线绳的一端固定，竖直自然垂下，线绳的另一端固定连接在收线装置上，所述收线装置固定在机架上，并与电机相连；通过小电动推杆伸缩控制温度传感器的水平方向的位置，通过线绳收放控制温度传感器的竖直方向的高度。

所述自定位组件包括导轨滑台、大电动推杆、云台、连接件、摄像头、连接销和步进电机，所述导轨滑台固定在机架上，所述步进电机带动导轨滑台上的滑块作水平方向的直线运动，所述大电动推杆安装于导轨滑台的滑块下方，所述云台通过连接件和连接销与大电动推杆下端连接，所述摄像头固定于云台上；所述步进电机控制摄像头的水平方向的位置，所述大电动推杆控制摄像头的竖直方向的高度，所述云台控制摄像头水平方向的旋转。

所述自动读数模块包括自动读数辅助软件。

所述控制模块包括具有控制功能的硬件。