[发明专利]一种锅炉给水硬度的机器视觉检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种锅炉给水硬度的机器视觉检测方法及装置，本发明装置包括第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、背光源、摄像头、测定池、止逆阀、定流量计、缓冲液试剂瓶、显色试剂瓶。本发明同时提出了对显色反应的控制方法，增加对硬度检测显色反应过程信息的采集，使得评判指标更加综合、多样化。同时本发明还提供了锅炉给水样本数据提取、回归、预测过程。本发明提高了锅炉给水硬度检测装置的检测精度、抗干扰能力及稳定重复性。本发明针对同一锅炉给水，重复检测所得水质硬度稳定，波动小，稳定性强，不易误检。

技术领域

本发明涉及锅炉给水硬度检测领域，具体提供一种锅炉给水硬度的机器视觉检测方法及装置。

背景技术

随着工业的发展以及国民经济的进步，对于工业锅炉的使用量每年都在增加。在工业锅炉的长期使用中，钙、镁两种离子会以碳酸盐的形式附着在锅炉壁上，从而形成“水垢”,因此需要实时检测蒸汽锅里进水的水硬度。如果进水的硬度一直过高，在锅炉内壁以及管道内壁上会容易形成水垢，会影响整个锅炉系统使用的效率，甚至严重时会引起爆炸，威胁人们的生命安全。因此，在工业锅炉用水中，对钙、镁这两种离子的检测显得尤为重要。

当今，关于锅炉给水硬度的主流自动检测方法有:

电势差传感器:利用待测水质与标准比较液之间的电势差来判定软水硬度。

颜色传感器:利用红、绿、蓝三种光通过同一透镜被物体反射后，发射光中的红、绿、蓝三色比例，从而判断颜色与硬度。

比色分析法:将特定波长的光透过测定离子与试剂发生反应的显像液，通过光透过的强度，用以测定离子浓度的方法，该装置就是将此测定动作转换成电动性的装置。

在现有的这三种技术中，给水的硬度检测精度不足，对于国家标准线0.03mmol/l附近的浓度经常出现误判，本发明将提供一种高精度检测硬度的方法及装置。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种锅炉给水硬度的机器视觉检测方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

如图1所示，一种锅炉给水硬度的机器视觉检测装置，包括第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3、背光源、摄像头、测定池、止逆阀、定流量计、缓冲液试剂瓶、显色试剂瓶。

第一电磁阀连接进水口和定流量计，用于开启/关断流向测定池的锅炉给水。第二电磁阀、第三电磁阀的一端分别连接缓冲液试剂瓶和显色试剂瓶；第二电磁阀、第三电磁阀的另一端以及定流量计均连接测定池。第二电磁阀用于吸取缓冲试剂(氨-氯化铵缓冲液:PH8.0)至测定池，形成稳定的PH环境；第三电磁阀用于吸取显色试剂(微量铬黑T试剂)至测定池，与锅炉给水形成显色反应。背光源垂直于测定池，整个面均发出光，照射在测定池上，并反射给嵌于背光源中间圆孔处的摄像头。测定池与排水口之间安装有止逆阀，防止水倒流。定流量计用于固定每秒流入量。

如图2所示，一种锅炉给水硬度的机器视觉检测方法，具体包括如下步骤：

步骤1.注入锅炉给水:打开第一电磁阀，向测定池中注入待测锅炉给水；

步骤2.填充缓冲液:关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，向测定池注入缓冲液；

步骤3.填充显色试剂:关闭第二电磁阀，打开第三电磁阀，向测定池注入显色试剂；

步骤4.搅拌测定池:关闭第三电磁阀，打开第一电磁阀并快速关闭，反复数次；

步骤5.采集图像:打开背光源，开启摄像头，采集当前图像；

步骤6.判断显色反应是否达到饱和，若是则执行步骤7，反之回到步骤3，继续重新执行；

步骤7.分析图像集:关闭背光源，关闭摄像头，分析图像集；