[發明專利]一種在線實時檢測壓縮機吐油率的可視化方法

在審

• 申請號: 201410328411.3
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN105277564A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 黃波;潘運幸;王艷珍
• 申請（專利權）人: 上海日立電器有限公司
• 主分類號: G01N21/85
• 分類號: G01N21/85;G01M10/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本發明涉及一種壓縮機吐油率的測試方法，尤其是涉及一種在線實時檢測壓縮機吐油率的可視化測試方法。

背景技術

目前所具有的OCR(壓縮機油循環率)測量方法主要有手動采樣法、油加熱分離法、紅外線測試法、超聲波測試法等，但這兩些方法均具有其缺點。手動采樣法，存在復測性差、所需取樣時間長，會長時間占用冷量實驗室資源；油加熱分離法、紅外線測試法、超聲波測試法等方法，雖然其能很好地填補手動測量法存在的缺點，但其自動測量范圍存在局限性，當OCR值較小時，便不能準確地測量出其真實值。除以上缺點外，這兩些測試方法均是在冷凝器后進行采集、測試，由于當冷媒流經冷凝器時，會有大量油霧存留于冷凝器管路中，從而導致現有的測試方法所測得的OCR值不準確且具有延遲性。

并且上述測量方法只能依附于空調實驗測量臺才能完成，并不能直接在空調系統上對其進行測試，因此測得結果與實際壓縮機排氣口含油率有著一定偏差。

因此有必要在這時發明一種能夠在任何工況下，準確、實時、直觀地對壓縮機排氣口處的含油率進行測量，即對壓縮機的吐油率進行在線可視化的測試方法。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種能夠直觀，快速，準確的在線實時檢測壓縮機吐油率的可視化方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種在線實時檢測壓縮機吐油率的可視化方法，其特征在于，該方法是在壓縮機排氣管一側設置平行光源，另一側設置帶遠心鏡頭的高速相機，并在排氣管的測量管段前設置激光器，帶有遠心鏡頭的高速相機，配合平行光源、采用單幀單曝光方法通過制作的觀察視鏡得到其中流動的兩相流圖像，且配合激光光源得到管路壁面的液膜圖像。

所述的遠心鏡頭通過轉接環連接在高速相機上，遠心鏡頭消除因被測油滴位置的隨機性造成放大倍率的不一樣的現象；配合平行光源以消除邊界效應，保證高的信噪比，提高遠心度。

所述的高速相機按照分別繞排氣管圓周方向和深度方向進行拍攝的方式進行圖像采集。

所述的高速相機連接計算機，該計算機中設有圖像處理控制模塊，在拍攝中，高速相機的焦距調節均通過圖像處理控制模塊控制，并且在該圖像處理控制模塊中，可輸入與壓縮機轉子轉角所對應的電壓模擬信號、以實現自動拍攝功能，及在準確捕捉相同轉角下的多幅兩相流運動圖像，以確保后期分析數據的準確性。

高速相機捕獲的圖像經過圖像采集卡及時輸入至計算機中進行圖像處理，及數據的輸出，以實現對壓縮機的吐油率、油滴的運動、顆粒粒徑分布、速度液膜厚度等關鍵參數實時、準確、在線、可視的測量。

所述的圖像處理控制模塊進行圖像分析及信息提取的步驟為：

(1)畫質提高：對高速相機采集到的一段時間內的一連串圖像進行圖像去噪、對比度增強、圖像中值濾波、圖像二值化等圖像增強手段進行處理，以提高圖像畫質；

(2)目標圖像邊界輪廓提?。簩D像中各個不相連接部分的輪廓進行提取，每個封閉的輪廓即認為是通過透明管段的物體；

(3)剔除：設定一個橢圓度值，將先前提取到的圖像中物體輪廓進行對比，若超過該值，則認為并非是油滴顆粒，進行剔除，與此同時，對比相鄰兩幅圖像，其中不隨時間運動的物體輪廓，則同樣認為不是油滴顆粒，進行剔除；

(4)統計測量：對一定時間內提取到的油滴進行數量上的統計，并計算出其隨時間變化的位置點坐標，從而得到油滴顆粒的速度，流量等參數值；

(5)數據輸出：將計算到的數據統計到各個表中，并輸出至電腦顯示屏上，以供實驗人員進行記錄和研究。

本發明方法對于可能存在的重復位置，可在拍攝前計算得到，這樣可以在計算時，避免重復拍攝。另外，由于圓管是一個中心對稱的物體，因此，可以只拍攝四分之一圓管處的兩相流動情況，將分析得到的結果沿著圓管半徑積分后與前者相對比，若結果相近，則可以采用后種更簡便的方法，減少拍攝工作量。

并且現有技術中若要獲得一根管道內的兩相流運動圖像，得到其相關參數，需要同時運用2臺照相機分別在X軸與Y軸方向進行拍攝，以此獲得3維運動圖像，再通過圖像處理軟件對大量圖像分別進行X方向和Y方向的數據分析，工作量及工作難度非常巨大。而本發明的這種拍攝測試方法僅需1臺相機便能完成原先這種方法所達到的效果和數據結果，并且大大減少工作量、實驗人員的工作時間以及后期處理圖像的難度。