[發(fā)明專利]一種用于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有效面積測量的自動化檢測方法

有效

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• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112815884B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛海俊;周愷;張忠清;毛善斌;徐軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京動力機(jī)械研究所
• 主分類號: G01B11/28
• 分類號: G01B11/28
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 楊瀟;廖輝

本發(fā)明公開了一種用于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有效面積測量的自動化檢測方法，利用光學(xué)系統(tǒng)獲取有效面積截面圖像，作為有效截面面積計算的基礎(chǔ)。在獲取有效面積截面圖像的基礎(chǔ)上，對有效面積截面圖像進(jìn)行分析，然后基于幾何特征與光學(xué)特征進(jìn)行有效截面的面積計算。利用圖像采集升降機(jī)構(gòu)、同步環(huán)升降機(jī)構(gòu)及控制模塊可以實現(xiàn)不同位置的有效面積的測量，而且，利用像素當(dāng)量標(biāo)定可以保證截面面積測量精度，檢測精度和檢測效率高，滿足有效面積測量≤2％綜合誤差精度要求，還能夠滿足一定尺寸范圍內(nèi)多款調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的檢測需求，檢測方法通用化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有效面積測量的自動化檢測方法。

背景技術(shù)

調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)多采用回轉(zhuǎn)形式，如圖1所示，主要包括同步環(huán)1和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主體兩部分，可將同步環(huán)1的上下移動轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)主體的張合運動，并控制有效面積2在固定的面積區(qū)間內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)噴管運動過程中需要建立同步環(huán)1的位置與有效面積2之間的關(guān)系曲線，因此必須在裝配過程中對同步環(huán)1位置和有效面積2進(jìn)行實時聯(lián)動測量，并將測量誤差嚴(yán)格控制在2％以內(nèi)。有效面積2指截面的有效排氣面積。

現(xiàn)有測量方案一般使用卡尺對某一位置處的有效孔徑進(jìn)行測量，進(jìn)而得到圓形面積，而后再調(diào)整同步環(huán)1運動至下一測量位置，測量該位置的有效孔徑，計算面積，直至得到全部需測量的有效面積2值，并繪制擬合曲線。由于有效面積2的截面實際為閉合多邊形結(jié)構(gòu)而非圓形，因此直接根據(jù)孔徑計算圓形面積將導(dǎo)致誤差過大；而且，利用卡尺測量無法對有效面積2進(jìn)行連續(xù)測量，得到變化曲線，難以準(zhǔn)確估算調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)工作性能偏差，也無法根據(jù)測量結(jié)果對調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效裝調(diào)和修配。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有效面積測量的自動化檢測方法，檢測精度和檢測效率高。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種用于調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有效面積測量的自動化檢測方法，包括以下步驟：

步驟一，利用圖像采集升降機(jī)構(gòu)、圖像分析模塊、同步環(huán)升降機(jī)構(gòu)、控制模塊搭建自動化檢測裝置；圖像采集升降機(jī)構(gòu)用于采集調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有效面積圖像；圖像分析模塊用于分析采集的圖像；所述同步環(huán)升降機(jī)構(gòu)用于帶動調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的同步環(huán)運動；控制模塊用于控制圖像檢測升降機(jī)構(gòu)和同步環(huán)升降機(jī)構(gòu)的運動；

步驟二，在圖像采集升降機(jī)構(gòu)的工作距離處進(jìn)行像素當(dāng)量的標(biāo)定；

步驟三，將調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的同步環(huán)固定同步環(huán)升降機(jī)構(gòu)上，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有效面積所在平面位于圖像采集升降機(jī)構(gòu)的工作距離處；

步驟四，利用控制模塊控制圖像檢測升降機(jī)構(gòu)在豎直方向的運動，使得圖像檢測升降機(jī)構(gòu)的焦點位于有效面積所在水平面內(nèi)；

步驟五，圖像采集升降機(jī)構(gòu)采集調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有效面積圖像，利用圖像分析模塊對有效面積截面圖像進(jìn)行圖像處理得到有效面積的像素面積；

步驟六，根據(jù)像素當(dāng)量和像素面積計算得到有效面積的實際物理面積；

步驟七，利用控制模塊控制同步環(huán)升降機(jī)構(gòu)在豎直方向的運動，改變調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有效面積的大小進(jìn)行不同位置的測量；根據(jù)同步環(huán)升降機(jī)構(gòu)的位移量調(diào)節(jié)控制圖像檢測升降機(jī)構(gòu)的運動，使得圖像檢測升降機(jī)構(gòu)的焦點始終位于有效面積所在水平面內(nèi)；

步驟八，重復(fù)步驟五、步驟六得到不同位置的有效面積的像素面積。

進(jìn)一步地，所述圖像采集升降機(jī)構(gòu)包括相機(jī)、升降臺、相機(jī)支撐臂及電機(jī)；

所述相機(jī)支撐臂水平安裝在升降臺上，能夠繞豎軸向兩側(cè)轉(zhuǎn)動并通過鎖緊件限位和固定；相機(jī)固定連接在相機(jī)支撐臂末端，同時相機(jī)位于同步環(huán)升降機(jī)構(gòu)上方，相機(jī)鏡頭朝下，正對調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)有效面積所在水平面；所述電機(jī)驅(qū)動升降臺帶動相機(jī)在豎直方向運動。

進(jìn)一步地，所述步驟四、步驟七進(jìn)一步包括：標(biāo)定升降臺位移與電機(jī)脈沖數(shù)對應(yīng)關(guān)系，控制模塊通過電機(jī)脈沖數(shù)來控制相機(jī)位移。