[發明專利]一種基于機器視覺的黏度檢測系統和方法

在審

• 申請號: 202111080029.1
• 申請日: 2021-09-15
• 公開（公告）號: CN113740207A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 高旭輝;李域;吳永順;薛征;于得水;龔敏珍
• 申請（專利權）人: 陜西省計量科學研究院
• 主分類號: G01N11/06
• 分類號: G01N11/06
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 韓曉娟

本發明公開了一種基于機器視覺的黏度檢測系統和方法，能夠解決毛細管黏度計檢定和運動黏度測量過程中人工判斷計時勞動強度高，效率低等問題。其針對平氏黏度計的檢定過程和運動黏度測量過程，建立了基于機器視覺的黏度自動檢測系統，通過高速攝像機將流體的動態圖像解析為連續的靜態圖片，通過高精度定位模板匹配方式識別計時起點和終點，對采集的起點和終點圖片進行處理，通過灰度處理、去噪、二值化處理和識別，實現自動測量。本發明提供方案提高了黏度計的檢定以及運動黏度測量效率，在計量技術機構進行量值傳遞、油品檢驗機構進行黏度測量方面有著較好的應用前景。

技術領域

本發明涉及黏度檢測技術領域，特別涉及一種基于機器視覺的黏度檢測系統和方法。

背景技術

黏度是流體重要的熱物性參數之一，黏度的大小直接決定流體的流動性。黏度大的流體內摩擦力大，在產生相同流速時較黏度小的流體需要更大的動力。黏度的準確測定，對于預測指導石油產品、高分子材料的生產工藝控制和物流輸送；確定內燃機、印刷機、液壓機械的工作條件；反映人體體液循環的健康狀態等都有著重要的意義。液體的黏度與其組成、溫度、壓力等因素有關，黏度的測試方法主要有毛細管法、旋轉法、振動法、落體法、光學法、超聲波法等。其中，毛細管法因其測量準確度高、結構簡單等特點，成為液體黏度測量應用最廣的方法。

目前毛細管黏度計的檢定和運動黏度的測量以人工測量為主，每次測量時間需持續(200～2000)s，操作人員勞動強度大，容易精神緊張，所以工作效率難以提高。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種基于機器視覺的黏度檢測系統和方法。

本發明實施例提供一種基于機器視覺的黏度檢測系統，包括：

攝像機，用于獲取黏度計的上計時標線處的連續圖像和下計時標線處的連續圖像；

計算機，包括：

計時控制模塊，用于判斷上計時標線處的連續圖像中有流體時，控制計時裝置開始計時；及判斷下計時標線處的連續圖像中有流體時，控制計時裝置結束計時；

流動時間確定模塊，用于根據開始計時時刻和結束計時時刻，確定已知黏度流體在黏度計的毛細管中的流動時間、或未知黏度流體在黏度計的毛細管中的流動時間；

黏度計常數確定模塊，用于將已知黏度流體在黏度計的毛細管中的流動時間和流體運動黏度標稱值輸入流體運動黏度公式中，獲得黏度計常數；及

運動黏度值確定模塊，用于將黏度計常數和未知黏度流體在黏度計的毛細管中的流動時間輸入流體運動黏度公式中，獲得未知黏度流體的運動黏度值。

本發明實施例提供的基于機器視覺的黏度檢測系統，還包括光源，其設于所述黏度計側方；且所述光源采用300mm×600mmLED白色光源。

進一步地，所述黏度計采用平式毛細管黏度計。

進一步地，所述攝像機采用CMOS感光芯片高速紅外攝像機。

本發明實施例提供的基于機器視覺的黏度檢測系統，還包括，流體跟蹤裝置，其具體包括：

導軌，設于所述黏度計側方；

絲桿，螺紋穿設有螺紋座，所述螺紋座滑動適配于所述導軌內；且所述螺紋座上固定所述攝像機；

步進電機，其轉軸與所述絲桿的一端固定連接。

進一步地，所述攝像機在所述導軌上移動的最小移動量為0.1mm。

進一步地，所述計時裝置采用電秒表。

進一步地，所述流體在上計時標線處和下計時標線處的液面呈彎月面形狀。

進一步地，所述流體運動黏度公式為：