本实用新型专利技术公开了一种物体倾角测量装置，摄像头(1)位于上部且垂直于水平面，圆形托架(3)上放置被测件(2)，圆形托架(3)的外边缘上安装测量圆环(4)，测量圆环(4)内部充满水或油，测量圆环(4)中保留微型气泡用于测量，测量圆环(4)上部透明用于观察气泡位置，圆形托架(3)放置被测件(2)并倾斜后，上部摄像头(1)拍摄圆形托架(3)得到图像，摄像头(1)视野中圆形刻度线(6)变形为椭圆形，同时根据摄像头1拍摄图像可确定气泡所在位置。本实用新型专利技术结构简单紧凑，能在放置物体观察的同时，同时测量物体的倾斜角和倾斜方位角，可提高测量的方便性和实时性。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种物体倾角测量装置，具体是一种利用机器视觉数字特征实现倾角测量的装置。
技术介绍
机械设备中的转动部件在长期使用过程中，其内部零件和外部零件不断相互接触，导致零件之间的摩擦和磨损现象，当零件被破坏到一定程度时，就会导致设备的停机甚至引起生产事故。因此，观察零部件的摩擦磨损情况，并作出相应的调整将大大提高零部件的寿命。对于轴承等需要油脂润滑的零部件，让保持其良好的润滑状态，是保证零部件保持低磨耗状态的常用方法，因此要测量其在润滑状态中的各种影响因素和导致的磨耗结果。常用的方法可大体分为直接测量和间接测量方法，直接测量包括采用光干涉的方法直接测量轴承的润滑膜厚度，得到其润滑状态的直接数据，间接测量包括采用电容式、电阻式等测量方法得到整个系统的电容和电阻值变化情况。目前光干涉法在润滑测量领域应用十分广泛，它具有直观性和非接触测量的特点，对被测对象没有直接作用，可以保证测量精度。以往的光干涉测量法中，多采用选取轴承中钢球或圆柱滚子与透明玻璃盘接触观察其接触表面润滑状况，内容较为单一。随着技术的进步，出现了整个轴承与玻璃盘接触进行测量的情况，此时轴承的倾斜度就要予以考虑，因此就有了测量轴承倾斜度的需求。在机械测试技术中，倾角测量技术在电子工业发展的基础上开始大量采用电感传感器、气体重力摆、光电编码器和加速度传感器等方法实现的倾角测量技术。文献中提到的倾角测量方法，是通过飞思卡尔的加速度传感器MMA7260QT，通过选择合适量程，测量三轴加速度值，通过将倾角转换为不同轴上加速度值，间接计算出物体当前的倾角。此种方法需要为加速度传感器提供后续处理电路，测量过程复杂，测量成本较高。授权专利中提到用视觉捕捉和传感器单元，通过用图像传感器器获得目标旋转位置上的图像，至少两个旋转位置的图像被处理，以确定相对于图像传感器的心轴的旋转轴线的位置和倾角情况。该方法为针对车辆工程领域，测量数据内容较多，处理过程繁琐，成本较高。本技术的目的是提供一种物体倾角测量装置，具体是可用于润滑状态研宄的倾角测量装置。
技术实现思路
本技术为利用物体数字图像特征进行倾角测量的装置。根据本技术，对倾角的测量是通过下述技术方案实现的:所述物体倾角测量装置包括外壳、摄像头和圆形托架，所述物体倾角测量装置还包括测量圆环、气泡和被测件，所述摄像头位于上部且垂直于水平面，所述圆形托架上放置被测件，所述圆形托架的外边缘上安装测量圆环，所述测量圆环内部充满水或油，所述测量圆环中保留微型气泡用于测量，所述测量圆环上部透明用于观察气泡位置。所述测量圆环上表面中心有沿着测量圆环一周的圆形刻度线。本技术的特点和优势包括:结构简单紧凑，能在放置物体观察的同时，测量物体的倾斜角和倾斜方位角，可提高测量的的方便性和实时性。【附图说明】图1是本技术所述物体倾角测量装置的主视图。图1中，I为摄像头，2为被测件，3为圆形托架，4为测量圆环。图2是图1中下部被测量结构的俯视图。图2中，2为被测件，4为测量圆环，6为圆形刻度线。【具体实施方式】下面以非限定性的实施例来进一步解释、说明本技术方案。为了研宄推力球轴承的润滑状态，一般采用玻璃盘代替上圈进行光干涉测量的方式，即用光干涉对推力球轴承滚动体与玻璃盘接触面润滑状态进行观察，该实验中需要确定被测轴承的倾角和倾斜方位，此时被测件2为推力球轴承，为方便观察，推力球轴承的上圈用透明玻璃盘代替，以观察滚动体与玻璃盘接触点处润滑状态。设备配置如图1和图2中所示，上部是始终与水平面垂直的测量摄像头1，下部是圆形托架3，被测件2被固定在圆形托架3上，圆形托架3的外边缘上安装测量圆环4，测量圆环4上表面中心有沿着测量圆环4 一周的圆形刻度线6，测量圆环4内部充满水或油，同时测量圆环4中保留微型气泡用于测量，测量圆环4上部透明用于观察气泡，当圆形托架3倾斜时气泡在测量圆环4中移动，在水的重力作用下气泡会移动到整个测量圆环4的最高点处。摄像头I视野中原始水平状态时的圆形刻度线6显示为圆形。测试时，圆形托架3放置被测件2并倾斜后，上部摄像头I拍摄圆形托架3得到图像。摄像头I视野中圆形刻度线6变形为椭圆形，根据圆形刻度线6变形椭圆形参数可得倾斜角；同时根据摄像头I拍摄图像可确定气泡位置，根据气泡位置可得倾斜方位角。【主权项】1.一种物体倾角测量装置，包括外壳、摄像头(I)和圆形托架(3)，其特征在于:还包括测量圆环(4)、气泡和被测件(2)，所述摄像头(I)位于上部且垂直于水平面，所述圆形托架(3)在摄像头(I)下部，所述圆形托架(3)上放置被测件(2)，所述圆形托架(3)的外边缘上安装测量圆环(4)，所述测量圆环⑷内部充满水或油，所述测量圆环⑷中保留微型气泡用于测量，所述测量圆环(4)上部透明用于观察气泡位置。2.根据权利要求1所述物体倾角测量装置，其特征在于:所述测量圆环(4)上表面中心有沿着测量圆环(4) 一周的圆形刻度线(6)。【专利摘要】本技术公开了一种物体倾角测量装置，摄像头(1)位于上部且垂直于水平面，圆形托架(3)上放置被测件(2)，圆形托架(3)的外边缘上安装测量圆环(4)，测量圆环(4)内部充满水或油，测量圆环(4)中保留微型气泡用于测量，测量圆环(4)上部透明用于观察气泡位置，圆形托架(3)放置被测件(2)并倾斜后，上部摄像头(1)拍摄圆形托架(3)得到图像，摄像头(1)视野中圆形刻度线(6)变形为椭圆形，同时根据摄像头1拍摄图像可确定气泡所在位置。本技术结构简单紧凑，能在放置物体观察的同时，同时测量物体的倾斜角和倾斜方位角，可提高测量的方便性和实时性。【IPC分类】G01C9/24【公开号】CN204666142【申请号】CN201520256480【专利技术人】李锋, 王晓军 【申请人】青岛科技大学【公开日】2015年9月23日【申请日】2015年4月23日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种物体倾角测量装置，包括外壳、摄像头(1)和圆形托架(3)，其特征在于：还包括测量圆环(4)、气泡和被测件(2)，所述摄像头(1)位于上部且垂直于水平面，所述圆形托架(3)在摄像头(1)下部，所述圆形托架(3)上放置被测件(2)，所述圆形托架(3)的外边缘上安装测量圆环(4)，所述测量圆环(4)内部充满水或油，所述测量圆环(4)中保留微型气泡用于测量，所述测量圆环(4)上部透明用于观察气泡位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李锋，王晓军，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：新型
国别省市：山东;37
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