一种在线纸浆流量测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术特别涉及一种在线纸浆流量测量装置，硬件由两套相同的摄像机和LED光源组成，安装在纸浆管道上对纸浆进行连续摄像。一个以DSP为核心的二次仪表介绍两台摄像机的图像数据，对两组数据进行互相关运算以确定纸浆流经两个摄像机所需的时间，从而计算出纸浆速度流量。这种测量装置具有精度高，成本低，使用方便的特点，因此具有广阔的发展前景。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术特别涉及ー种在线纸浆流量測量装置。
技术介绍
在造纸エ业中，纸浆是水中悬浮着纸浆纤维和气体的三相流体。根据流变学理论，纸浆中的纤维以游离和团聚两种状态存在。趋于团聚形成所谓絮状纤维团是纸浆纤维的一个主要特点，纸浆中的大多数纤维在绝大多数浓度(除了浓度值极小)条件下都是以团聚状态存在；剩余的纤维以游离态独立地悬浮在水中。随着纸浆状态(如纸浆流速、纸浆添加物)的变化，两种形态的纤维之间会发生相互转化。因此不同区域的纸浆其外部特征不尽 相同。纸浆的速度流量是测量最多的物理量，纸浆流速的测量对于造纸生产线上的打浆、洗浆、计量、炒纸等几乎所有环节都有重要意义，目前，电磁流量计、数字图像技术(DIT)、超声波脉冲多普勒法(PUD)、核磁共振(NMR)法等多种方法被用于纸浆流速的測量。随着高速纸机的普及，这些方法或是因测量精度低、价格昂贵及使用条件的限制而越来越难以满足当前造纸生产的要求。
技术实现思路
本技术的目地是利用纸浆在不同区域的外部特征不尽相同这ー特点，且利用纸浆形态在管道中能够保持一定距离的特性，提供ー种在线纸浆流量測量装置及其測量方法，以解决纸浆流速測量精度低，使用环境受限制的技术难题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为ー种在线纸浆流量測量装置，其特征在于，包括摄像机A、摄像机B、LED光源A、LED光源B、二次仪表和电源，所述摄像机A与摄像机B分别设置在两个纸浆管道侧臂金属罩上，LED光源A与LED光源B分别设置在摄像机A与摄像机B的外圆圈上，所述电源与摄像机A、摄像机B、LED光源A、LED光源B和二次仪表连接供电，摄像机A与摄像机B分别连接ニ次仪表。所述纸浆管道侧臂金属罩为圆柱体结构，其罩体直径大于150mm。所述浆管道侧臂金属罩之间中心距离范围为40mm-60mm。本技术提供的装置，是通过对纸浆图像的互相关分析获得纸浆流经固定距离所需时间，进而获得纸浆的实时流速。该技术具有測量精度极高(误差率仅为0.2%)，不仅可以用于エ业现场中，还能够作为ー种标准流量计用于标定其它传感器的优势。附图说明图I为本技术所述装置硬件结构示意图。其中，I-摄像机A，2-摄像机B，3-LED光源A，4-LED光源B，5-电源，6- 二次仪表，7-金属罩，8-玻璃片。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术做进ー步说明。如图I所示，本实施例描述了ー种在线纸浆流量測量装置，包括摄像机Al、摄像机B2、LED光源A3、LED光源B4、二次仪表6和电源5。在纸浆管道的侧壁开ー个圆形孔洞(直径大于150mm)，空洞上安装一块与纸浆管道形状相同的玻璃片8，从这里可以观测到纸浆的流动，玻璃片8上方安装ー个圆筒状的金属罩7，其作用是遮蔽外界光线的影响，在金属罩7的上方安置摄像机Al，摄像机Al的外圈是ー组环形LED光源A3，以便光线均匀地照射在纸浆表面上。相同安装方式，在纸浆管道侧壁另ー处开ー个圆形孔洞(直径大于150_)，两个金属圆筒的中心距离为L(L取O. 4-0. 6m之间)，空洞上安装一块与纸浆管道形状相同的玻璃片8，玻璃片8上方安装ー个圆筒状的金属罩7，在金属罩7的上方安置摄像机B2，摄像机B2的外圈是ー组环形LED光源B4。电源与摄像机A、摄像机B、LED光源A、LED光源B 和二次仪表连接供电，其连接方式均为现有传统电路连接手段，摄像机A与摄像机B分别连接二次仪表，同样其连接方式也为现有传统电路连接手段。本技术描述的测量装置，首先，摄像机A拍摄的图像数据ー帧一帧地依次保存在二次仪表的存储空间MEMORY中，图像数据依次为Ia(tn)、Ia(V1)、IA(tn_2)、…、IA(tn-m) *··> IA(tn-M)，其中tn表示当前时刻，I^1表示前ー个采样时刻，tn_m表示前Π1个时刻；其次，摄像机B拍摄的图像IB(tn)传送到二次仪表；第三，二次仪表将IB(tn)与存储空间MEMORY中的图像数据进行相似性依次比较，顺序为IA(tn_M)、…、IA(tn_J、…、IA(tn_2)、Ia(V1)、Ia(tn);第四，判断，当存储图像IA(tn_m)与IB(tn)的相似性高时，可以断定两幅图像拍摄的是同一段纸浆，两幅图拍摄的时间差为tn-tn_m ;最后，计算测量数据，相似性高时的纸浆流速为-；—，流量是つ~^，其中S是纸浆管道横截面面积。具体的说，摄像机A和B的一帧图像IA(tn_m)和Ib (tn)，其数据以矩阵形式分别表示为 Pu Pu …Py ·" Pu P21 p22 …p2j …p2J_5] IA(t _m)= · ニ ·」· nPn Pa …Pu …Pu_ Pn Pu …Pij · · · Pu _9 n…<1\]…￠21 q22 ··· q2J .·· q2JIB(t )=...... <in (In …<hj …もjin ダ/2 ·.· (in ··· qu-其中i和j分别表示图像的横、纵坐标，Pij和Qij分别是图像IJtnJ和Ib (tn)上坐标(i，j)点的灰度值。那么图IA(tn_m)和Ib(tn)的相似程度可以用它们的相关函数Rab表不权利要求1.ー种在线纸浆流量測量装置，其特征在于，包括摄像机A、摄像机B、LED光源A、LED光源B、二次仪表和电源，所述摄像机A与摄像机B分别设置在两个纸浆管道侧臂金属罩上，LED光源A与LED光源B分别设置在摄像机A与摄像机B的外圆圈上，所述电源与摄像机A、摄像机B、LED光源A、LED光源B和二次仪表连接供电，摄像机A与摄像机B分别连接ニ次仪表。2.如权利要求I所述的ー种在线纸浆流量測量装置，其特征在于，所述纸浆管道侧臂金属罩为圆柱体结构，其罩体直径大于150_。3.如权利要求I所述的ー种在线纸浆流量測量装置，其特征在于，所述浆管道侧臂金属罩之间中心距离范围为40mm-60mm。专利摘要本技术特别涉及一种在线纸浆流量测量装置，硬件由两套相同的摄像机和LED光源组成，安装在纸浆管道上对纸浆进行连续摄像。一个以DSP为核心的二次仪表介绍两台摄像机的图像数据，对两组数据进行互相关运算以确定纸浆流经两个摄像机所需的时间，从而计算出纸浆速度流量。这种测量装置具有精度高，成本低，使用方便的特点，因此具有广阔的发展前景。文档编号G01F25/00GK202599450SQ20122025739公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日专利技术者周强, 王碧德, 党乐, 王瑾 申请人:轻工业西安机械设计研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线纸浆流量测量装置，其特征在于，包括摄像机A、摄像机B、LED光源A、LED光源B、二次仪表和电源，所述摄像机A与摄像机B分别设置在两个纸浆管道侧臂金属罩上，LED光源A与LED光源B分别设置在摄像机A与摄像机B的外圆圈上，所述电源与摄像机A、摄像机B、LED光源A、LED光源B和二次仪表连接供电，摄像机A与摄像机B分别连接二次仪表。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，王碧德，党乐，王瑾，
申请(专利权)人：轻工业西安机械设计研究院，
类型：实用新型
国别省市：