[发明专利]CCD微米级圆钢光电测径仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种CCD微米级圆钢光电测径仪，属于精密光电子计量测试仪器领域。

背景技术

在钢铁工业生产中传统的圆钢测径方法有很多，如利用尺寸工具抽样检测、电磁式接触测量等。用尺寸工具测量，精度不够且速度很慢；用电磁式测量是接触式测量，测量比较麻烦且精度和速度也难以得到保证。CCD电荷耦合器件广泛应用于图像扫描、非接触式尺寸检测、位移测定条形码读出等光电探测和光电成像领域，具有自扫描、精度高、灵敏度高、光谱响应量宽等优点。CCD微米级非接触式圆钢光电测径仪是一种基于CCD光电检测技术的非接触式圆钢专用光电测径装置。它具有非接触、速度快、精度高、小型化、结构简单等优点，可以在光线暗、高温、高速等恶劣条件下，在生产线上动态无损地随时监控圆钢直径的微小变化，具有较高的实用价值。然而，在所述的高温、高速等恶劣条件下，环境温度以及仪器中处理器，电源等模块的发热造成的高温工况对仪器的测试精度以及稳定性造成了很大的影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明设计了一套带有散热系统的CCD微米级圆钢光电测径仪。

现有技术中的CCD圆钢光电测径仪通过平行光源发出平行光束。此光束照射在光路内的圆钢工件上，经光学镜头成像在CCD的感光面上。CCD器件把感光面上的光信号转换成与光强成比例的电荷量，在一定频率的时钟脉冲驱动下，从CCD的输出信号波形中反映出来。对进行信号处理，并根据工件的成像在CCD输出波形中的宽度推算标定出工件的实际尺寸。

本发明的CCD微米级圆钢光电测径仪采用高亮度LED和合适焦距的透镜组成光源盒1，并利用其特性产生较好的平行光，照射圆钢2然后通过光学镜头3在CCD 4上成像。CCD 4的输出信号通过9针串行口将信号输送到积分时间调整与信号处理电路模块5，然后此模块将处理好的信号输送到计数与通信电路模块6进行计数测量转换，并和显示模块9通信，由显示模块9显示测量值，并实现校准标定查询等功能。机械滚转位移7的信号通过步距信号插座8输入计数与通信电路模块6，220V交流电源10向开关电源插座11供电，后者为本装置其他模块供电。其中所述光学镜头3、CCD 4、积分时间调整与信号处理电路模块5、计数与通信电路模块6、显示模块9、步距信号插座8、开关电源插座11设置在测径仪主体箱体19中。而本发明的散热系统也设置在测径仪主体箱体19中，其中将光学镜头3、步距信号插座8、开关电源插座11纵列设置在所述箱体同一侧，与其平行纵列设置有积分时间调整与信号处理电路模块5、计数与6、显示模块9，所述箱体的纵向两端侧分别设置有第一网孔通风口13、第二网孔通风口16，在所述箱体的横向两侧分别设置有第三网孔通风口20和第四网孔通风口18，并且在第一、二、四网孔通风口的对应位置分别设置第一排气轴流扇12、第二排气轴流扇15、第三排气轴流扇17，通过以上排气扇和通风口的共同作用，形成从第三网孔通风口20进入，从其他网孔通风口排出的三叉散热气流14，在所述第一网孔通风口至第四网孔通风口的外侧表面覆盖有防尘遮光通风网罩。由于该系统风扇多，转速低，散热气流覆盖全面，散热效率高，有效的解决了高温、高速等恶劣条件下，环境温度以及仪器中处理器，电源等模块的发热造成的高温工况对仪器的测试精度以及稳定性造成了很大的影响的技术问题。

其中，所述第一至第三轴流扇的直径范围为5-25cm。

附图说明

图1为一种CCD微米级圆钢光电测径仪的结构示意图。

其中，1-光源盒，2-圆钢，3-光学镜头，4-CCD，5-信号处理电路模块，6-通信电路模块，7-机械滚转位移，8-步距信号插座，9-显示模块，10-220V交流电源10，11-开关电源插座，12-第一排气轴流扇，13-第一网孔通风口，14-散热气流，15-第二排气轴流扇，16-第二网孔通风口，17-第三排气轴流扇，18-第四网孔通风口，19-测径仪主体箱体，20-第三网孔通风口。

具体实施方式