[发明专利]静止型贯流风叶缺料故障在线诊断装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种静止型贯流风叶缺料故障在线诊断装置与方法，属于产品质量在线监测与诊断技术领域，主要用于在线监测注塑叶片质量缺陷。

背景技术：

注塑叶片是空调等设备送风叶轮的重要零部件之一，它的质量好坏直接影响空调的空气动力性能和噪声性能。目前，其产品质量的检测主要是通过人工的方式进行的，由于人工检测时易受到人为主观因素的影响，导致产品不能准确分类，致使以次充好的现象常有发生，严重影响产品质量控制和企业信誉，另外，人工检测还存在检测劳动强度大，眼睛易疲劳等问题，所以，用自动化检测方法代替人工检测非常迫切。

空调等送风设备叶轮部件是由注塑叶片焊接而产的，为了保证送风效率和降低送风时产生的噪声，叶片结构设计非常复杂，由众多叶片组成的风轮中每个叶片的角度、间隙都是不相等的，这就给自动化检测带来很大的困难。所以，到目前为止，仍然没有一种适用的自动化检测设备。

目前，针对送风轮缺料诊断方法国内外主要是借助CCD或CMOS等图像采集技术，对采集到的图像进行处理并对图像进行判断。根据资料检索结果，与本发明相近的几种叶片检测方法主要是通过CCD技术对叶片定位和对单节叶片缺料等缺陷进行检测（刘薇.贯流风叶焊接机视觉定位系统实现[J].制造业自动化，2012,13.第12期，51-53；徐文，叶世栋.贯流风扇叶缺陷自动检测系统的设计[J].机电工程技术，2012,41.第05期，34-38），这些技术离实用化还有一定的距离。基于机器视觉的图像监测设备可用于注塑叶片缺陷检测，但是其存在的问题也非常突出，首先，由于叶片形状的不规则性导致图像分割与识别工作量大，再者，送风叶轮一般由上百个这样的叶片组成，对每一个叶片进行成像与图像分割与识别，也会导致计算量大，占用时间长的问题，使检测的实时性变差；另外，为了保证高的识别率，要求CCD器件高性能，带来成本提升的问题，不适合在企业大面积推广。

发明内容

为了解决现有技术中贯流风叶检测精确度低，过分依赖人工经验的技术问题，本发明提出了一种静止型贯流风叶缺料故障在线诊断装置，该装置采用环型红外LED发射阵列，发射平行光束，经注塑叶片透射后，由红外LED接收阵列接收透射光，再由单片机系统诊断和识别后，实现注塑叶片缺陷的在监测。

本发明的目的就是针对现有技术存在的不足，针对上述问题，提供一静止型贯流风叶缺料故障在线诊断装置，利用此装置解决了长期观察贯流风叶的视觉疲劳和监测误差，可以实现贯流风叶缺料的在线监测。

本发明提出的静止型贯流风叶缺料故障在线诊断装置与方法，装置部分主要包括：

（1）    传感器模块，所述传感器模块由多对红外发射传感器和红外接收传感器组成，红外发射传感器、红外接收传感器处于同一平面；且红外发射传感器与红外接收传感器呈上下对称均匀分布，接收传感器作为故障在线诊断的监测信号源；

（2）    模拟信号处理模块，分别独立处理多路传感器信号，用于信号放大、滤波；

（3）    电源模块，将220V交流电源进行转换，用于对传感器、模拟信号处理电路、单片机、LED故障显示装置供电；

（4）    单片机中央信息处理单元模块，用于接收经模拟信号处理模块处理过的传感器检测信号，对数据进行运算处理；

（5）    双色LED故障显示，分别用绿、红两种种颜色的LED显示贯流风叶的是否存在缺陷的状态。

（6）    如权利要求1所述的一种静止型贯流风叶缺料故障在线诊断装置，其特征在于：所述红外发射传感器和红外接收传感器为环形分布。

（7）    如权利要求1所述的一种静止型贯流风叶缺料故障在线诊断装置，其特征在于：所述红外发射传感器和红外接收传感器设置在传感器支架上下两端侧。

上述装置中的各模块主要功能包括：

红外发射传感器、红外接收传感器采用型号相同的，要求红外传感器有稳定的发光强度和发光功率，红外接收传感器接收光谱范围与可见光光谱无重叠，以保证接收的准确性。

模拟信号处理模块具有放大倍数可调，使放大后的传感器信号处于便于检测的范围内。

电源模块将220V交流电转换成5V，±15V直流电，供传感器、单片机及模拟信号处理电路使用。

单片机处理模块中采用C8051F020单片机，将多路传感器信号经放大，滤波后经多路模拟开关与单片机P3口和模数转换器连接，用于实时检测与记录多路传感器输出电压。