[发明专利]一种基于机器视觉的黏度检测系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的黏度检测系统和方法，能够解决毛细管黏度计检定和运动黏度测量过程中人工判断计时劳动强度高，效率低等问题。其针对平氏黏度计的检定过程和运动黏度测量过程，建立了基于机器视觉的黏度自动检测系统，通过高速摄像机将流体的动态图像解析为连续的静态图片，通过高精度定位模板匹配方式识别计时起点和终点，对采集的起点和终点图片进行处理，通过灰度处理、去噪、二值化处理和识别，实现自动测量。本发明提供方案提高了黏度计的检定以及运动黏度测量效率，在计量技术机构进行量值传递、油品检验机构进行黏度测量方面有着较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及黏度检测技术领域，特别涉及一种基于机器视觉的黏度检测系统和方法。

背景技术

黏度是流体重要的热物性参数之一，黏度的大小直接决定流体的流动性。黏度大的流体内摩擦力大，在产生相同流速时较黏度小的流体需要更大的动力。黏度的准确测定，对于预测指导石油产品、高分子材料的生产工艺控制和物流输送；确定内燃机、印刷机、液压机械的工作条件；反映人体体液循环的健康状态等都有着重要的意义。液体的黏度与其组成、温度、压力等因素有关，黏度的测试方法主要有毛细管法、旋转法、振动法、落体法、光学法、超声波法等。其中，毛细管法因其测量准确度高、结构简单等特点，成为液体黏度测量应用最广的方法。

目前毛细管黏度计的检定和运动黏度的测量以人工测量为主，每次测量时间需持续(200～2000)s，操作人员劳动强度大，容易精神紧张，所以工作效率难以提高。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于机器视觉的黏度检测系统和方法。

本发明实施例提供一种基于机器视觉的黏度检测系统，包括：

摄像机，用于获取黏度计的上计时标线处的连续图像和下计时标线处的连续图像；

计算机，包括：

计时控制模块，用于判断上计时标线处的连续图像中有流体时，控制计时装置开始计时；及判断下计时标线处的连续图像中有流体时，控制计时装置结束计时；

流动时间确定模块，用于根据开始计时时刻和结束计时时刻，确定已知黏度流体在黏度计的毛细管中的流动时间、或未知黏度流体在黏度计的毛细管中的流动时间；

黏度计常数确定模块，用于将已知黏度流体在黏度计的毛细管中的流动时间和流体运动黏度标称值输入流体运动黏度公式中，获得黏度计常数；及

运动黏度值确定模块，用于将黏度计常数和未知黏度流体在黏度计的毛细管中的流动时间输入流体运动黏度公式中，获得未知黏度流体的运动黏度值。

本发明实施例提供的基于机器视觉的黏度检测系统，还包括光源，其设于所述黏度计侧方；且所述光源采用300mm×600mmLED白色光源。

进一步地，所述黏度计采用平式毛细管黏度计。

进一步地，所述摄像机采用CMOS感光芯片高速红外摄像机。

本发明实施例提供的基于机器视觉的黏度检测系统，还包括，流体跟踪装置，其具体包括：

导轨，设于所述黏度计侧方；

丝杆，螺纹穿设有螺纹座，所述螺纹座滑动适配于所述导轨内；且所述螺纹座上固定所述摄像机；

步进电机，其转轴与所述丝杆的一端固定连接。

进一步地，所述摄像机在所述导轨上移动的最小移动量为0.1mm。

进一步地，所述计时装置采用电秒表。

进一步地，所述流体在上计时标线处和下计时标线处的液面呈弯月面形状。

进一步地，所述流体运动黏度公式为：