[发明专利]乌氏黏度计自动检定系统及检定方法

说明书

本发明涉及一种乌氏黏度计自动检定系统及检定方法，设计自动化系统，通过程序控制电磁阀和计时器等元器件，实现检定工作的完全自动化操作，包括上位机软件、硬件控制、视频采集处理及控制方法。上位机软件模块为运用力控组态软件设计的上位机操作软件，针对乌氏黏度计的检定流程设计自动化程序；建立检定过程的相应数据库，导入所需信息；用户只需通过点击按钮、输入文字等方式，进行检定流程与检测器件的控制；设计控制电路，采用PLC进行对步进电机、电磁阀的控制；设计三通与电磁阀的气流通路，完成对乌氏黏度检定时所需的吸液、连通大气、吹气等动作。本发明实现了对乌氏黏度计的自动检定工作，并且达到国家计量检定规程中的指标要求。

技术领域

本发明属于检测计量技术下乌氏黏度计检定技术领域，尤其涉及一种基于计算机视觉识别技术的乌氏黏度计检定系统及检定方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

黏度是流体的一种固有属性，用来表示液体流动的难易程度，高聚物的分子量分布情况可以表示为黏度参数。黏度参数的测定在诸多行业有着重要的意义，对于工艺生产中的工艺控制、产品评定等方面起着重要的作用。

用于测量液体黏度的黏度计样式多种多样，检定方法各有差别，乌氏黏度计是基于重力式毛细管法测量黏度的黏度计，具有测量原理简单、精度高等优点，在黏度测量中得到广泛的应用。乌氏黏度计采用悬挂液柱型重力式玻璃毛细管黏度计进行黏度测量，将黏度标准液吸至乌氏黏度计计时球上方5毫米处，让标准液在自身重力的作用下自然下降，标准液运动黏度与其在毛细管内的运动时间成正比。

为评定乌氏黏度计的计量性能、确定其是否合格，要对乌氏黏度计进行计量检定，它是保证量值准确一致的重要措施。检定过程为：在恒定温度下测量一定量黏度标准液在重力作用下通过黏度计上下计时刻线的时间间隔，用黏度标准液黏度值除以该时间得到黏度计常数。

发明人在研究中发现，黏度计每隔一段时间就需要对它进行检定。传统的人工检定方法，无法克服肉眼对液位判断的主观误差以及效率低下、人工成本高、操作繁琐等缺点，并且无法满足计量部门对大量黏度计进行检定的需求，经济效益低下。

发明内容

为了克服上述现有技术缺陷，本公开提供了合适的基于计算机视觉识别技术的乌氏黏度计检定仪，设计自动化系统，通过程序控制电磁阀等元器件开关动作，实现对乌氏黏度计检定工作的完全自动化操作，减轻检定人员的工作负担，提高检定精度与检定效率，同时增加经济效益，具有很高的创新性和实际意义。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

一种乌氏黏度计自动检定系统，基于计算机视觉识别技术，采用PC-PLC的主从式架构，包括：作为上位机的PC机和作为下位机的PLC控制装置，PC机通过千兆网线与CCD摄像机连接，CCD摄像机固定安装在摄像机云台上，摄像机云台的高度通过步进电机调整；乌氏黏度计的N管接口连接三通管的支管，三通管的主管两端分别安装第一电磁阀和第二电磁阀，其中第一电磁阀连接吸气泵、第二电磁阀连通大气，第一电磁阀和第二电磁阀协调动作完成黏度计内吸液、放液，乌氏黏度计的M管接口连接第三电磁阀，第三电磁阀的进气端连接吹气泵；PC机通过PC/PPI线缆与下位机PLC控制装置连接，设计电路接线将电磁阀、步进电机与PLC控制装置连接，PC机完成上位机软件操作以及图像信息的采集、提取和分析，由于各乌氏黏度计型号大小不一，为了进行有效检定，PC机和PLC控制装置控制步进电机调整云台的高度，使CCD摄像机的镜头对准乌氏黏度计的计时球进行有效的信息采集，PC机和PLC控制装置控制各电磁阀的开启与关闭，通过设计三通管与电磁阀的气流通路，完成对乌氏黏度计检定时所需的吸液、连通大气、吹气等动作；PC机连接外接电子计时器和精密电子温度计，PC机控制电子计时器的启动与停止，PC机读取电子温度计的温度信息。

进一步的技术方案，该乌氏黏度计自动检定系统主要通过PC机控制完成自动检定工作，PC机设置有：上位机软件模块、硬件控制模块和视频采集处理模块。