專利名稱：基于色卡的燃油加油機檢定方法
基于色卡的燃油加油機檢定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢定方法，特別涉及一種基于色卡的燃油加油機檢定方法。
背景技術(shù)：
燃油加油機的自動檢測裝置是油品貿(mào)易結(jié)算的強制檢定計量器具。燃油加油機的檢定關(guān)系到民生計量公正，關(guān)系維護經(jīng)營者和消費者的合法權(quán)益。而燃油加油機的檢定過程中有很多因素直接影響加油機的量值準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的燃油加油機檢測裝置采用人工操作，由主觀因素帶來的不確定度較大，存在人為誤差大、自動化程度低等缺點。且JJG443-2006《燃油加油機檢定規(guī)程》新規(guī)程中，對檢定過程加油機流量作出了規(guī)定，并要求檢定時環(huán)境溫度在_25°C至+55°C范圍內(nèi)，檢定過程中環(huán)境溫度的變化應(yīng)不超過5°C，而油品與環(huán)境溫差不超過10°C。因此，溫度測量的準(zhǔn)確性是保證燃油加油機計量檢定結(jié)果準(zhǔn)確的重要前提，而檢定過程中加油機槍口溫度和量器內(nèi)油溫測量的準(zhǔn)確可靠則是進行溫度修正重要的前提條件。而傳統(tǒng)的燃油加油機檢測裝置無法按照國家標(biāo)準(zhǔn)對加油機的流量以及加油機槍口溫度和標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)油溫進行準(zhǔn)確測量。傳統(tǒng)的檢定加油機流量是根據(jù)燃油加油機的加油體積讀數(shù)及加油時間之比來計算，由于加油過程中很難保持勻速加油，加油初始階段和結(jié)束階段的流量不穩(wěn)定，且秒表計時人為誤差很大，因此由傳統(tǒng)方法計算得出的流量值實際是整個加油過程流量的平均值，與加油機的實際流量最大值有所偏差。傳統(tǒng)的檢定標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)的油溫是通過將玻璃水銀溫度計放入量器內(nèi)測量的，再人工讀取溫度值，影響測量準(zhǔn)確性和檢定的效率。因此，需要一種可以持續(xù)準(zhǔn)確檢定流量、溫度并將體積自動轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)溫度20°C下的體積的裝置。公開號為CN101139077A，
公開日為2008年3月12日發(fā)明專利《一種燃油加油機自動檢測裝置》，其是用編碼傳感器+機械結(jié)構(gòu)連接微機，得到液面高度，與本發(fā)明的采用攝像圖形處理技術(shù)以及基于顏色檢測的液柱測量法得到液面高度有本質(zhì)不同。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種基于色卡的燃油加油機檢定方法，其通過攝像頭獲取液面高度，計算機處理得到待檢定燃油的容積測量值，無需繁雜的人工操作，大大提高了自動化程度以及計量速度，測量準(zhǔn)確度高，誤差小。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:基于色卡的燃油加油機檢定方法，適用于標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，所述標(biāo)準(zhǔn)金屬量器包括底座、罐體、計量頸、視液管、標(biāo)尺以及溢流罩，所述罐體設(shè)于所述底座上方，所述溢流罩和罐體通過計量頸和視液管貫通連接，所述計量頸和視液管平行設(shè)置，所述標(biāo)尺與所述視液管平行設(shè)置；所述標(biāo)尺由至少三條色帶等間距縱向排布組成，且各色帶在水平方向上均連接一刻度線，自定義各色帶上的顏色，且任意三條連續(xù)色帶上的顏色排布順序不重復(fù)；所述檢定方法包括燃油體積檢 定步驟，具體如下:步驟1、向所述標(biāo)準(zhǔn)金屬量器注入待檢定的燃油；
步驟2、通過攝像頭拍攝圖像，所述圖像中包含視液管中燃油的液面、離該液面距離最近的N條色帶以及該N條色帶中各色帶連接的刻度線；由于燃油在液面在視液管中呈凹狀，因此液面高度選取液面最低處；所述N為自然數(shù)且3 ( N <色帶總數(shù)量；步驟3、將所述圖像傳輸至計算機，計算機提取該N條色帶上的顏色排布規(guī)律，與一排布序列表進行比對，從而獲得液面高度對應(yīng)的體積區(qū)間值，然后再根據(jù)液面高度在區(qū)間中的高度比例，計算出該液面高度對應(yīng)的體積值，從而得到待檢定燃油的容積測量值Vb ；所述排布序列表中記錄標(biāo)尺上各色帶顏色的排布順序，以及該順序下各顏色色帶對應(yīng)的體積值。進一步地，所述步驟2具體為:所述攝像頭通過步進電機帶動自動搜索液面的最低處，且使攝像頭中的凸透鏡正對液面的最低處，當(dāng)液面位于所述圖像中部時，固定攝像頭進行拍攝，這樣避免液柱與刻度線的傾斜角造成的視角偏差，防止圖像由于靠近邊緣產(chǎn)生畸變。進一步地，所述標(biāo)準(zhǔn)金屬量器還包括一背板，所述背板設(shè)于所述標(biāo)尺的后方，且背板和標(biāo)尺緊密結(jié)合在一起。進一步地，所述標(biāo)尺的底色為白色，所述刻度線為黑色刻度線。進一步地，所述檢定方法還包括溫度檢定步驟:在所述計量頸的頂端設(shè)置第一溫度傳感器，在所述罐體的內(nèi)底部設(shè)置第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二傳感器均通過數(shù)據(jù)線連接至計算機，將所述第一溫度傳感器采集到的溫度和第二溫度傳感器采集到的溫度tB傳輸至計算機，通過公式Vm=Vb [1+ β Y (tj-tB)+ β B (tB-20)],得到待檢定燃油在t/C下的檢定值VBt，所述Vb為待檢定燃油的容積測量值VB，β Y和β B分別為待檢定燃油和標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的體膨脹系數(shù)。進一步地，所述檢定方 法還包括流量檢定步驟:在所述罐體的底部設(shè)置一壓力傳感器，設(shè)置計時的起始閥值和終止閥值，燃油注入罐體時，壓力傳感器感應(yīng)到壓力達到所述起始閥值時，記錄該時刻為A，當(dāng)壓力值達到所述終止閥值時，記錄該時刻為t2，通過公式Q=V/(t2-tl)，得到流量Q，所述流量Q為單位時間內(nèi)流過的體積，所述V為這段時間內(nèi)注入罐體內(nèi)的燃油體積變化值。本發(fā)明具有如下優(yōu)點:本發(fā)明通過攝像頭拍攝圖像，所述圖像中包含視液管中燃油的液面、離該液面距離最近的N條色帶以及該N條色帶中各色帶連接的刻度線；通過所述N條色帶定位液面高度對應(yīng)的刻度值區(qū)間，通過刻度線確定液面高度在刻度值區(qū)間所占的比例，從而得到待檢定燃油的容積測量值VB。本發(fā)明的圖像式讀數(shù)技術(shù)代替人眼讀數(shù)，無需繁雜的人工操作，大大提高了燃油檢定的自動化程度以及計量速度，測量精度高，誤差小。本發(fā)明還通過溫度檢定步驟得到待檢定燃油在t/C下的檢定值VBt，通過流量檢定步驟得到燃油的流量。同時，本發(fā)明通過計算機存儲數(shù)據(jù)，計算機內(nèi)保存有歷年周期檢定的圖像數(shù)據(jù)，可為加油機計量行政執(zhí)法提供周期檢定時的原始圖像數(shù)據(jù)依據(jù)，也可用于分析經(jīng)過多個檢定周期后加油機計量器磨損情況及計量性能變化情況。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。圖1為本發(fā)明方法流程示意圖。
圖2為本發(fā)明檢定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明標(biāo)尺的示意圖。圖4是本發(fā)明的采用色卡標(biāo)尺時攝像頭拍攝到的圖像。圖5是本發(fā)明顏色號、刻度以及色帶顏色之間的對應(yīng)關(guān)系圖。
具體實施方式
請參閱圖1和圖2，基于色卡的燃油加油機檢定方法，適用于標(biāo)準(zhǔn)金屬量器100，所述標(biāo)準(zhǔn)金屬量器100包括底座1、罐體2、計量頸3、視液管4、標(biāo)尺51以及溢流罩6，所述罐體2設(shè)于所述底座I上方，所述溢流罩6和罐體2通過計量頸3和視液管4貫通連接，所述計量頸3和視液管4平行設(shè)置，所述標(biāo)尺51與所述視液管4平行設(shè)置；請參閱圖3，所述標(biāo)尺51由至少三條色帶52等間距縱向排布組成，且各色帶52在水平方向上均連接一刻度線53，自定義各色帶52上的顏色，且任意三條連續(xù)色帶52上的顏色排布順序不重復(fù)；標(biāo)尺51的底色為白色，所述刻度線53為黑色刻度線，這樣色差較大，便于計算機通過捕獲刻度線53確定區(qū)間值，精確定位。所述標(biāo)準(zhǔn)金屬量器100還包括一背板9，所述背板9和攝像頭7分別設(shè)于所述視液管4的兩側(cè)，且對應(yīng)設(shè)置，背板9作為視液管4的背景，使得視液管4中燃油的液面高度看得更加清楚。所述檢定方法包括燃油體積檢定步驟:步驟1、向所述標(biāo)準(zhǔn)金屬量器100注入待檢定的燃油；步驟2、通過攝像頭7拍攝圖像，所述圖像中包含視液管4中燃油的液面、離該液面距離最近的N條色帶52以及該N條色帶52中各色帶連接的刻度線53 ;所述N為自然數(shù)且3 ( N彡色帶總數(shù)量；在本實施例中，以N=3為例進行說明；請參閱圖4 ；由于燃油液面在視液管4中呈凹狀，因此液面高度選取液面最低處；具體地,所述攝像頭7通過步進電機8帶動自動搜索液面的最低處，且使攝像頭7中的凸透鏡正對液面的最低處，當(dāng)液面位于圖像中部時，固定攝像頭7位置，拍攝圖像，這樣避免液柱與刻度線53的傾斜角造成的視角偏差，也可防止圖像由于靠近邊緣產(chǎn)生畸變；步驟3、將所述圖像傳輸至計算機，計算機提取該N條色帶52上的顏色排布規(guī)律，與一排布序列表進行比對，從而獲得液面高度對應(yīng)的體積區(qū)間值，然后再根據(jù)液面高度在區(qū)間中的高度比例，計算出該液面高度對應(yīng)的體積值，從而得到待檢定燃油的容積測量值Vb ;所述排布序列表中記錄標(biāo)尺51上各色帶52顏色的排布順序，以及該順序下各顏色色帶52對應(yīng)的體積值。由于色帶52具有一定寬度，無法準(zhǔn)確定位，所以必須通過與色帶52連接的刻度線進行定位，從而獲得體積區(qū)間值在標(biāo)尺上的具體位置；由于標(biāo)準(zhǔn)金屬量器100都是在20°C下標(biāo)定，其標(biāo)尺51上色帶52對應(yīng)的容積均為20°C下的容積，因此該體積Vb與實際檢測環(huán)境溫度下的體積還有細微偏差，通過溫度檢測步驟，可以得到實際檢測環(huán)境溫度下的檢定值VBt。所述溫度檢測步驟具體如下:在所述計量頸3的頂端設(shè)置第一溫度傳感器101，在所述罐體2的內(nèi)底部設(shè)置第二溫度傳感器102，所述第一溫度傳感器101和第二傳感器102均通過數(shù)據(jù)線連接至計算機。當(dāng)將待檢定的燃油注入標(biāo)準(zhǔn)金屬量器100時，所述第一溫度傳感器101和第二溫度傳感器102開始采集燃油溫度，將所述第一溫度傳感器101采集到的溫度和第二溫度傳感器102采集到的溫度tB傳輸至計算機，通過公式Vm=Vb [1+ β Y
+ β B (tB-20)]，得到待檢定燃油在t/C下的檢定值VBt，所述Vb為待檢定燃油的容積測量值VB，^^和βΒ*別為待檢定燃油和標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的體膨脹系數(shù)。通過流量檢定步驟，還可以獲得待檢定燃油的流量。在所述罐體2的底部設(shè)置一壓力傳感器11，設(shè)置計時的起始閥值和終止閥值，當(dāng)燃油注入罐體2時，壓力傳感器11感應(yīng)到壓力達到所述起始閥值時，記錄該時刻為t1;當(dāng)壓力值達到所述終止閥值時，記錄該時刻為t2，通過公式Q=V/(t2-tl)，得到流量Q，所述流量Q為單位時間內(nèi)流過的體積,所述V為(t2-t)這段時間內(nèi)的注入罐體內(nèi)的燃油體積變化值。壓力與體積的轉(zhuǎn)換采用實驗標(biāo)定法，即使用前需標(biāo)定該種燃油在壓力傳感器起始閥值和終止閥值時分別對應(yīng)的油體體積。請參閱圖4和圖5，現(xiàn)選取紅色帶、綠色帶、藍色帶、黑色帶這四種顏色的色帶為例，將紅色帶、綠色帶、藍色帶、黑色帶進行排布，計算機中定義紅色帶——O ;綠色帶——I ；藍色帶——2 ;黑色帶——3 ;則圖5中的色帶序列A(n):30123103201021213132101303,當(dāng)攝像機拍攝到的三條色帶52的顏色為藍黑綠時，即色帶序列為231，(請參閱圖4)，計算機提取該三條色帶52上的顏色排布規(guī)律,與排布序列表進行比對,從排布序列表中找出231對應(yīng)的刻度值區(qū)間6L 10L之間， 然后再根據(jù)液面高度在該刻度區(qū)間中的高度比例，假設(shè)為6/10，其刻度區(qū)間由刻度線確定，計算出液面高度值為6+ (6/10)* (10-6)L=8.4L，該體積即為容積測量值VB。需要說明的是，計算機處理得到的數(shù)據(jù)都將被保存在計算機中。本發(fā)明通過攝像頭拍攝圖像，所述圖像中包含視液管中燃油的液面、離該液面距離最近的N條色帶以及該N條色帶中各色帶連接的刻度線；通過所述N條色帶定位液面高度對應(yīng)的刻度值區(qū)間，通過刻度線確定液面高度在刻度值區(qū)間所占的比例，從而得到待檢定燃油的容積測量值VB。本發(fā)明的圖像式讀數(shù)技術(shù)代替人眼讀數(shù)，無需繁雜的人工操作，大大提高了自動化程度以及計量速度，測量準(zhǔn)確度高，誤差小。本發(fā)明還通過溫度檢定步驟得到待檢定燃油在t/C下的檢定值VBt，通過流量檢定步驟得到燃油的流量。同時，本發(fā)明通過計算機存儲數(shù)據(jù)，計算機內(nèi)保存有歷年周期檢定的圖像數(shù)據(jù)，可為加油機計量行政執(zhí)法提供周期檢定時的原始圖像數(shù)據(jù)依據(jù)，也可用于分析經(jīng)過多個檢定周期后加油機計量器磨損情況及計量性能變化情況。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實施例只是說明性的，而不是用于對本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.基于色卡的燃油加油機檢定方法，適用于標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，所述標(biāo)準(zhǔn)金屬量器包括底座、罐體、計量頸、視液管、標(biāo)尺以及溢流罩，所述罐體設(shè)于所述底座上方，所述溢流罩和罐體通過計量頸和視液管貫通連接，所述計量頸和視液管平行設(shè)置，所述標(biāo)尺與所述視液管平行設(shè)置；其特征在于:所述標(biāo)尺由至少三條色帶等間距縱向排布組成，且各色帶在水平方向上均連接一刻度線，自定義各色帶上的顏色，且任意三條連續(xù)色帶上的顏色排布順序不重復(fù)；所述檢定方法包括燃油體積檢定步驟，具體如下: 步驟1、向所述標(biāo)準(zhǔn)金屬量器注入待檢定的燃油； 步驟2、通過攝像頭拍攝圖像，所述圖像中包含視液管中燃油的液面、離該液面距離最近的N條色帶以及該N條色帶中各色帶連接的刻度線；由于燃油在液面在視液管中呈凹狀，因此液面高度選取液面最低處；所述N為自然數(shù)且3 ≤N ≤色帶總數(shù)量； 步驟3、將所述圖像傳輸至計算機，計算機提取該N條色帶上的顏色排布規(guī)律，與一排布序列表進行比對，從而獲得液面高度對應(yīng)的體積區(qū)間值，然后再根據(jù)液面高度在區(qū)間中的高度比例，計算出該液面高度對應(yīng)的體積值，從而得到待檢定燃油的容積測量值VB;所述排布序列表中記錄標(biāo)尺上各色帶顏色的排布順序，以及該順序下各顏色色帶對應(yīng)的體積值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于色卡的燃油加油機檢定方法，其特征在于:所述步驟2具體為:所述攝像頭通過步進電機帶動自動搜索液面的最低處，且使攝像頭中的凸透鏡正對液面的最低處，當(dāng)液面位于所述圖像中部時，固定攝像頭進行拍攝，這樣避免液柱與刻度線的傾斜角造成的視角偏差，防止圖像由于靠近邊緣產(chǎn)生畸變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于色卡的燃油加油機的自動檢定裝置，其特征在于:所述標(biāo)準(zhǔn)金屬量器還包括一背板，所述背板設(shè)于所述標(biāo)尺的后方，且背板和標(biāo)尺緊密結(jié)合在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于色卡的燃油加油機檢定方法，其特征在于:所述標(biāo)尺的底色為白色，所述刻度線為黑色刻度線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于色卡的燃油加油機檢定方法，其特征在于:所述檢定方法還包括溫度檢定步驟:在所述計量頸的頂端設(shè)置第一溫度傳感器，在所述罐體的內(nèi)底部設(shè)置第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器和第二傳感器均通過數(shù)據(jù)線連接至計算機，將所述第一溫度傳感器采集到的溫度和第二溫度傳感器采集到的溫度tB傳輸至計算機，通過公式Vm=Vb [1+ β Y(tj-tB)+ β B (tB-20)]，得到待檢定燃油在t/C下的檢定值VBt，所述Vb為待檢定燃油的容積測量值VB，^^和別為待檢定燃油和標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的體膨脹系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于色卡的燃油加油機檢定方法，其特征在于:所述檢定方法還包括流量檢定步驟:在所述罐體的底部設(shè)置一壓力傳感器，設(shè)置計時的起始閥值和終止閥值，燃油注入罐體時，壓力傳感器感應(yīng)到壓力達到所述起始閥值時，記錄該時刻為t1;當(dāng)壓力值達到所述終止閥值時，記錄該時刻為t2，通過公式Q=V/(t2-tl)，得到流量Q，所述流量Q為單位時間內(nèi)流過的體積，所述V為(t2-tl)這段時間內(nèi)的注入罐體內(nèi)的燃油體積變化值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于色卡的燃油加油機檢定方法，包括燃油體積檢定步驟步驟1、向所述標(biāo)準(zhǔn)金屬量器注入待檢定的燃油；步驟2、通過攝像頭拍攝圖像，圖像中包含視液管中燃油的液面、離該液面距離最近的N條色帶以及該N條色帶中各色帶連接的刻度線；步驟3、將圖像傳輸至計算機，計算機提取該N條色帶上的顏色排布規(guī)律，與一排布序列表進行比對，得到待檢定燃油的容積測量值。本發(fā)明通過圖像式讀數(shù)技術(shù)代替人眼讀數(shù)，提高自動化程度，測量準(zhǔn)確度高。本發(fā)明通過計算機存儲數(shù)據(jù)，可保存歷年周期檢定的圖像數(shù)據(jù)，為加油機計量行政執(zhí)法提供周期檢定時的原始圖像數(shù)據(jù)依據(jù)，也可用于分析經(jīng)過多個檢定周期后加油機計量器磨損情況及計量性能變化情況。
文檔編號G01F25/00GK103162772SQ201310038730
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者黃志煌, 林軍, 謝清群, 呂丹, 李明, 李慶敏 申請人:福建省計量科學(xué)研究院