專利名稱：燃油加油機的自動檢定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
燃油加油機的自動檢定裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種檢定裝置，特別涉及一種燃油加油機的自動檢定裝置。
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日實用新型專利《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，與本實用新型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。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題，在于提供一種燃油加油機的自動檢定裝置，采用攝像頭代替人眼讀數(shù)，將攝像頭獲取的標(biāo)尺圖像直接傳入計算機，由計算機處理得到標(biāo)尺的數(shù)值，同時，通過溫度傳感器和壓力傳感器進行溫度測量和流量測量，且將常溫下的流量值通過公式計算自動轉(zhuǎn)化為20°C下的流量，大大提高自動化程度，提高檢定效率，減少誤差。本實用新型是這樣實現(xiàn)的:燃油加油機的自動檢定裝置，包括一標(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；還包括電機、設(shè)有移動滑塊的移動導(dǎo)軌以及用于同時拍攝所述視液管和標(biāo)尺的攝像頭，所述移動導(dǎo)軌與所述視液管平行設(shè)置，所述移動導(dǎo)軌和標(biāo)尺分別設(shè)于所述視液管的兩側(cè)且相對設(shè)置，所述移動導(dǎo)軌上的移動滑塊承載所述攝像頭，所述電機驅(qū)動所述移動滑塊，所述攝像頭連接用于處理圖像數(shù)據(jù)的設(shè)備。進一步地，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，還包括兩溫度傳感器，所述兩溫度傳感器分別設(shè)于所述計量頸的頂端和所述罐體的內(nèi)底部，且均通過數(shù)據(jù)線連接至所述設(shè)備。進一步地，還包括一壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)于所述罐體的底部，且通過數(shù)據(jù)線連接至所述設(shè)備。進一步地，所述電機為步進電機。進一步地，所述標(biāo)尺為標(biāo)準(zhǔn)刻度尺或色卡標(biāo)尺，所述色卡標(biāo)尺由至少三條色帶等間距排布組成，自定義各色帶上的顏色，且任意三條連續(xù)色帶的顏色排布順序不重復(fù)，且任意三條連續(xù)排布的色帶的顏色不完全相同。進一步地，所述設(shè)備為安裝有圖像采集與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的計算機。本實用新型的優(yōu)點在于:與傳統(tǒng)的人工 燃油加油機檢測方式相比，本實用新型采用圖像式讀數(shù)技術(shù)，通過攝像頭代替人眼讀數(shù)，將攝像頭獲取的標(biāo)尺圖像直接傳入計算機，由計算機處理得到標(biāo)尺的數(shù)值，同時，通過溫度傳感器和壓力傳感器進行溫度準(zhǔn)確測量和流量最大值準(zhǔn)確測量，得到實際環(huán)境溫度下的檢定值，大大提高自動化程度，且防止人工操作失誤，減少誤差，因此，本實用新型檢定速度快，無需繁雜的人工操作，測量準(zhǔn)確度高。由于本裝置計算機安裝有圖像采集與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)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)合實施例對本實用新型作進一步的說明。圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型色卡標(biāo)尺的示意圖。圖3是本實用新型的采用色卡標(biāo)尺時攝像頭拍攝到的圖像。圖4是本實用新型顏色號、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所示，對本實用新型的實施例進行詳細(xì)的說明。燃油加油機的自動檢定裝置，包括一標(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5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5與所述視液管4平行設(shè)置；所述自動檢定裝置100還包括一用于同時拍攝所述視液管4和標(biāo)尺5的攝像頭7、一電機8、一背板9、兩溫度傳感器101、102、一壓力傳感器11以及一設(shè)有移動滑塊12的移動導(dǎo)軌13，所述移動導(dǎo)軌13與所述視液管4平行設(shè)置，所述移動導(dǎo)軌13和標(biāo)尺5分別設(shè)于所述視液管4的兩側(cè)且相對設(shè)置，所述移動導(dǎo)軌13上的移動滑塊12承載所述攝像頭7，所述電機8驅(qū)動所述移動滑塊12，所述攝像頭7連接用于處理圖像數(shù)據(jù)的設(shè)備(未圖示)，所述設(shè)備是安裝有圖像采集與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的計算機。所述背板9設(shè)于所述標(biāo)尺5的后方，且背板9和標(biāo)尺5緊密結(jié)合在一起。所述移動導(dǎo)軌13通過皮帶(未圖示)傳動，將移動滑塊12設(shè)于移動導(dǎo)軌13的皮帶上，電機8帶動皮帶從而驅(qū)動移動滑塊12。所述標(biāo)尺5為刻度尺(未圖示)或色卡標(biāo)尺51。當(dāng)標(biāo)尺5為刻度尺時，所述計算機是通過字庫識別出刻度值。請參閱圖2，所述色卡標(biāo)尺51由至少三條色帶52等間距排布組成，自定義各色帶52的上的顏色，且色卡標(biāo)尺51上且任意三條連續(xù)色帶52的顏色排布順序不重復(fù)。所述色帶52的顏色選擇應(yīng)與背板9的色差大，同時與油體色差大，且相連兩色帶52之間的距離不少于3mm。所述背板9的顏色可自定義，但原則是背板9的顏色應(yīng)與油體色差大，且若標(biāo)尺5采用色卡標(biāo)尺51，則背板9的顏色還應(yīng)與色卡標(biāo)尺51上色帶顏色色差大。由于油液為淡黃色，顏色較淡，當(dāng)視液管4的背景較為復(fù)雜時，很難看清液面高度，設(shè)置背9板后，可以清楚地通過液柱與背板9的顏色差異得到油柱高度。所述電機8可以是步進電機。所述兩溫度傳感器101、102分別設(shè)于所述計量頸3的頂端和所述罐體2底部，且均通過數(shù)據(jù)線連接所述設(shè)備(未圖示)。加油時，應(yīng)將加油槍對準(zhǔn)設(shè)有溫度傳感器101的一側(cè)進行加油，使燃油經(jīng)過溫度傳感器101后流入罐體2。
·[0027]所述壓力傳感器11設(shè)于所述罐體2的內(nèi)底面，且通過數(shù)據(jù)線連接所述設(shè)備(未圖示)。當(dāng)燃油注入罐體2時，壓力傳感器11感應(yīng)到壓力變化至起始閥值(該起始閥值根據(jù)需要進行設(shè)定，該起始閥值的設(shè)定用以去除初始階段流量的不穩(wěn)定性帶來的影響)時記錄該點t1;以此為計時起點，當(dāng)壓力值到達終止閥值(該終止閥值根據(jù)需要進行設(shè)定，該終止閥值的設(shè)定用以去除結(jié)束階段流量的不穩(wěn)定性帶來的影響)時記錄該點t2，以此為計時終點，通過公式9=ν/α2-^得到燃油的流量Q，所述流量Q為單位時間內(nèi)流過的體積。所述V為(Vt1)時間段內(nèi)體積的變化值。壓力值與體積的轉(zhuǎn)換采用實驗標(biāo)定法，即使用前需標(biāo)定該燃油壓力傳感器起始閥值和終止閥值對應(yīng)的燃油體積。由于標(biāo)準(zhǔn)金屬容器上標(biāo)尺的刻度值是在20°C環(huán)境下進行標(biāo)定的，而實際檢測環(huán)境不一定是在20°C環(huán)境下進行，因此根據(jù)標(biāo)尺刻度讀到的容積測量值Vb與實際檢測環(huán)境下的燃油檢定值存在偏差，因此《燃油加油機檢定規(guī)程》規(guī)定可通過不同溫度下的汽油體積轉(zhuǎn)換公式進行轉(zhuǎn)換，從而獲得燃油在實際檢測環(huán)境下的檢定值VBt:νΒ =νΒ[1+βγ
+ i3B(tB-20)]，βγ和βΒ分別為檢定介質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的體膨脹系數(shù)，當(dāng)用于檢定汽油時，β Y為汽油的體膨脹系數(shù)為計量頸3頂端的溫度傳感器101所測得的溫度，tB為罐體2底部的溫度傳感器102所測得的溫度。由于本實用新型裝置需要在罐體內(nèi)放置3個傳感器以及對應(yīng)的數(shù)據(jù)線，需占據(jù)罐體內(nèi)的一定空間，因此使用本實用新型的燃油加油機檢定裝置前需進行校準(zhǔn)。本實用新型在實際操作中，為避免視液管4內(nèi)液柱與標(biāo)尺5的傾斜角造成的視角偏差，需將帶凸透鏡的攝像頭7正對液面凹處，同時也可防止圖像由于靠離邊緣產(chǎn)生的畸變，攝像頭7自動搜索液面最低處，通過步進電機8帶動使液面居于圖像中部，固定攝像頭7位置，拍照上傳圖像至計算機，通過計算機的應(yīng)用管理軟件處理，得到液面的準(zhǔn)確高度，從而得到加油槍向檢定裝置注入油量的容積測量值νΒ。當(dāng)所述標(biāo)尺5為標(biāo)準(zhǔn)刻度尺時，計算機可直接提取出具體刻度，當(dāng)標(biāo)尺5為色卡標(biāo)尺51，現(xiàn)以拍攝三條色帶為例，計算機拍攝的圖像中包含液面高度以及最靠近液面的三條色帶52 (請參閱圖3)，計算機提取該三條色帶52上的顏色排布規(guī)律，與一排布序列表進行比對，從而獲得液面高度的區(qū)間值，然后再根據(jù)液面在區(qū)間中的高度比例，計算出液面高度對應(yīng)的容積。所述排布序列表中記錄有色卡標(biāo)尺上所有顏色的色帶52、各色帶52上顏色的排布順序，以及該順序下各顏色色帶52對應(yīng)的刻度值。請參閱圖3和圖4，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4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3)，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)液面高度在該刻度值區(qū)間中的高度比例，假設(shè)為6/10，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。本實用新型的優(yōu)點在于:與傳統(tǒng)的人工燃油加油機檢測方式相比，本實用新型采用圖像式讀數(shù)技術(shù)，通過攝像頭代替人眼讀數(shù)，將攝像頭獲取的標(biāo)尺圖像直接傳入計算機，由計算機處理得到標(biāo)尺的數(shù)值，同時，通過溫度傳感器和壓力傳感器進行溫度測量和流量測量，且將常溫下的流量值通過公式自動轉(zhuǎn)化為20°C的流量，大大提高自動化程度，且防止人工操作失誤，減少誤差，因此，本實用新型檢定速度快，無需繁雜的人工操作，測量準(zhǔn)確度高。同時，由于本裝置計算機安裝有圖像采集與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)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。以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能依此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型專 利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實用新型涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.燃油加油機的自動檢定裝置，包括一標(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:還包括電機、設(shè)有移動滑塊的移動導(dǎo)軌以及用于同時拍攝所述視液管和標(biāo)尺的攝像頭，所述移動導(dǎo)軌與所述視液管平行設(shè)置，所述移動導(dǎo)軌和標(biāo)尺分別設(shè)于所述視液管的兩側(cè)且相對設(shè)置，所述移動導(dǎo)軌上的移動滑塊承載所述攝像頭，所述電機驅(qū)動所述移動滑塊，所述攝像頭連接用于處理圖像數(shù)據(jù)的設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油加油機的自動檢定裝置，其特征在于: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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油加油機的自動檢定裝置，其特征在于:還包括兩溫度傳感器，所述兩溫度傳感器分別設(shè)于所述計量頸的頂端和所述罐體的內(nèi)底部，且均通過數(shù)據(jù)線連接至所述設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油加油機的自動檢定裝置，其特征在于:還包括一壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)于所述罐體的底部，且通過數(shù)據(jù)線連接至所述設(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油加油機的自動檢定裝置，其特征在于:所述電機為步進電機。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油加油機的自動檢定裝置，其特征在于:所述標(biāo)尺為標(biāo)準(zhǔn)刻度尺或色卡標(biāo)尺，所述色卡標(biāo)尺由至少三條色帶等間距排布組成，自定義各色帶上的顏色，且任意三條連續(xù)色帶的顏色排布順序不重復(fù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃油加油機的自動檢定裝置，其特征在于:所述設(shè)備為安裝有圖像采集與數(shù)據(jù)庫管理系 統(tǒng)的計算機。
專利摘要本實用新型提供了一種燃油加油機的自動檢定裝置，包括一標(biāo)準(zhǔn)金屬量器、攝像頭、電機以及移動導(dǎo)軌，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，移動導(dǎo)軌與視液管平行設(shè)置，移動導(dǎo)軌和標(biāo)尺分別設(shè)于所述視液管的兩側(cè)，且相對設(shè)置，移動導(dǎo)軌上的滑塊承載攝像頭，電機驅(qū)動移動滑塊，攝像頭連接用于處理圖像數(shù)據(jù)的設(shè)備。本實用新型將攝像頭獲取的標(biāo)尺圖像直接傳入計算機，由計算機處理得到標(biāo)尺的數(shù)值，提高自動化程度，防止人工操作失誤，減少誤差，同時，由于計算機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。
文檔編號G01F25/00GK203100835SQ20132005453
公開日2013年7月31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)明者林軍, 謝清群, 黃志煌, 鄭雄, 呂丹, 李明, 李慶敏 申請人:福建省計量科學(xué)研究院