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一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)，涉及冷凍、冷藏技術(shù)及測量【技術(shù)領(lǐng)域】。在翅片式管式蒸發(fā)器的前方設(shè)置采樣攝像頭，采樣攝像頭垂直于翅片式管式蒸發(fā)器，采樣攝像頭通過圖像采集卡與圖像處理計(jì)算機(jī)相連接。采樣攝像頭實(shí)時(shí)拍攝翅片式管式蒸發(fā)器表面的結(jié)霜情況，并將采集的翅片式管式蒸發(fā)器圖像傳輸至圖像處理計(jì)算機(jī)處理。通過圖像處理技術(shù)和換熱管物理尺寸對(duì)翅片式管式蒸發(fā)器圖像像素的物理尺寸進(jìn)行標(biāo)定；在測量過程中，每隔設(shè)定的時(shí)間△t采樣攝像頭采集翅片式管式蒸發(fā)器圖像一次，通過圖像處理技術(shù)計(jì)算霜層沿霜層增長方向的像素的行列數(shù)N，同像素標(biāo)定的物理尺寸計(jì)算出翅片式管式蒸發(fā)器表面的結(jié)霜厚度。
【專利說明】一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及本實(shí)用新型涉及冷凍、冷藏【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]翅片式管式蒸發(fā)器結(jié)霜是制冷設(shè)備、熱泵工程及冷凍冷藏領(lǐng)域中常見的現(xiàn)象之一。由于霜的生成與增長，加大了翅片式管式蒸發(fā)器表面與空氣間的傳熱熱阻，增加了空氣通過翅片式管式蒸發(fā)器的流動(dòng)阻力，使通過翅片式管式蒸發(fā)器的空氣流量下降，導(dǎo)致機(jī)組室外蒸發(fā)器從空氣的吸熱量降低，使機(jī)組的工作狀況惡化，以致不能正常工作。霜層厚度是判斷蒸發(fā)器結(jié)霜程度的一個(gè)重要參數(shù)。
[0003]目前國內(nèi)外對(duì)蒸發(fā)器霜層厚度的檢測技術(shù)主要有:
[0004]直接測量方法:使用千分尺等測量工具直接測量霜層厚度，對(duì)霜層的表面會(huì)產(chǎn)生物理破壞，測量精度取決于測量工具，不適用于實(shí)時(shí)在線測量。
[0005]激光測厚技術(shù):以激光為光源的板帶厚度測量技術(shù)。直接測量激光束往返于泓線兩端的傳播時(shí)間，根據(jù)光速值求出距離，即厚度。由于霜層的多孔物質(zhì)特性以及翅片管式蒸發(fā)器的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，很難獲取較高的精度。
[0006]探針法:通過探針的電阻率的變化，計(jì)算出霜層厚度。計(jì)算精度較高，不適用于實(shí)時(shí)在線測量。
[0007]在實(shí)際機(jī)組運(yùn)行過程中，對(duì)翅片式管式蒸發(fā)器的結(jié)霜程度的判斷基本上是通過溫度采樣或者壓力采樣進(jìn)行間接判斷，沒有直接測量霜層厚度的在線測試設(shè)備。
[0008]現(xiàn)有的翅片式管式蒸發(fā)器霜層厚度測量技術(shù)雖然很多，但均難以解決霜層厚度的實(shí)時(shí)在線測量、測量精度以及測量的可操作性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型針對(duì)以上問題的提出，而研制的一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)，用于檢測制冷設(shè)備的翅片管式蒸發(fā)器霜層的厚度，具有:
[0010]固定在待測翅片式管式蒸發(fā)器一側(cè)，獲取所述翅片式管式蒸發(fā)器外徑尺寸變化數(shù)據(jù)的圖像采集單元；
[0011]固定在所述翅片式管式蒸發(fā)器與所述圖像采集單元相對(duì)一側(cè)，測量所述翅片式管式蒸發(fā)器原始外徑尺寸的測量裝置以及
[0012]與所述圖像采集單元電連接，實(shí)時(shí)接收所述圖像采集單元上傳的圖像信號(hào)安裝圖像處理軟件的圖像處理計(jì)算機(jī)；
[0013]所述圖像采集單元具有:至少一個(gè)與所述待測翅片式管式蒸發(fā)器垂直固定的攝像頭和與該攝像頭連接的視頻采集卡。
[0014]所述攝像頭為(XD、CMOS或顯微攝像頭。
[0015]所述測量裝置為千分尺、游標(biāo)卡尺或激光測量設(shè)備。[0016]所述攝像頭采樣的圖像分辨率至少為640 X 320，放大倍數(shù)至少為3倍。
[0017]所述圖像采集單元具有第二攝像頭，與所述攝像頭處于同一平面，與所述攝像頭
呈 90°。
[0018]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)，通過一種簡單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了如下優(yōu)點(diǎn):
[0019]1.利用圖像處理技術(shù)對(duì)翅片式管式蒸發(fā)器的結(jié)霜面實(shí)時(shí)進(jìn)行測量，通過翅片表面霜層沿霜層增長方向的像素值的行列數(shù)計(jì)算霜層的厚度。能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確的監(jiān)測翅片式管式蒸發(fā)器表面的結(jié)霜情況。
[0020]2.準(zhǔn)確的霜層厚度測量，可以得出準(zhǔn)確的霜密度，從而更好地進(jìn)行霜層換熱研究。
[0021]3.結(jié)合機(jī)組的除霜控制，提高除霜的準(zhǔn)確性，節(jié)約能源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]為了更清楚的說明本實(shí)用新型的實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖做一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1為本實(shí)用新型一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量裝置應(yīng)用于翅片式管式蒸發(fā)器的安裝示意圖；
[0024]圖2為本實(shí)用新型一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量裝置的檢測原理流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本實(shí)用新型的實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:
[0026]如圖1所示，一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)包括圖像采集卡1、采樣攝像頭2和圖像處理計(jì)算機(jī)3。采樣攝像頭2通過圖像采集卡I與圖樣處理計(jì)算機(jī)3相連接。圖像采樣裝置的采樣攝像頭2設(shè)置于翅片式管式蒸發(fā)器的前方并垂直于翅片式管式蒸發(fā)器，采樣攝像頭2可以為CCD攝像機(jī)或CMOS攝像機(jī)或顯微攝像裝置。圖像采集卡I將采樣攝像頭2采集的圖像傳輸至圖像處理計(jì)算機(jī)3。為了不影響機(jī)組的運(yùn)行，采樣攝像頭的安裝以不實(shí)質(zhì)影響翅片式管式蒸發(fā)器的空氣流動(dòng)為準(zhǔn)。同時(shí)要求采樣圖像的分辨率在640 X 320以上，采樣的時(shí)間間隔At通過使用者設(shè)定。
[0027]結(jié)合圖2，本實(shí)用新型的基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量裝置，包括以下步驟:
[0028]I)在翅片式管式蒸發(fā)器開始運(yùn)行前，使用者通過圖像處理計(jì)算機(jī)3端設(shè)定采樣的時(shí)間間隔At ;使用測量工具測量采樣攝像頭2拍攝區(qū)域內(nèi)翅片式管式蒸發(fā)器換熱管的外徑測量值DO (X,Y)0 DO數(shù)值作為圖像像素物理尺寸標(biāo)定值，其精確程度會(huì)直接影響到霜層厚度的計(jì)算值。
[0029]2)在翅片式管式蒸發(fā)器運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，采樣攝像頭2采集換熱器圖像一次，并將圖像通過圖像采集卡I傳輸至圖像處理計(jì)算機(jī)3，圖像處理計(jì)算機(jī)3對(duì)接收到的圖像進(jìn)行濾波、銳化、圖像邊緣檢測處理，消除采樣圖像的噪音干擾。[0030]采樣圖像實(shí)際上是一組二維數(shù)據(jù)陣。每個(gè)像素點(diǎn)的灰度值可以表示為f U，y)。x，y分別為像素點(diǎn)在二維數(shù)據(jù)陣的空間坐標(biāo)。G={0，1，2，3，…，255}，是圖像的灰度集，即f(X，y)為空間點(diǎn)(X，y)的像素灰度值。以P為閾值的二值化處理方法為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)，用于檢測制冷設(shè)備的翅片管式蒸發(fā)器霜層的厚度，具有: 固定在待測管式蒸發(fā)器一側(cè)，獲取所述蒸發(fā)器外徑尺寸變化數(shù)據(jù)的圖像采集單元； 固定在所述蒸發(fā)器與所述圖像采集單元相對(duì)一側(cè)，測量所述管式蒸發(fā)器原始外徑尺寸的測量裝置以及 與所述圖像采集單元電連接，實(shí)時(shí)接收所述圖像采集單元上傳的圖像信號(hào)的計(jì)算機(jī)； 所述圖像采集單元具有:至少一個(gè)與所述待測管式蒸發(fā)器垂直固定的攝像頭和與該攝像頭連接的視頻采集卡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)，其特征還在于:所述攝像頭為(XD、CMOS或顯微攝像頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)，其特征還在于:所述測量裝置為千分尺、游標(biāo)卡尺或激光測量設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)，其特征還在于:所述攝像頭采樣的圖像分辨率至少為640X320，放大倍數(shù)至少為3倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于圖像處理技術(shù)的霜層厚度測量系統(tǒng)，其特征還在于:所述圖像采集單元具有第二攝像頭，與所述攝像頭處于同一平面，與所述攝像頭呈90。。
【文檔編號(hào)】G01B11/06GK203704875SQ201320233122
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月2日
【發(fā)明者】秦海杰, 朱衛(wèi)英 申請人:大連三洋壓縮機(jī)有限公司