专利名称：燃油加油机的自动检定装置的制作方法
燃油加油机的自动检定装置
技术领域：
本发明涉及一种检定装置，特别涉及一种燃油加油机的自动检定装置。
背景技术：
燃油加油机的自动检测装置是油品贸易结算的强制检定计量器具。燃油加油机的检定关系到民生计量公正，关系维护经营者和消费者的合法权益。而燃油加油机的检定过程中有很多因素直接影响加油机的量值准确性。传统的燃油加油机检测装置采用人工操作，由主观因素带来的不确定度较大，存在人为误差大、自动化程度低等缺点。且JJG443-2006《燃油加油机检定规程》新规程中，对检定过程加油机流量作出了规定，并要求检定时环境温度在_25°C至+55°C范围内，检定过程中环境温度的变化应不超过5°C，而油品与环境温差不超过10°C。因此，温度测量的准确性是保证燃油加油机计量检定结果准确的重要前提，而检定过程中加油机枪口温度和量器内油温测量的准确可靠则是进行温度修正重要的前提条件。而传统的燃油加油机检测装置无法按照国家标准对加油机的流量以及加油机枪口温度和标准金属量器内油温进行准确测量。传统的检定加油机流量是根据燃油加油机的加油体积读数及加油时间之比来计算，由于加油过程中很难保持匀速加油，加油初始阶段和结束阶段的流量不稳定，且秒表计时人为误差很大，因此由传统方法计算得出的流量值实际是整个加油过程流量的平均值，与加油机的实际流量最大值有所偏差。传统的检定标准金属量器内的油温是通过将玻璃水银温度计放入量器内测量的，再人工读取温度值，影响测量准确性和检定的效率。因此，需要一种可以持续准确检定流量、温度并将体积自动转换为标准温度20°C下的体积的装置。
公开号为CN101139077A，
公开日为2008年3月12日发明专利《一种燃油加油机自动检测装置》，其是用编码传感器+机械结构连接微机，得到液面高度，与本发明的采用摄像图形处理技术以及基于颜色检测的液柱测量法得到液面高度有本质不同。
发明内容本发明要解决的技术问题，在于提供一种燃油加油机的自动检定装置，采用摄像头代替人眼读数，将摄像头获取的标尺图像直接传入计算机，由计算机处理得到标尺的数值，同时，通过温度传感器和压力传感器进行温度测量和流量测量，且将常温下的流量值通过公式计算自动转化为20°C下的流量，大大提高自动化程度，提高检定效率，减少误差。本发明是这样实现的:燃油加油机的自动检定装置，包括一标准金属量器，所述标准金属量器包括底座、罐体、计量颈、视液管、标尺以及溢流罩，所述罐体设于所述底座上方，所述溢流罩和罐体通过计量颈和视液管贯通连接，所述计量颈和视液管平行设置，所述标尺与所述视液管平行设置；还包括电机、设有移动滑块的移动导轨以及用于同时拍摄所述视液管和标尺的摄像头，所述移动导轨与所述视液管平行设置，所述移动导轨和标尺分别设于所述视液管的两侧且相对设置，所述移动导轨上的移动滑块承载所述摄像头，所述电机驱动所述移动滑块，所述摄像头连接用于处理图像数据的设备。进一步地，还包括一背板，所述背板设于所述标尺的后方，且背板和标尺紧密结合
在一起。进一步地，还包括两温度传感器，所述两温度传感器分别设于所述计量颈的顶端和所述罐体的内底部，且均通过数据线连接至所述设备。进一步地，还包括一压力传感器，所述压力传感器设于所述罐体的底部，且通过数据线连接至所述设备。进一步地，所述电机为步进电机。进一步地，所述标尺为标准刻度尺或色卡标尺，所述色卡标尺由至少三条色带等间距排布组成，自定义各色带上的颜色，且任意三条连续色带的颜色排布顺序不重复，且任意三条连续排布的色带的颜色不完全相同。进一步地，所述设备为 安装有图像采集与数据库管理系统的计算机。本发明的优点在于:与传统的人工燃油加油机检测方式相比，本发明采用图像式读数技术，通过摄像头代替人眼读数，将摄像头获取的标尺图像直接传入计算机，由计算机处理得到标尺的数值，同时，通过温度传感器和压力传感器进行温度准确测量和流量最大值准确测量，得到实际环境温度下的检定值，大大提高自动化程度，且防止人工操作失误，减少误差，因此，本发明检定速度快，无需繁杂的人工操作，测量准确度高。由于本装置计算机安装有图像采集与数据库管理系统，该系统内保存有历年周期检定的图像数据，可为加油机计量行政执法提供周期检定时的原始图像数据依据，也可用于分析经过多个检定周期后加油机计量器磨损情况及计量性能变化情况。
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。图1是本发明的结构示意图。图2是本发明色卡标尺的示意图。图3是本发明的采用色卡标尺时摄像头拍摄到的图像。图4是本发明颜色号、刻度以及色带颜色之间的对应关系图。
具体实施方式请参阅图1所示，对本发明的实施例进行详细的说明。燃油加油机的自动检定装置，包括一标准金属量器100，所述标准金属量器100包括底座1、罐体2、计量颈3、视液管4、标尺5以及溢流罩6，所述罐体2设于所述底座I上方，所述溢流罩6和罐体2通过计量颈3和视液管4贯通连接，所述计量颈3和视液管4平行设置，所述标尺5与所述视液管4平行设置；所述自动检定装置100还包括一用于同时拍摄所述视液管4和标尺5的摄像头7、一电机8、一背板9、两温度传感器101、102、一压力传感器11以及一设有移动滑块12的移动导轨13，所述移动导轨13与所述视液管4平行设置，所述移动导轨13和标尺5分别设于所述视液管4的两侧且相对设置，所述移动导轨13上的移动滑块12承载所述摄像头7，所述电机8驱动所述移动滑块12，所述摄像头7连接用于处理图像数据的设备(未图示)，所述设备是安装有图像采集与数据库管理系统的计算机。所述背板9设于所述标尺5的后方，且背板9和标尺5紧密结合在一起。所述移动导轨13通过皮带(未图示)传动，将移动滑块12设于移动导轨13的皮带上，电机8带动皮带从而驱动移动滑块12。所述 标尺5为标准刻度尺(未图示)或色卡标尺51。当标尺5为刻度尺时，所述计算机是通过字库识别出刻度值。请参阅图2，所述色卡标尺51由至少三条色带52等间距排布组成，自定义各色带52的上的颜色，且色卡标尺51上且任意三条连续色带52的颜色排布顺序不重复。所述色带52的颜色选择应与背板9的色差大，同时与油体色差大，且相连两色带52之间的距离不少于3mm。所述背板9的颜色可自定义，但原则是背板9的颜色应与油体色差大，且若标尺5采用色卡标尺51，则背板9的颜色还应与色卡标尺51上色带颜色色差大。由于油液为淡黄色，颜色较淡，当视液管4的背景较为复杂时，很难看清液面高度，设置背9板后，可以清楚地通过液柱与背板9的颜色差异得到油柱高度。所述电机8可以是步进电机。所述两温度传感器101、102分别设于所述计量颈3的顶端和所述罐体2底部，且均通过数据线连接所述设备(未图示)。加油时，应将加油枪对准设有温度传感器101的一侧进行加油，使燃油经过温度传感器101后流入罐体2。所述压力传感器11设于所述罐体2的内底面，且通过数据线连接所述设备(未图示)。当燃油注入罐体2时，压力传感器11感应到压力变化至起始阀值(该起始阀值根据需要进行设定，该起始阀值的设定用以去除初始阶段流量的不稳定性带来的影响)时记录该点t1;以此为计时起点，当压力值到达终止阀值(该终止阀值根据需要进行设定，该终止阀值的设定用以去除结束阶段流量的不稳定性带来的影响)时记录该点t2，以此为计时终点，通过公式9=ν/α2-^得到燃油的流量Q，所述流量Q为单位时间内流过的体积。所述V为(Vt1)时间段内体积的变化值。压力值与体积的转换采用实验标定法，即使用前需标定该燃油压力传感器起始阀值和终止阀值对应的燃油体积。由于标准金属容器上标尺的刻度值是在20°C环境下进行标定的，而实际检测环境不一定是在20°C环境下进行，因此根据标尺刻度读到的容积测量值Vb与实际检测环境下的燃油检定值存在偏差，因此《燃油加油机检定规程》规定可通过不同温度下的汽油体积转换公式进行转换，从而获得燃油在实际检测环境下的检定值VBt:νΒ =νΒ[1+βγ
+ i3B(tB-20)]，βγ和βΒ分别为检定介质和标准金属量器的体膨胀系数，当用于检定汽油时，β Y为汽油的体膨胀系数为计量颈3顶端的温度传感器101所测得的温度，tB为罐体2底部的温度传感器102所测得的温度。由于本发明装置需要在罐体内放置3个传感器以及对应的数据线，需占据罐体内的一定空间，因此使用本发明的燃油加油机检定装置前需进行校准。本发明在实际操作中，为避免视液管4内液柱与标尺5的倾斜角造成的视角偏差，需将带凸透镜的摄像头7正对液面凹处，同时也可防止图像由于靠离边缘产生的畸变，摄像头7自动搜索液面最低处，通过步进电机8带动使液面居于图像中部，固定摄像头7位置，拍照上传图像至计算机，通过计算机的应用管理软件处理，得到液面的准确高度，从而得到加油枪向检定装置注入油量的容积测量值VB。当所述标尺5为标准刻度尺时，计算机可直接提取出具体刻度，当标尺5为色卡标尺51，现以拍摄三条色带为例，计算机拍摄的图像中包含液面高度以及最靠近液面的三条色带52(请参阅图3)，计算机提取该三条色带52上的颜色排布规律，与一排布序列表进行比对，从而获得液面高度的区间值，然后再根据液面在区间中的高度比例，计算出液面高度对应的容积。所述排布序列表中记录有色卡标尺上所有颜色的色带52、各色带52上颜色的排布顺序，以及该顺序下各颜色色带52对应的刻度值。请参阅图3和图4，现选取红色带、绿色带、蓝色带、黑色带这四种颜色的色带为例，将红色带、绿色带、蓝色带、黑色带进行排布，计算机中定义红色带——O ;绿色带——I ；蓝色带——2 ;黑色带——3 ;则图4中的色带序列A(n):30123103201021213132101303,当摄像机拍摄到的三条色带52的颜色为蓝黑绿时，即色带序列为231，(请参阅图3)，计算机提取该三条色带52上的颜色排布规律,与排布序列表进行比对,从排布序列表中找出231对应的刻度值区间6L 10L之间，然后再根据液面高度在该刻度值区间中的高度比例，假设为6/10，计算出液面高度值为6+ (6/10)* (10-6)L=8.4L，该体积即为容积测量值VB。本发明的优点在于:与传统的人工燃油加油机检测方式相比，本发明采用图像式读数技术，通过摄像头代替人眼读数，将摄像头获取的标尺图像直接传入计算机，由计算机处理得到标尺的数值，同时，通过温度传感器和压力传感器进行温度测量和流量测量，且将常温下的流量值通过公式自动转化为20°C的流量，大大提高自动化程度，且防止人工操作失误，减少误差，因此，本发明检定速度快，无需繁杂的人工操作，测量准确度高。同时，由于本装置计算机安装有图像采集与数据库管理系统，该系统内保存有历年周期检定的图像数据，可为加油机计量行政执法提供周期检定时的原始图像数据依据，也可用于分析经过多个检定周期后加油机计量器磨损情况及计量性能变化情况。以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
权利要求
1.燃油加油机的自动检定装置，包括一标准金属量器，所述标准金属量器包括底座、罐体、计量颈、视液管、标尺以及溢流罩，所述罐体设于所述底座上方，所述溢流罩和罐体通过计量颈和视液管贯通连接，所述计量颈和视液管平行设置，所述标尺与所述视液管平行设置；其特征在于:还包括电机、设有移动滑块的移动导轨以及用于同时拍摄所述视液管和标尺的摄像头，所述移动导轨与所述视液管平行设置，所述移动导轨和标尺分别设于所述视液管的两侧且相对设置，所述移动导轨上的移动滑块承载所述摄像头，所述电机驱动所述移动滑块，所述摄像头连接用于处理图像数据的设备。
2.根据权利要求1所述的燃油加油机的自动检定装置，其特征在于:还包括一背板，所述背板设于所述标尺的后方，且背板和标尺紧密结合在一起。
3.根据权利要求1所述的燃油加油机的自动检定装置，其特征在于:还包括两温度传感器，所述两温度传感器分别设于所述计量颈的顶端和所述罐体的内底部，且均通过数据线连接至所述设备。
4.根据权利要求1所述的燃油加油机的自动检定装置，其特征在于:还包括一压力传感器，所述压力传感器设于所述罐体的底部，且通过数据线连接至所述设备。
5.根据权利要求1所述的燃油加油机的自动检定装置，其特征在于:所述电机为步进电机。
6.根据权利要求1所述的燃油加油机的自动检定装置，其特征在于:所述标尺为标准刻度尺或色卡标尺，所述色卡标尺由至少三条色带等间距排布组成，自定义各色带上的颜色，且任意三条连续色带的颜色排布顺序不重复。
7.根据权利要求1所述的燃油加油机的自动检定装置，其特征在于:所述设备为安装有图像采集与数据库管理系统的计算机。
全文摘要
本发明提供了一种燃油加油机的自动检定装置，包括一标准金属量器、摄像头、电机以及移动导轨，所述标准金属量器包括底座、罐体、计量颈、视液管、标尺以及溢流罩，移动导轨与视液管平行设置，移动导轨和标尺分别设于所述视液管的两侧，且相对设置，移动导轨上的滑块承载摄像头，电机驱动移动滑块，摄像头连接用于处理图像数据的设备。本发明将摄像头获取的标尺图像直接传入计算机，由计算机处理得到标尺的数值，提高自动化程度，防止人工操作失误，减少误差，同时，由于计算机保存有历年周期检定的图像数据，可为加油机计量行政执法提供周期检定时的原始图像数据依据，也可用于分析经过多个检定周期后加油机计量器磨损情况及计量性能变化情况。
文档编号G01F25/00GK103162773SQ20131003929
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者林军, 谢清群, 黄志煌, 郑雄, 吕丹, 李明, 李庆敏 申请人:福建省计量科学研究院