相 机平光镜（34)、相机平光镜盖板（35)、滤光片固定架（36)、滤光片固定杆（37)、滤光片固定 框（38)、高透光率滤光片（39)、低透光率滤光片（40)、激光器（41)、激光器支撑杆（42)、相 机及镜头（43)、相机支撑板（44)、第一USB过孔固定器（45 (、第二USB过孔固定器（46)、第 三USB过孔固定器（47)、第四USB过孔固定器（48)组成； 采集器前面板（22)、采集器后面板（23)平行布置，二者之间连接有第一角型材（28)、 第二角型材（29)、第三角型材（30)、第四角型材（31)，形成一个框架；采集器前面板（22) 分别通过螺钉和第一角型材（28)、第二角型材（29)、第三角型材（30)、第四角型材（31)相 连；采集器后面板（23)分别通过螺钉和上述角型材的另一端相连；采集器上面板（24)的 两边分别嵌入到第一角型材（28)、第二角型材（29)的凹槽内，采集器上面板（24)分别通过 螺钉和第一角型材（28)和第二角型材（29)相连；采集器下面板（25)的两边分别嵌入到第 三角型材（30)、第四角型材（31)的凹槽内，采集器下面板（25)分别通过螺钉和第三角型材 (30)、第四角型材（31)相连；采集器左侧面板（26)的两边分别嵌入到第一角型材（28)、第 四角型材（31)的凹槽内，采集器左侧面板（26)分别通过螺钉和第一角型材（28)、第四角型 材（31)相连；采集器右侧面板（27)的两边分别嵌入到第二角型材（29)、第三角型材（30) 的凹槽内，采集器右侧面板（27)分别通过螺钉和第二角型材（29)、第三角型材（30)相连； 激光器平光镜盖板（33)通过螺钉将激光器平光镜（32)压紧在采集器前面板（22)上； 相机平光镜盖板（35)通过螺钉将相机平光镜（34)压紧在采集器前面板（22)上；滤光片固 定架（36)通过螺钉固定在采集器前面板（22)上；滤光片固定杆（37)穿过滤光片固定架 (36)上的孔，拧紧或松开滤光片固定架（36)侧面的螺钉，会使激光器固定杆压紧在在孔的 侧面上或沿孔的轴线方向运动；滤光片固定杆（37)的螺纹杆和滤光片固定框（38)的螺纹 孔相连；高透光率滤光片（39)嵌入到滤光片固定框（38)的凹槽内，并通过螺钉和垫圈固定 在滤光片固定框（38)上；低透光率滤光片（40)也嵌入到滤光片固定框（38)的凹槽内并通 过螺钉和垫圈固定在滤光片固定框（38)上；高透光率滤光片（39)和低透光率滤光片（40) 紧密接触在一起； 激光器（41)穿过激光器支撑杆（42)上的孔，拧紧激光器支撑杆（42)顶部的螺钉，会 使激光器支撑杆（42)压紧在孔的侧面上；激光器支撑杆（42)的底部螺纹孔和相机支撑板 (44)的左中部孔对齐，两者通过螺钉相连；相机及镜头（43)的底部螺纹孔和相机支撑板 (44)的后中部孔对齐，两者通过螺钉相连；第一USB过孔固定器（45)、第二USB过孔固定器 (46)穿过采集器下面板（25)的后部左侧大孔，第一USB过孔固定器（45)、第二USB过孔固 定器（46)通过螺钉和采集器下面板（25)相连；第三USB过孔固定器47、第四USB过孔固 定器（48)穿过采集器下面板（25)的后部右侧的大孔，第三USB过孔固定器（47)、第四USB 过孔固定器（48)通过螺钉和采集器下面板（25)相连；激光器供电线（4)穿过由第一USB 过孔固定器（45)、第二USB过孔固定器（46)形成的圆孔并被挤压固定；激光器供电线（4) 和激光器（41)相连；相机数据线（5)穿过由第三USB过孔固定器（47)、第四USB过孔固定 器48形成的圆孔并被挤压固定；相机数据线5的USB公头和相机及镜头（43)的USB母头 相连；相机支撑板（44)和采集器下面板（25)通过螺钉相连。5. -种采用权利要求1所述的电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置的在线检测方 法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 确保平台（50)的上表面水平，调整该在线检测装置，使上座连接器（14)和结晶器 (51)具有合适的相对位置关系； (2) 调整云台（2)，使图像采集器（1)到达合适位置； (3) 启动液位监控计算机(6)的软件，调整相机的曝光控制参数，设定图像分辨率；设 置相机工作模式；设置图像拍摄模式为按一定时间间隔自动拍摄； (4) 调整高透光率滤光片（39)和低透光率滤光片（40)，调整相机的进光量、图像大小、 清晰度，使得人眼能从相机照到的图像中分辨出结晶器（51)的上沿和钢水液面； (5) 按下面的步骤循环自动测量： a拍摄并保存被测物体的图像； b对图像进行处理，得到能代表液位的像素个数； c根据像素个数N和液位Η之间的对应关系H=f(N)计算出液位，并将液位以数值和 动态曲线的形式显示在软件界面上； d当结晶器液位超限，报警装置开始报警。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，像素个数N和高度Η之间的转换关系Η=f(N)是通过对测量物体进行标定后得到的，标定方法如下： (1) 按发明装置部分，连接好装置； (2) 在平台（50)上竖直安置一个高尺寸精度的标尺（52)，其中每个刻度代表不同高度 的液面；标尺（52)的上表面和结晶器（51)的上表面在一个水平面上，标尺（52)和支撑管 (15)竖直轴的距离与结晶器（51)内壁和支撑管（15)竖直轴的最大距离相等；标尺的前表 面的法平面通过支撑管（15)的的轴线，该法平面与测量过程中支撑管（15)的轴线与相机 及镜头（43)的轴线所在的平面成一定角度； (3) 逆时针旋转垂直全景平台底座（21)上的旋钮，使垂直全景下平台（20)可以自由旋 转；逆时针旋转垂直全景下平台（20)，使和垂直全景下平台（20)相连的图像采集器（1) 一 起旋转，旋转角度为上述步骤（2)所述的角度；顺时针旋转垂直全景平台底座（21)上的旋 钮，使垂直全景下平台（20)和图像采集器（1)固定；这时，图像采集器1的相机及镜头（43) 对准标尺（52)的刻度； (4) 去除高透光率滤光片（39)和低透光率滤光片（40)，使得人眼能从相机照到的图像 中分辨出标尺刻度图像； (5) 启动液位监控计算机(6)的软件，调整相机的曝光控制参数，设定图像分辨率；设 置相机工作模式；调整相机的进光量、图像大小、清晰度，使图像达合适程度；设置图像拍 摄的模式为使用软件按钮单次触发拍摄； (6) 单击单次触发软件按钮，拍摄标尺（52)的图像，并将该图像转化为灰度图，提取灰 度图的灰度值；以零刻度对应于结晶器上表面，则每个刻度值就是液位Η;计算每个刻度和 零刻度之间的像素个数Ν;联立Η和Ν就得到像素个数Ν和液位Η的对应关系H=f(Ν)。
【专利摘要】一种电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置及方法，属于冶金工业检测技术领域。装置包括图像采集器、云台、图像采集器支撑架、激光器供电线、相机数据线、液面高度监控计算机、串口数据线、继电器控制器、报警灯灯光控制导线、报警灯声音独立开关、报警灯声音控制导线、声光报警灯、220V供电线。方法是：连接装置并进行调整，启动测量软件、设定好软件参数、调整滤光片，开始自动测量，测量完成后关闭测量装置。用于在线检测电渣连铸结晶器液面高度，优点在于，液面高度测量有比较高的精度，使用方便，成本低廉。
【IPC分类】G01F23/00
【公开号】CN105371919
【申请号】CN201510939870
【发明人】吴少波, 许贵, 侯志敏, 张云贵, 路尚书, 孙彦广
【申请人】冶金自动化研究设计院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月15日