撞针喷嘴质量检测装置及检测方法与流程

本发明涉及燃气轮机喷雾冷却系统撞针喷嘴，具体涉及一种撞针喷嘴质量检测装置及检测方法。

背景技术：

1、管道燃气轮机喷雾冷却系统为了达到冷却降温目的，首先要使水通过喷嘴充分雾化，分裂为尽可能小的雾滴，以增大比表面积，从而增加雾滴表面和空气之间的传热效果，达到最佳的冷却效率。

2、撞针式喷嘴工作时，水通过一个光滑的小孔以高速正面撞击一个位于喷孔上方的撞针，形成一个薄的锥形膜，随着锥形膜离开喷孔而扩散，薄膜的面积同时扩张，水膜变得越来越薄，最后表面张力使水膜变成“梳状”，空气动力的不稳定性使“梳状”破碎为丝线然后变为雾滴。水膜的厚度取决于孔的直径、撞针的几何形状和水压。在撞针喷嘴制造时，喷孔直径、喷孔光滑度、喷孔与撞针尖的同心度等微小差别，会带来撞针不同侧水的通过率和雾滴尺寸的差别，直接影响喷雾冷却效果。

3、综上，对撞针喷嘴的出厂检测至关重要。

4、传统的检测是人工通过带有测量功能的显微镜进行测量检测，包括孔径、毛刺、喷孔与撞针尖的同心度等参数的检测。该方法速度慢，效率低，且人工检测过程中容易产生视觉疲劳，导致误判。且人工成本高，在批量大的情况下只能采取抽检的方式进行人工检测，会使部分撞针喷嘴的缺陷与瑕疵没有被发现，造成管道燃气轮机喷雾冷却系统的雾化效果差，达不到节能的目的。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：如何实现撞针喷嘴的准确检测，避免误判，同时提高检测效率，节约人工成本。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明提供了一种撞针喷嘴质量检测装置，包括支架、计算机、图像采集模块，所述支架上设有输送带，输送带上设有能用于承载撞针喷嘴的载物台，所述计算机与图像采集模块信号连接，所述图像采集模块位于输送带上方，且图像采集模块的采集端向下正对输送带。

4、本发明的有益效果是：

5、采用本发明，通过图像采集模块逐个采集撞针喷嘴的图像传输到计算机进行分析处理及显示，便于使每个撞针喷嘴的图像环境及检测标准统一，从而图像可通过计算机分析处理，避免了误判，实现了撞针喷嘴的准确检测；同时，提高了检测效率，节约了人工成本。

6、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

7、进一步的，还包括plc控制器和交换机，plc控制器与交换机通过信号连接；plc控制器通过信号连接所述输送带的驱动设备；交换机通过信号分别连接计算机和图像采集模块。

8、便于通过plc控制器自动控制输送带停止及采集图像过程，效率高，在输送带静止状态下，图像采集模块采集撞针喷嘴的静止图像，提高了图像质量和检测准确性。

9、进一步的，所述图像采集模块包括从上往下依次布置的ccd相机、镜头和光源灯，镜头与ccd相机连接，光源灯的照明方向朝下正对输送带；ccd相机与交换机信号连接。

10、光源灯可照亮镜头视野，便于提高图像质量；ccd相机与交换机信号连接，便于使plc控制器的控制信号通过交换机传输至ccd相机，同时ccd相机采集完成的反馈信号可通过交换机反馈至plc控制器。

11、进一步的，所述图像采集模块下方且避开自身视野的位置还设有能用于探测撞针喷嘴的光电开关，光电开关的探测方向垂直于输送带的输送方向且水平布置；光电开关与所述plc控制器通过信号连接。

12、当撞针喷嘴运行至光电开关位置时，光电开关将信号反馈至plc控制器，plc控制器控制输送带的驱动设备停止，并控制ccd相机采集图像；采集完成后，plc控制器控制输送带的驱动设备启动继续运行；便于自动采集，且保证了每个撞针喷嘴受采集时所处的位置相同，保证了图像环境及检测标准统一，提高了检测准确性。

13、进一步的，所述光源灯为环形的led灯，且镜头处于环形的led灯的轴心处。

14、便于消除图像阴影，视野内亮度均匀，同时避免光晕对镜头的影响。

15、进一步的，支架上还设有安装板、控制箱和安装架，所述图像采集模块的ccd相机和光源灯均固定于安装板上；所述plc控制器和交换机均设于控制箱内；所述计算机固定于安装架上。

16、安装方便，稳定性好，结构紧凑。

17、进一步的，所述载物台为全透光材质，载物台上开设有多个放置槽，放置槽的底部设有与撞针喷嘴的形状尺寸相匹配的凹槽。

18、凹槽可用于固定撞针喷嘴，便于定位；放置槽的轮廓可作为参照物，便于计算机图像分析时准确计算撞针喷嘴的形位参数，提高检测准确性。

19、本发明还提供了一种撞针喷嘴质量检测方法，基于上述撞针喷嘴质量检测装置实现，包括以下步骤：

20、步骤一、将装有撞针喷嘴的载物台放在输送带上，运转输送带，带动载物台向图像采集模块运动；

21、步骤二、当撞针喷嘴到达图像采集模块的正下方时，输送带停止，图像采集模块对撞针喷嘴进行图像采集，然后将所采集的图像传输至计算机，计算机进行图像显示和图像处理，处理完成后，输送带继续运转；

22、步骤三、当下一个撞针喷嘴到达图像采集模块的正下方时，重复步骤二，直至载物台上同一批次的所有撞针喷嘴的图像采集完毕；

23、步骤四、在计算机上显示同一批次的所有撞针喷嘴的图像以及图像处理结果，并单独显示有质量问题的撞针喷嘴图像。

24、通过图像采集模块逐个采集撞针喷嘴的图像传输到计算机进行分析处理及显示，便于使每个撞针喷嘴的图像环境及检测标准统一；通过计算机进行图像处理，避免了误判，实现了撞针喷嘴的准确检测；单独显示有质量问题的撞针喷嘴图像，便于工作人员进一步检查有质量问题的撞针喷嘴。

25、进一步的，还包括plc控制器、交换机和光电开关的情况下，所述步骤二具体为：

26、当撞针喷嘴到达图像采集模块的正下方时，光电开关探测到撞针喷嘴并反馈至plc控制器，plc控制器控制输送带停止，并控制图像采集模块对撞针喷嘴进行图像采集，图像采集模块通过交换机将所采集的图像传输至计算机，计算机进行图像显示和图像处理，处理完成后，计算机向plc控制器发送完成信号，plc控制器控制输送带继续运转。

27、光电开关将信号反馈至plc控制器，plc控制器控制输送带的驱动设备停止，并控制ccd相机采集图像；采集完成后，plc控制器控制输送带的驱动设备启动继续运行；便于自动采集，且保证了每个撞针喷嘴受采集时所处的位置相同，保证了图像环境及检测标准统一，提高了检测准确性。

28、进一步的，所述图像处理包括：识别图像中撞针喷嘴是否存在毛刺缺陷；计算撞针喷嘴的各项参数，并将各项参数与合格范围进行比对；将含有毛刺缺陷的撞针喷嘴、以及任一项参数不在合格范围内的撞针喷嘴标记为有质量问题的撞针喷嘴；所述各项参数包括：喷孔孔径、撞针尖直径、以及喷孔与撞针尖的同心度。

29、取代人工肉眼进行瑕疵判别与检测，节省了生产成本，提高了生产效率，保证了撞针喷嘴的质量的同时，也提高了管道燃气轮机喷雾冷却系统雾化效果，使的系统降温效果更好，更加节能。