基于視頻分劃技術(shù)的軸承同軸度檢測應用研究

摘要：本文基于視頻分化技術(shù)給出直接對石墨軸承同軸度進(jìn)行檢驗的裝置和新方法,并提供了詳細視頻分劃生成 硬件電路原理圖,該電路可實(shí)現單片機對SRAM寫(xiě)圖形信號,在地址刷新電路作用下把SRAM中的圖形數據并行輸出,經(jīng)過(guò)并串轉換與CCD的視頻信號疊加在 顯示器上顯示,實(shí)現視頻分劃生成技術(shù),通過(guò)單片機軟件編程實(shí)現自動(dòng)檢測功能。

關(guān)鍵詞：CCD;石墨軸承;視頻分劃;質(zhì)量檢測

視 頻分劃生成技術(shù)通過(guò)電子技術(shù)和單片機技術(shù)實(shí)現圖形與圖像的疊加,運用疊加的圖形作為瞄準測量標記進(jìn)行人工或自動(dòng)測量。石墨軸承度是目前長(cháng)壽命電能表中的關(guān) 鍵轉動(dòng)件,其質(zhì)量好壞直接影響電能表的質(zhì)量特性。電能表廠(chǎng)商目前最好的檢測方法是運用工具顯微鏡檢測石墨軸承的質(zhì)量,但對石墨內外圓的同軸度測量,用工具 顯微鏡就比較麻煩。本文為實(shí)現石墨軸承內外圓同軸度的檢驗提供了一種較簡(jiǎn)便的方法。

石墨軸承檢驗原理

將 石墨軸承放置于檢測工作臺上,通過(guò)人工自動(dòng)定心裝置,使石墨軸承定位于正確的位置上,采用背光透射照明,保證石墨軸承的中心與CCD光軸基本重合,圖像清 晰。通過(guò)攝像物鏡與CCD接收石墨軸承的圖像,把視頻圖像信號送往視頻疊加器,在顯示器上顯示。CCD視頻圖像經(jīng)視頻疊加器,對三個(gè)同心圓環(huán)進(jìn)行疊加,三 個(gè)同心圓環(huán)的中心同步可調;內圓作為基準圓,檢測時(shí)對準石墨軸承的內圓;兩個(gè)外圓直徑對應石墨軸承的同軸度公差且同步可調,以保證標準公差不變。檢測時(shí), 只要石墨軸承的外邊緣落在兩個(gè)外圓之間,判定為石墨軸承的同軸度合格。

主要指標與功能

石墨軸承檢驗的主要技術(shù)指標是圖形分辨率和檢測分辨率。指標分別為512×512像素和0.03mm。主要功能是自動(dòng)判定內外圓同軸度合格性(人工上料,半自動(dòng)定位)。

精度分析

這里,攝像頭水平方向分辨率為Sx,垂直方向分辨率為Sy,圖形分辨率為512 ×512 像素,本裝置CCD 攝像機視場(chǎng)范圍為7.95mm ×6.04mm ,則：

S_x=7.95/512=15.5mm,

S_y=6.04/512=11.8mm。

設人眼對準誤差為d1,對準石墨軸承的方法是用同心圓環(huán)中內圓作為合適的圓瞄準石墨圓環(huán)的內圓。兩個(gè)外圓的半徑差作為公差范圍,石墨圓環(huán)的外圓落在兩個(gè)圓環(huán)內,判別誤差為一個(gè)像素, S_x較大,

同心圓調整誤差,調整同心圓與石墨軸承內圓套準的誤差為一個(gè)像素。

由于干擾產(chǎn)生的誤差為一個(gè)像素d3=±15.5mm。由于上述均為隨機誤差, 根據隨機誤差綜合原則有：

單片機實(shí)現的視頻疊加器

根據以上數據分析可以知道,理論上只要干擾隨機誤差大于±26.8mm就可以判定內外圓同軸度合格。這里,系統設定。 視頻疊加器是本系統的關(guān)鍵,視頻圖像信號通過(guò)CCD攝取輸入,制式為PAL制式。視頻圖形信號由視頻疊加器產(chǎn)生,它的掃描方式和圖像信號一致同步。該系統 要求產(chǎn)生三個(gè)同心圓環(huán)圖形,該圖形通過(guò)按鈕調節,在顯示器所顯示的CCD攝取圖像上自由移動(dòng),且半徑自動(dòng)放大和縮小。本系統采用AT89C51和地址刷新 電路設計視頻圖形圖像疊加器。