基于机器人搭载的立式金属罐壁表面温度测量系统设计

发布时间：2021-04-14 03:33

　　立式金属罐容量计量中,罐壁圈板表面温度测量与修正是直接影响其容量计量准确性的重要因素。文章在现有方法基础上,提出并设计了一种基于机器人搭载的立罐罐壁圈板表面温度测量系统,以实现圈板温度测量方法的改进,提高大容量计量准确度。 

【文章来源】：工业计量. 2020,30(02)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

测量原理示意图

爬壁机器人测量罐壁温度的路径设置参数来自检定规程中的圈板测量规定,规程中规定高度方向上的位置选取是在每个圈板的1/4处和3/4水平线处,每条水平线处均匀分布36个点测量点数(原理图中3号数字显示的位置标记),然后根据3号标记点的位置在水平方向(如原理图中2号显示的标记)和垂直方向(如原理图中1号显示的标记)依次测量。全站仪方式测量立式金属罐的容量就是依据上述规程中的测量方法,以10万m3立式金属罐直径80 m为例,每条水平线上均匀采集72个测量点,机器人根据全站仪在原理图1中所示的位置和测量路径来设置相应的参数,如增加测量温度的点数与全站仪的测量点数一致;设置机器人在罐壁上爬行的水平和垂直线条数;设定机器人初始的爬行位置与全站仪测量开始的初始位置一致,来保证彼此之间起始测量位置的一致性;最后根据输入的信息,软件自动计算爬壁机器人的电机转动功率、步进速度及测温延时时间,以此来控制机器人行走路径。根据上述的参数设置和系统控制使测温爬壁机器人能与全站仪激光点投射到金属罐壁处同步进行,此种控制方式有利于全站仪测量时的温度数据保持实效性和准确性,为后续罐容表计算中的温度修正提供准确的原始数据,如图2所示。3 立罐罐壁表面温度测量系统

(4)测温系统由红外热电堆传感器、信号处理专用集成芯片组成,能实现非接触式实时测量罐壁温度。红外热电堆传感器的测温原理:通过测温传感器发射和接收红外能量并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理系统,并按照相关的算法转变为被测目标的温度值。机器人由转向动力轮、永磁吸附装置组成,永磁体安装在机构的底部位置,由于和立式金属罐的罐壁是非接触的,这种非接触方式能够使爬壁机器人在罐壁上的行动阻力变小[4]。机器人的这种移动结构灵活性十分突出,它可以吸附在各种大型构造物壁面,并且可以辅助代替工人进行修理或者检查等作业,这种爬壁机器人靠磁性车轮对立式金属油罐的壁面产生吸附力,行走稳定性好、速度快,是它的主要特征,并且适用于各种形状的壁面,不损坏壁面的油漆。车轮式磁吸附爬壁机器人使用永磁间隙吸附则有效提高了机器人运动的灵活性;使用无线遥控控制则提高了操控灵活性,使去掉线缆成为可能;使用电池供电则使机器人的可应用场景得到有效扩展,并且降低了线缆重量的影响。


本文编号：3136574