棒式电子体温计多工位自动检定系统研发

发布时间：2017-09-11 10:53

  本文关键词：棒式电子体温计多工位自动检定系统研发

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【摘要】：2013年1月联合国规划署通过了旨在减少汞排放的国际公约《水俣公约》[1]。水银体温计正逐步被淘汰,电子体温计得到广泛应用。为保障电子体温计测温特性的准确,电子体温计生产企业急需对待出厂电子体温计进行检定。目前企业主要依靠人工进行检定,检定效率低且劳动量大。现阶段中国计量学院已研制出一套单工位电子体温计检定装置,一次能检定多支电子体温计。但由于单工位电子体温计检定装置在多个温度点检定时,单个恒温水槽在多个温度点之间需要耗费大量的温度升降以及稳定时间,无法高效的完成批量棒式电子体温计检定。本文针对上述单工位电子体温计检定装置的不足,依据医用电子体温计检定规范以及企业检定要求,经过分析研究,设计并研制出一套棒式电子体温计多工位自动检定系统。本文的研究工作如下:(1)设计并研制棒式电子体温计多工位自动检定装置。检定装置设计成环形转动结构以实现单工位到多工位的转换并节省人力;该装置每个工位对应一个检定温度点恒温槽,避免单工位多点检定耗时多的不足;检定平台上每个工位安装电动推杆装置,用于实现电子体温计夹具架自动拿出与放入恒温槽;搭建机器视觉系统,用于实现自动读数。(2)设计运动控制系统,用于实现多点检定控制。控制电动推杆伸缩实现电子体温计夹具架提取与放入恒温槽;控制工业相机获取多支电子体温计图像进行读数识别;控制检定平台转动将夹具架移动到下一个温度检定工位。(3)提出基于K近邻法识别多支电子体温计读数。先找到合适阈值对图像进行灰度变换;运用Sobel算子检测图像边缘;根据特征提取读数区域;霍夫变换倾斜校正;数字字符分割;字符归一化处理;然后采用K近邻法识别多支电子体温计读数。最后,对检定用恒温槽做性能测试实验,并测试系统多支电子体温计读数识别率。同时总结已做的研究工作,提出存在的问题和进一步改进的方向。
【关键词】：棒式电子体温计 多工位检定装置 运动控制 读数识别
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH776
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 1 绪论14-22
• 1.1 国内外研究现状14-19
• 1.1.1 企业检定现状15-16
• 1.1.2 自动检定研究现状16-19
• 1.2 本文研究目的和意义19-20
• 1.3 本文研究内容和技术路线20-22
• 2 系统设计方案研究和难点分析22-35
• 2.1 电子体温计简介22-25
• 2.2 电子体温计检定标准25-27
• 2.2.1 国内标准25-26
• 2.2.2 国外标准26-27
• 2.3 电子体温计的检定27-28
• 2.3.1 计量器具选择27
• 2.3.2 检定方法27-28
• 2.3.3 检定数据处理28
• 2.4 检定系统方案设计28-34
• 2.4.1 技术指标28-29
• 2.4.2 设计原理与思路29-33
• 2.4.3 难点分析33-34
• 2.5 本章小结34-35
• 3 检定装置设计35-51
• 3.1 检定台模块35-40
• 3.1.1 转盘结构设计36-38
• 3.1.2 底座结构设计38-39
• 3.1.3 轴承设计与电动设备选型39-40
• 3.2 控制机构模块40-44
• 3.2.1 可编程控制器PLC41-42
• 3.2.2 电动直线推杆的设计42-44
• 3.3 计量标准模块44-46
• 3.3.1 温度源44-45
• 3.3.2 测量标准45-46
• 3.4 图像采集模块46-50
• 3.4.1 光源47
• 3.4.2 工业相机选型47-49
• 3.4.3 镜头49-50
• 3.5 本章小结50-51
• 4 系统软件设计51-71
• 4.1 图像处理与识别51-64
• 4.1.1 示数区域定位分割52-55
• 4.1.2 几何位置调整55-58
• 4.1.3 字符分割58-60
• 4.1.4 字符归一化60
• 4.1.5 特征提取60-61
• 4.1.6 训练与识别61-64
• 4.2 运动控制模块64-68
• 4.2.1 PLC控制模块65-67
• 4.2.2 PLC与上位机的通信67-68
• 4.3 标准温度采集68-70
• 4.3.1 数据采集设置69
• 4.3.2 数据通信69-70
• 4.4 本章小结70-71
• 5 实验71-80
• 5.1 恒温槽性能测试实验71-74
• 5.2 读数识别实验74-79
• 5.3 本章小结79-80
• 6 总结与展望80-82
• 6.1 总结80
• 6.2 展望80-82
• 参考文献82-85
• 附录85-86
• 作者简历86-87

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本文编号：830276