立式金屬罐容量計量中,罐壁圈板表面溫度測量與修正是直接影響其容量計量準(zhǔn)確性的重要因素。文章在現(xiàn)有方法基礎(chǔ)上,提出并設(shè)計了一種基于機器人搭載的立罐罐壁圈板表面溫度測量系統(tǒng),以實現(xiàn)圈板溫度測量方法的改進,提高大容量計量準(zhǔn)確度。 

【文章來源】：工業(yè)計量. 2020,30(02)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

測量原理示意圖

爬壁機器人測量罐壁溫度的路徑設(shè)置參數(shù)來自檢定規(guī)程中的圈板測量規(guī)定,規(guī)程中規(guī)定高度方向上的位置選取是在每個圈板的1/4處和3/4水平線處,每條水平線處均勻分布36個點測量點數(shù)(原理圖中3號數(shù)字顯示的位置標(biāo)記),然后根據(jù)3號標(biāo)記點的位置在水平方向(如原理圖中2號顯示的標(biāo)記)和垂直方向(如原理圖中1號顯示的標(biāo)記)依次測量。全站儀方式測量立式金屬罐的容量就是依據(jù)上述規(guī)程中的測量方法,以10萬m3立式金屬罐直徑80 m為例,每條水平線上均勻采集72個測量點,機器人根據(jù)全站儀在原理圖1中所示的位置和測量路徑來設(shè)置相應(yīng)的參數(shù),如增加測量溫度的點數(shù)與全站儀的測量點數(shù)一致;設(shè)置機器人在罐壁上爬行的水平和垂直線條數(shù);設(shè)定機器人初始的爬行位置與全站儀測量開始的初始位置一致,來保證彼此之間起始測量位置的一致性;最后根據(jù)輸入的信息,軟件自動計算爬壁機器人的電機轉(zhuǎn)動功率、步進速度及測溫延時時間,以此來控制機器人行走路徑。根據(jù)上述的參數(shù)設(shè)置和系統(tǒng)控制使測溫爬壁機器人能與全站儀激光點投射到金屬罐壁處同步進行,此種控制方式有利于全站儀測量時的溫度數(shù)據(jù)保持實效性和準(zhǔn)確性,為后續(xù)罐容表計算中的溫度修正提供準(zhǔn)確的原始數(shù)據(jù),如圖2所示。3 立罐罐壁表面溫度測量系統(tǒng)

(4)測溫系統(tǒng)由紅外熱電堆傳感器、信號處理專用集成芯片組成,能實現(xiàn)非接觸式實時測量罐壁溫度。紅外熱電堆傳感器的測溫原理:通過測溫傳感器發(fā)射和接收紅外能量并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號。該信號經(jīng)過放大器和信號處理系統(tǒng),并按照相關(guān)的算法轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值。機器人由轉(zhuǎn)向動力輪、永磁吸附裝置組成,永磁體安裝在機構(gòu)的底部位置,由于和立式金屬罐的罐壁是非接觸的,這種非接觸方式能夠使爬壁機器人在罐壁上的行動阻力變小[4]。機器人的這種移動結(jié)構(gòu)靈活性十分突出,它可以吸附在各種大型構(gòu)造物壁面,并且可以輔助代替工人進行修理或者檢查等作業(yè),這種爬壁機器人靠磁性車輪對立式金屬油罐的壁面產(chǎn)生吸附力,行走穩(wěn)定性好、速度快,是它的主要特征,并且適用于各種形狀的壁面,不損壞壁面的油漆。車輪式磁吸附爬壁機器人使用永磁間隙吸附則有效提高了機器人運動的靈活性;使用無線遙控控制則提高了操控靈活性,使去掉線纜成為可能;使用電池供電則使機器人的可應(yīng)用場景得到有效擴展,并且降低了線纜重量的影響。


本文編號：3136574