【摘要】：提高串級萃取試驗的自動化程度對提高核工業(yè)的勞動生產(chǎn)率以及降低生產(chǎn)成本有著十分重要的意義。在面向串級萃取試驗自動化需求的基礎(chǔ)上,設(shè)計了包括視覺系統(tǒng)和伺服控制兩部分的自動串級萃取裝置控制系統(tǒng)。視覺系統(tǒng)負責(zé)在提取試劑時協(xié)調(diào)移液器抽取試劑動作和試管上移動作,保證移液器底部尖端與試管的相對位置;伺服控制主要負責(zé)工藝流程的順序執(zhí)行,并在移液時基于視覺系統(tǒng)獲取的液位下降速度調(diào)整試管上升速度,不斷消除偏差達到移液器探針始終保持在液位以下相對固定的位置處,并且在移液器達到試管底部時停止吸液的目的。實際運行結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有高可靠性和穩(wěn)定性,同時又具有良好的可擴展性和可維護性,能滿足串級萃取試驗作業(yè)的實際需要,符合工業(yè)應(yīng)用要求。
【圖文】：

操作系統(tǒng)、振蕩器系統(tǒng)、離心機系統(tǒng)、試管托架組成。圖1自動串級萃取裝置機械系統(tǒng)示意圖自動串級萃取裝置的控制主要分為視覺系統(tǒng)和伺服控制兩部分。視覺系統(tǒng)主要負責(zé)在提取試劑時協(xié)調(diào)移液器抽取試劑動作和試管上移動作，保證移液器底部尖端與試管的相對位置;伺服控制主要負責(zé)工藝流程的順序執(zhí)行，并在移液時基于視覺系統(tǒng)獲取的液位下降速度調(diào)整試管上升速度，，不斷消除偏差達到移液器探針始終保持在液位以下相對固定的位置處，并且在移液器達到試管底部時停止吸液的目的。2視覺系統(tǒng)設(shè)計視覺傳感裝置包括一個工業(yè)相機和一個光源，如圖2所示。將工業(yè)相機固定安裝在圓盤中心，光源和相機分別置于試管兩側(cè)，相機用于采集液位圖像，平行白色光源放置于試管后方作為打光方案，相機采集信號送入計算機進行圖像處理模塊識別特征，得到液位線以及移液頭位置。檢測的結(jié)果與可編程控制器(PLC)通訊，執(zhí)行機構(gòu)根據(jù)所得到的相對位置反饋控制進行調(diào)節(jié)。視覺系統(tǒng)的設(shè)計主要分為七步:圖像采集、低通去噪、圖像銳化、閾值處理進行圖像分割、圖形形態(tài)學(xué)處理、8鄰域連通性分析以及可視化結(jié)果，下面詳細說明視覺系統(tǒng)的工作流程。圖2視覺傳感裝置結(jié)構(gòu)示意圖及實物圖2．1視覺系統(tǒng)工作流程圖像采集:固定相機，使得相機光軸與液面在一個平面內(nèi)，調(diào)整光圈以及焦距使獲得的圖像質(zhì)量最佳。通過A/D變換將圖像轉(zhuǎn)換成計算機可以處理的數(shù)字圖像［4］。低通去噪:圖像在生成或傳輸中，會受到各種噪聲的干擾和影響，降低了圖像質(zhì)量，為后續(xù)的圖像處理和分析造成障礙。此外噪聲反映在圖像中，會使得原本均勻和連續(xù)變化的灰度值突然變大或變小，形成一些虛假的邊緣或輪廓。本文采用圖像平滑的方法來減弱、抑制或消除噪聲［5］。圖像銳化:圖像的邊緣反

饗低場⒗胄幕

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