自動(dòng)串級(jí)萃取裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2019-11-05 23:52
【摘要】:提高串級(jí)萃取試驗(yàn)的自動(dòng)化程度對(duì)提高核工業(yè)的勞動(dòng)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(jí)萃取試驗(yàn)自動(dòng)化需求的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了包括視覺(jué)系統(tǒng)和伺服控制兩部分的自動(dòng)串級(jí)萃取裝置控制系統(tǒng)。視覺(jué)系統(tǒng)負(fù)責(zé)在提取試劑時(shí)協(xié)調(diào)移液器抽取試劑動(dòng)作和試管上移動(dòng)作,保證移液器底部尖端與試管的相對(duì)位置;伺服控制主要負(fù)責(zé)工藝流程的順序執(zhí)行,并在移液時(shí)基于視覺(jué)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(dá)到移液器探針始終保持在液位以下相對(duì)固定的位置處,并且在移液器達(dá)到試管底部時(shí)停止吸液的目的。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明,該系統(tǒng)具有高可靠性和穩(wěn)定性,同時(shí)又具有良好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性,能滿足串級(jí)萃取試驗(yàn)作業(yè)的實(shí)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(jī)系統(tǒng)、試管托架組成。圖1自動(dòng)串級(jí)萃取裝置機(jī)械系統(tǒng)示意圖自動(dòng)串級(jí)萃取裝置的控制主要分為視覺(jué)系統(tǒng)和伺服控制兩部分。視覺(jué)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)在提取試劑時(shí)協(xié)調(diào)移液器抽取試劑動(dòng)作和試管上移動(dòng)作,保證移液器底部尖端與試管的相對(duì)位置;伺服控制主要負(fù)責(zé)工藝流程的順序執(zhí)行,并在移液時(shí)基于視覺(jué)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(dá)到移液器探針始終保持在液位以下相對(duì)固定的位置處,并且在移液器達(dá)到試管底部時(shí)停止吸液的目的。2視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)視覺(jué)傳感裝置包括一個(gè)工業(yè)相機(jī)和一個(gè)光源,如圖2所示。將工業(yè)相機(jī)固定安裝在圓盤中心,光源和相機(jī)分別置于試管兩側(cè),相機(jī)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(jī)采集信號(hào)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理模塊識(shí)別特征,得到液位線以及移液頭位置。檢測(cè)的結(jié)果與可編程控制器(PLC)通訊,執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)所得到的相對(duì)位置反饋控制進(jìn)行調(diào)節(jié)。視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為七步:圖像采集、低通去噪、圖像銳化、閾值處理進(jìn)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(xì)說(shuō)明視覺(jué)系統(tǒng)的工作流程。圖2視覺(jué)傳感裝置結(jié)構(gòu)示意圖及實(shí)物圖2.1視覺(jué)系統(tǒng)工作流程圖像采集:固定相機(jī),使得相機(jī)光軸與液面在一個(gè)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(guò)A/D變換將圖像轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)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(huì)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(huì)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(lái)減弱、抑制或消除噪聲[5]。圖像銳化:圖像的邊緣反
饗低場(chǎng)⒗胄幕
本文編號(hào):2556412
【圖文】:
操作系統(tǒng)、振蕩器系統(tǒng)、離心機(jī)系統(tǒng)、試管托架組成。圖1自動(dòng)串級(jí)萃取裝置機(jī)械系統(tǒng)示意圖自動(dòng)串級(jí)萃取裝置的控制主要分為視覺(jué)系統(tǒng)和伺服控制兩部分。視覺(jué)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)在提取試劑時(shí)協(xié)調(diào)移液器抽取試劑動(dòng)作和試管上移動(dòng)作,保證移液器底部尖端與試管的相對(duì)位置;伺服控制主要負(fù)責(zé)工藝流程的順序執(zhí)行,并在移液時(shí)基于視覺(jué)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(dá)到移液器探針始終保持在液位以下相對(duì)固定的位置處,并且在移液器達(dá)到試管底部時(shí)停止吸液的目的。2視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)視覺(jué)傳感裝置包括一個(gè)工業(yè)相機(jī)和一個(gè)光源,如圖2所示。將工業(yè)相機(jī)固定安裝在圓盤中心,光源和相機(jī)分別置于試管兩側(cè),相機(jī)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(jī)采集信號(hào)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理模塊識(shí)別特征,得到液位線以及移液頭位置。檢測(cè)的結(jié)果與可編程控制器(PLC)通訊,執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)所得到的相對(duì)位置反饋控制進(jìn)行調(diào)節(jié)。視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要分為七步:圖像采集、低通去噪、圖像銳化、閾值處理進(jìn)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(xì)說(shuō)明視覺(jué)系統(tǒng)的工作流程。圖2視覺(jué)傳感裝置結(jié)構(gòu)示意圖及實(shí)物圖2.1視覺(jué)系統(tǒng)工作流程圖像采集:固定相機(jī),使得相機(jī)光軸與液面在一個(gè)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(guò)A/D變換將圖像轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)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(huì)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(huì)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(lái)減弱、抑制或消除噪聲[5]。圖像銳化:圖像的邊緣反
饗低場(chǎng)⒗胄幕
本文編號(hào):2556412
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