一种基于图像识别的电子皂膜气体流量计

摘要

本发明涉及气体流量测量技术领域，具体的说是一种基于图像识别的电子皂膜气体流量计，包括皂膜自动发生装置、图像传感器、计算机程序控制的图像数据采集电路，其特征在于包括一根皂膜管和一根皂膜回收管用一根连接橡胶软管连接、破膜热针装置固定在皂膜回收管的上方、皂膜管表面设有图像传感器，图像传感器上设有图像数据采集电路，皂膜管下部与橡胶软管一端间设有进气口，测量状态，皂膜自动发生装置由进气口在皂膜管内部产生皂膜，图像传感器将信号传输给图像数据采集电路，采集电路采集皂膜图像数据。本发明替代了传统人工操作、人工计算，避免了人为误差；图像传感器与图像数据采集电路配合，能适时显示被测气体的瞬时流量。

主权项

一种基于图像识别的电子皂膜气体流量计，包括皂膜自动发生装置、图像传感器、计算机程序控制的图像数据采集电路，其特征在于至少一根皂膜管（1）和一根皂膜回收管（5）用一根连接橡胶软管（6）密封连接、破膜热针装置（4）固定在皂膜回收管（5）的上方、皂膜管的外侧表面设有CIS图像传感器（2），CIS图像传感器（2）上设有图像数据采集电路，皂膜管（1）和CIS图像传感器（2）采取平行贴紧装配，在皂膜管（1）的下部与橡胶软管（6）的一端之间设有进气口（3），在测量状态下，皂膜自动发生装置由进气口（3）在皂膜管内部产生皂膜，CIS图像传感器（2）将信号传输给图像数据采集电路，采集电路采集皂膜图像数据或空白图像数据，所述的皂膜位置最小分辨率≤0.05mm，最小体积分辨率为10uL，气体流量范围0‑60L/min，准确度等级为1，重复性≤0.5，响应速率为100ms，所述的CIS图像传感器是由一排长216mm的光电传感阵列、LED光源阵列和柱状透镜阵列组成，CIS图像传感器由图像数据采集电路驱动，图像数据采集电路包括高速A/D模数转换器、CPLD芯片、缓冲存储器，CIS图像传感器在CPLD芯片的控制下，将每一个像素的灰度值以模拟电压值的形式通过串行移位方式传输出来，对每一个像素中的某个像素的电信号再经过差动放大器电路进行信号调理后，由A/D转换器将模拟电压转换数字量，然后在CPLD芯片的控制下，将转换后的数字信号暂时存在存储器RAM中，CPLD芯片采集到一幅图像数据后，由皂膜图像识别算法软件识别出图像区域内的皂膜位置数据，根据皂膜的运行速度以及皂膜管的内径，调用被测气体瞬时流量计算软件模块计算出被测气体的瞬时流量，同时由气体流速校正软件模块根据被测气体的瞬时流量、大气压强和环境温度计算出被测气体的校正流速，再由CPLD芯片保存在存储器RAM中。