中國報(bào)告大廳網(wǎng)訊，在工業(yè)生產(chǎn)與科學(xué)研究領(lǐng)域，壓力表作為關(guān)鍵的壓力測(cè)量?jī)x表，發(fā)揮著舉足輕重的作用。尤其是指針式壓力表，憑借成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、穩(wěn)定耐用、維修便捷以及出色的抗電磁干擾能力等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于各類行業(yè)的過程控制與技術(shù)測(cè)量環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)的人工檢定方式在面對(duì)日益增長(zhǎng)的壓力表檢定需求時(shí)，逐漸暴露出效率低下、讀數(shù)偏差等問題。進(jìn)入2025年，隨著科技的迅猛發(fā)展，機(jī)器視覺技術(shù)異軍突起，為指針式壓力表的檢定帶來了革命性的變革。以下是2025年壓力表行業(yè)技術(shù)分析。

  一、機(jī)器視覺技術(shù)剖析

  機(jī)器視覺技術(shù)，簡(jiǎn)單來說，就是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)采集并解讀圖像信息的過程。常見的機(jī)器視覺設(shè)備涵蓋計(jì)算機(jī)、工業(yè) CCD 相機(jī)、漫反射光源、控制器、圖像采集模塊、通信輸入輸出模塊、圖像與數(shù)據(jù)處理軟件以及打印機(jī)等。

  其工作流程如下：工業(yè)相機(jī)率先采集圖像，隨后將圖像傳輸至計(jì)算機(jī)內(nèi)的圖像處理軟件。該軟件依據(jù)圖像的分布、亮度、色彩等參數(shù)，借助特定算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從復(fù)雜的圖像中篩選出尺寸、圖形和色彩均符合要求的部分。接著，經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)一步運(yùn)算，最終輸出處理結(jié)果。

  圖像預(yù)處理在整個(gè)過程中占據(jù)著重要地位，它是圖像處理的前置環(huán)節(jié)。通過圖像降噪和圖像二值化這兩種常用方法，能夠有效減少后續(xù)特定算法的計(jì)算量。而圖像處理堪稱機(jī)器視覺技術(shù)的核心，它涵蓋圖像數(shù)字化、增強(qiáng)、還原、數(shù)據(jù)編碼、分割、分析以及識(shí)別等多個(gè)方面。在機(jī)器視覺技術(shù)體系中，圖像處理、分析與理解相互融合，共同構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)的整體，并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

  二、指針式壓力表機(jī)器視覺檢定技術(shù)詳述

  (一)檢定技術(shù)原理與裝置構(gòu)成

  《2025-2030年中國壓力表行業(yè)市場(chǎng)深度研究及發(fā)展前景投資可行性分析報(bào)告》指出，指針式壓力表機(jī)器視覺檢定技術(shù)，是利用機(jī)器圖像采集取代人工讀取被檢壓力表示值，并自動(dòng)完成圖像處理、數(shù)據(jù)分析以及輸出檢定結(jié)論的先進(jìn)技術(shù)。

  經(jīng)深入研究與精心設(shè)計(jì)，指針式壓力表機(jī)器視覺檢定裝置主要由機(jī)器視覺采集硬件系統(tǒng)和圖像數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成。該裝置不僅包含常見的機(jī)器視覺設(shè)備，還配備了 0.02 級(jí)高精度數(shù)字式壓力傳感器、被檢壓力表、壓力源、壓力控制器、輕敲機(jī)構(gòu)、固定支架以及溫濕度傳感器等。

  其中，圖像與數(shù)據(jù)處理軟件安裝于計(jì)算機(jī)，承擔(dān)著人機(jī)交互、檢定任務(wù)管理、圖像和數(shù)據(jù)處理、檢定過程控制、檢定原始記錄數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及檢定結(jié)論輸出等多項(xiàng)關(guān)鍵功能。與普通檢定軟件不同的是，它能夠運(yùn)用減影法、圖像分割、圖像細(xì)化等多種方法對(duì)采集到的圖像進(jìn)行預(yù)處理，再通過指針擬合、指針回轉(zhuǎn)中心與半徑提取以及刻度線識(shí)別等操作，精準(zhǔn)獲取指針式壓力表的指針位置信息和壓力示值。

  固定支架用于穩(wěn)固工業(yè)相機(jī)，確保相機(jī)視線垂直于被檢壓力表表盤表面，使壓力表表盤指針圖像完整地處于相機(jī)視野范圍內(nèi)，并且盡可能填滿圖像與數(shù)據(jù)處理軟件的圖像采集視窗，從而清晰地采集壓力表示值。漫反射光源則用于減少壓力表表盤玻璃反光和指針陰影，改善檢定的光照條件，保障圖像采集質(zhì)量。

  (二)圖像與數(shù)據(jù)處理軟件功能解析

  用戶界面功能：該軟件通過設(shè)置可視按鍵和視窗，為用戶打造了便捷的人機(jī)交互接口。界面涵蓋軟件基本設(shè)置、壓力表基本信息、環(huán)境溫度和濕度、壓力表數(shù)量、檢定點(diǎn)設(shè)置、相鄰檢定點(diǎn)分配間隔、標(biāo)準(zhǔn)壓力值、最大允許誤差、開始檢定按鈕、工作狀態(tài)指示燈、緊急停止按鈕、工業(yè)相機(jī)圖像采集視窗、各檢定點(diǎn)檢定原始數(shù)據(jù)、升壓和降壓的示值誤差、回程誤差、檢定結(jié)論、以往檢定原始記錄數(shù)據(jù)查詢以及原始記錄打印等豐富功能。

  圖像采集和處理功能：利用工業(yè)相機(jī)采集指針式壓力表的表盤指針圖像，并將帶有指針位置信息的圖像傳輸至軟件。軟件在后臺(tái)運(yùn)用圖像縮小、分割、細(xì)化、減影法、表盤中心去除、盤面刻度校正、指針位置去除、異常圖像剔除等一系列方法對(duì)圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

  數(shù)據(jù)處理和計(jì)算功能：通過對(duì)圖像數(shù)據(jù)的處理，識(shí)別指針式壓力表指針位置信息，進(jìn)而得到被檢壓力表各檢定點(diǎn)的示值。依據(jù) JJG 52 - 2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》中的誤差公式，自動(dòng)計(jì)算出各檢定點(diǎn)的示值誤差和回程誤差等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

  原始記錄存儲(chǔ)和檢定結(jié)論輸出功能：軟件能夠?qū)z定原始數(shù)據(jù)和計(jì)算得出的示值誤差等自動(dòng)生成檢定原始記錄，同時(shí)輸出檢定結(jié)論，并將二者存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)。

  (三)檢定操作流程

  在使用指針式壓力表機(jī)器視覺檢定裝置進(jìn)行檢定時(shí)，需嚴(yán)格遵循以下操作流程：

  安裝被檢壓力表前，仔細(xì)檢查其外觀是否合格，表盤玻璃有無損壞、遮擋或油污，以免影響檢定裝置的準(zhǔn)確度。確認(rèn)無誤后，將被檢壓力表安裝到檢定裝置上。

  使用固定支架安裝固定工業(yè)相機(jī)，調(diào)整相機(jī)與被檢壓力表的間隔至合適位置，確保相機(jī)視線垂直于被檢壓力表表盤表面。

  打開圖像與數(shù)據(jù)處理軟件，準(zhǔn)確填寫被檢壓力表的基本信息和數(shù)量。

  根據(jù)被檢壓力表的種類，判定檢定點(diǎn)數(shù)量以及相鄰檢定點(diǎn)的分配間隔，并在軟件中完成相應(yīng)設(shè)置。

  在軟件上點(diǎn)擊 “開始檢定”，壓力源自動(dòng)緩慢加壓，被檢壓力表從零開始逐漸升壓。當(dāng)數(shù)字式壓力傳感器顯示的標(biāo)準(zhǔn)壓力達(dá)到各檢定點(diǎn)時(shí)，保壓 3 - 4 秒，同時(shí)軟件控制自動(dòng)完成被檢壓力表各檢定點(diǎn)示值的圖像采集。對(duì)被檢壓力表進(jìn)行輕敲操作后，軟件再次自動(dòng)完成圖像采集，隨后繼續(xù)升壓至最大檢定點(diǎn)，圖像采集完畢后停止加壓，并在最大檢定點(diǎn)處保壓 3 分鐘。

  如同升壓過程，軟件控制自動(dòng)進(jìn)行各檢定點(diǎn)的回程圖像采集，從被檢壓力表的最大檢定點(diǎn)開始，直至零點(diǎn)圖像采集完畢。

  軟件對(duì)采集到的圖像進(jìn)行全面的圖像和數(shù)據(jù)處理，計(jì)算出示值誤差、回程誤差和輕敲位移等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，最終顯示出檢定結(jié)論，至此整個(gè)檢定過程圓滿結(jié)束。

  盡管指針式壓力表行業(yè)機(jī)器視覺檢定技術(shù)展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用中，仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，壓力表表盤難以完全垂直于工業(yè)相機(jī)視線方向，工業(yè)相機(jī)像素不足、視野受限，這些因素可能導(dǎo)致壓力表表盤玻璃反光、指針陰影、采集圖像像素不高等問題，影響圖像采集質(zhì)量，進(jìn)而間接影響壓力表檢定的準(zhǔn)確度。雖然圖像與數(shù)據(jù)處理軟件可通過適當(dāng)?shù)膱D像預(yù)處理降低這些因素的影響，但實(shí)際情況的復(fù)雜性和隨機(jī)性仍給高精度檢定帶來了一定困難。

  三、總結(jié)

  2025年，指針式壓力表機(jī)器視覺檢定技術(shù)在壓力表行業(yè)中取得了顯著進(jìn)展。通過引入機(jī)器視覺技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了以機(jī)器圖像采集替代人工讀取壓力表示值，極大地降低了檢定人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著提高了計(jì)量檢定的效率和準(zhǔn)確度。然而，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍需克服一些問題，以進(jìn)一步提升其性能和可靠性。隨著科技的不斷進(jìn)步，相信機(jī)器視覺技術(shù)將持續(xù)優(yōu)化和完善。未來，它不僅會(huì)在指針式壓力表行業(yè)檢定領(lǐng)域發(fā)揮更為重要的作用，還有望拓展至更多的計(jì)量檢定領(lǐng)域，為工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究提供更加精準(zhǔn)、高效的計(jì)量保障，推動(dòng)相關(guān)行業(yè)邁向更高質(zhì)量的發(fā)展階段。

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