专利名称：Ccd微米级圆钢光电测径仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种CCD微米级圆钢光电测径仪，属于精密光电子计量测试仪器领域。
背景技术：
在钢铁工业生产中传统的圆钢测径方法有很多，如利用尺寸工具抽样检测、电磁式接触测量等。用尺寸工具测量，精度不够且速度很慢；用电磁式测量是接触式测量，测量比较麻烦且精度和速度也难以得到保证。CCD电荷耦合器件广泛应用于图像扫描、非接触式尺寸检测、位移测定条形码读出等光电探测和光电成像领域，具有自扫描、精度高、灵敏度高、光谱响应量宽等优点。CCD微米级非接触式圆钢光电测径仪是一种基于CCD光电检测技术的非接触式圆钢专用光电测径装置。它具有非接触、速度快、精度高、小型化、结构简单等优点，可以在光线暗、高温、高速等恶劣条件下，在生产线上动态无损地随时监控圆钢直径的微小变化，具有较高的实用价值。然而，在所述的高温、高速等恶劣条件下，环境温度以及仪器中处理器，电源等模块的发热造成的高温工况对仪器的测试精度以及稳定性造成了很大的影响。

发明内容
为了解决上述技术问题，本发明设计了一套带有散热系统的CCD微米级圆钢光电测径仪。现有技术中的CCD圆钢光电测径仪通过平行光源发出平行光束。此光束照射在光路内的圆钢工件上，经光学镜头成像在CCD的感光面上。CCD器件把感光面上的光信号转换成与光强成比例的电荷量，在一定频率的时钟脉冲驱动下，从CCD的输出信号波形中反映出来。对进行信号处理，并根据工件的成像在CCD输出波形中的宽度推算标定出工件的实际尺寸。本发明的CXD微米级圆钢光电测径仪采用高亮度LED和合适焦距的透镜组成光源盒1，并利用其特性产生较好的平行光，照射圆钢2然后通过光学镜头3在CXD 4上成像。 CCD 4的输出信号通过9针串行口将信号输送到积分时间调整与信号处理电路模块5，然后此模块将处理好的信号输送到计数与通信电路模块6进行计数测量转换，并和显示模块9 通信，由显示模块9显示测量值，并实现校准标定查询等功能。机械滚转位移7的信号通过步距信号插座8输入计数与通信电路模块6，220V交流电源10向开关电源插座11供电，后者为本装置其他模块供电。其中所述光学镜头3、CCD 4、积分时间调整与信号处理电路模块5、计数与通信电路模块6、显示模块9、步距信号插座8、开关电源插座11设置在测径仪主体箱体19中。而本发明的散热系统也设置在测径仪主体箱体19中，其中将光学镜头3、 步距信号插座8、开关电源插座11纵列设置在所述箱体同一侧，与其平行纵列设置有积分时间调整与信号处理电路模块5、计数与6、显示模块9，所述箱体的纵向两端侧分别设置有第一网孔通风口 13、第二网孔通风口 16，在所述箱体的横向两侧分别设置有第三网孔通风口 20和第四网孔通风口 18，并且在第一、二、四网孔通风口的对应位置分别设置第一排气轴流扇12、第二排气轴流扇15、第三排气轴流扇17，通过以上排气扇和通风口的共同作用， 形成从第三网孔通风口 20进入，从其他网孔通风口排出的三叉散热气流14，在所述第一网孔通风口至第四网孔通风口的外侧表面覆盖有防尘遮光通风网罩。由于该系统风扇多，转速低，散热气流覆盖全面，散热效率高，有效的解决了高温、高速等恶劣条件下，环境温度以及仪器中处理器，电源等模块的发热造成的高温工况对仪器的测试精度以及稳定性造成了很大的影响的技术问题。其中，所述第一至第三轴流扇的直径范围为5-25cm。


图1为一种CXD微米级圆钢光电测径仪的结构示意图。其中，1-光源盒，2-圆钢，3-光学镜头，4-CXD，5-信号处理电路模块，6-通信电路模块，7-机械滚转位移，8-步距信号插座，9-显示模块，10-220V交流电源10，11-开关电源插座，12-第一排气轴流扇，13-第一网孔通风口，14-散热气流，15-第二排气轴流扇，16-第二网孔通风口，17-第三排气轴流扇，18-第四网孔通风口，19-测径仪主体箱体，20-第三网孔通风口。
具体实施例方式一种CXD微米级圆钢光电测径仪，采用高亮度LED和合适焦距的透镜组成光源盒 1，并利用其特性产生较好的平行光，照射圆钢2然后通过光学镜头3在CXD 4上成像。CXD 4的输出信号通过9针串行口将信号输送到积分时间调整与信号处理电路模块5，然后此模块将处理好的信号输送到计数与通信电路模块6进行计数测量转换，并和显示模块9通信， 由显示模块9显示测量值，并实现校准标定查询等功能。机械滚转位移7的信号通过步距信号插座8输入计数与通信电路模块6，220V交流电源10向开关电源插座11供电，后者为本装置其他模块供电。其中所述光学镜头3、CCD 4、积分时间调整与信号处理电路模块5、 计数与通信电路模块6、显示模块9、步距信号插座8、开关电源插座11设置在测径仪主体箱体19中。而本发明的散热系统也设置在测径仪主体箱体19中，其中将光学镜头3、步距信号插座8、开关电源插座11纵列设置在所述箱体同一侧，与其平行纵向设置有积分时间调整与信号处理电路模块5、计数与6、显示模块9，所述箱体的纵向两端侧分别设置有第一网孔通风口 13、第二网孔通风口 16，在所述箱体的横向两侧分别设置有第三网孔通风口 20 和第四网孔通风口 18，并且在第一、二、四网孔通风口的对应位置分别设置第一排气轴流扇 12、第二排气轴流扇15、第三排气轴流扇17，通过以上排气扇和通风口的共同作用，形成从第三网孔通风口 20进入，从其他网孔通风口排出的三叉散热气流14，在所述第一-四网孔通风口的外侧表面覆盖有防尘遮光通风网罩。由于该系统风扇多，转速低，散热气流覆盖全面，散热效率高，有效的解决了高温、高速等恶劣条件下，环境温度以及仪器中处理器，电源等模块的发热造成的高温工况对仪器的测试精度以及稳定性造成了很大的影响的技术问题。很明显本领域普通技术人员可以按照本发明做出各种各样的修改和变化。这些修改和变化均落入本发明的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种CCD微米级圆钢光电测径仪，采用LED和合适焦距的透镜组成光源盒(1)，并利用其特性产生平行光，照射圆钢⑵然后通过光学镜头⑶在C⑶⑷上成像，CXD(4)的输出信号通过9针串行口将信号输送到积分时间调整与信号处理电路模(5)，然后此模块将处理好的信号输送到计数与通信电路模块(6)进行计数测量转换，并和显示模块(9)通信， 由显示模块(9)显示测量值，并实现校准标定查询等功能，机械滚转位移(7)的信号通过步距信号插座⑶输入计数与通信电路模块(6)，220V交流电源(10)向开关电源插座(11) 供电，后者为本装置其他模块供电，其中所述光学镜头C3)、CCD(4)、积分时间调整与信号处理电路模块( 、计数与通信电路模块(6)、显示模块(9)、步距信号插座(8)、开关电源插座 (11)设置在测径仪主体箱体(19)中，所述CCD微米级圆钢光电测径仪的特征在于，散热系统也设置在测径仪主体箱体(19) 中，其中将光学镜头(3)、步距信号插座(8)、开关电源插座(11)纵列设置在所述箱体同一侧，与其平行纵列设置有积分时间调整与信号处理电路模块(5)、计数与通信电路模块 (6)、显示模块(9)，所述箱体的纵向两端侧分别设置有第一网孔通风口(13)、第二网孔通风口(16)，在所述箱体的横向两侧分别设置有第三网孔通风口 00)和第四网孔通风口 (18)，并且在第一、二、四网孔通风口的对应位置分别设置第一排气轴流扇(12)、第二排气轴流扇(15)、第三排气轴流扇(17)，通过以上排气扇和通风口的共同作用，形成从第三网孔通风口 00)进入，从其他网孔通风口排出的三叉散热气流(14)，从而覆盖测径仪箱体内的多数功能模块，在所述第一至四网孔通风口的外侧表面覆盖有防尘遮光通风网罩。
2.一种如权利要求1中所述的CCD微米级圆钢光电测径仪，其特征在于所述第一排气轴流扇(12)、第二排气轴流扇(15)、第三排气轴流扇(17)的直径设计范围均为5-25cm。
全文摘要
一种CCD微米级圆钢光电测径仪，特征在于散热系统也设置在测径仪主体箱体中，它具有非接触、速度快、精度高、小型化、结构简单等优点，可以在光线暗、高温、高速等恶劣条件下，在生产线上动态无损地随时监控圆钢直径的微小变化，具有较高的实用价值。
文档编号G01B11/08GK102538690SQ20101061913
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者沈晓华 申请人:上海龙天信息科技有限公司