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使用中的玻璃温度表,为确保其测量的准确性,需要定期进行检定。针对目前人工检定存在的问题,本文研究了一种通过计算机视觉读取玻璃表温度的自动检定方法:在标准计量用恒温槽中,通过自制的信号切换器及软件开发平台LABVIEW控制多个USB摄像头分别采集玻璃温度表水银柱和标尺的数字图像;运用MATLAB软件工具进行数字图像处理和分析,从而由图像得到玻璃表示值;运用Keithley2010高精度数据采集器实现二等标准铂电阻标准温度的传递,得到玻璃温度表示值与恒温介质实际温度值的误差,经过系列测点的比对检定给出玻璃温度表的检定结果。主要工作成果如下:
(1) 使用二等标准铂电阻温度表,用Keithley2010高精度数据采集器四线法测量电阻值换算成标准温度值,并通过RS-232接口与计算机通讯传送实时的测量数据,实现了标准温度的传递。
(2) 使用计算机控制的多路转换器解决了多个图像传感器的信号切换问题,完成了图像采集的软件设计,使计算机能够自动采集多通道玻璃温度表的图像。
(3) 运用MATLAB的工具函数,完成了玻璃温度表读数的图像处理过程,解决了由非电量传感器读数图像得到计算机温度值的问题。
(4) 完成了整个系统集成,使用LABVIEW虚拟仪器软件平台,把系统的接口控制、图像数据采集、分析处理转换、标准铂电阻数据采集等模块有机地联结在一起,实现了玻璃温度表的检定自动化。
(5) 提高了玻璃表温度读数的分辨力,可达到0.01℃,准确度优于±0.02℃。系统检定准确度为0.05℃。