一種銀鋅電池氣塞泄壓自動(dòng)測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明一種銀鋅電池氣塞泄壓自動(dòng)測(cè)試裝置，涉及電池制造氣密性檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 銀鋅電池在工業(yè)上用的比較多，氣塞氣密性是個(gè)很關(guān)鍵的技術(shù)。氣塞氣密性不好 一方面會(huì)引起泄露造成腐蝕污染，另一方面會(huì)影響電池的壽命。因此銀鋅電池氣密性是衡 量電池工作性能及可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)。而氣塞氣密性的好壞和氣塞突破壓力密切相 關(guān)。常用的氣塞泄壓檢測(cè)方法大都采用浸水法，具體步驟如下：1)、測(cè)試人員將銀鋅電池氣 塞通過(guò)螺紋固定到檢測(cè)氣嘴；2)、取一只燒杯，將自來(lái)水灌入燒杯中；3)、將固定好的氣塞 植入燒杯水中；4)、打開(kāi)高壓氣閥，邊看氣壓表邊看燒杯中的氣泡；5)、記錄氣泡在各個(gè)階 段不同的壓力值，分別是掛泡時(shí)的壓力，第一個(gè)吐泡的壓力，連續(xù)吐泡的壓力，并關(guān)閉氣閥。 但是這種方法有很多缺陷，完全不能滿足工業(yè)要求，具體缺陷如下：1)、人的反應(yīng)會(huì)有所延 時(shí)，原有的氣壓表精度低等會(huì)造成突破壓力值不準(zhǔn)，沒(méi)有參考價(jià)值；2)、檢測(cè)過(guò)程中僅僅依 靠人工進(jìn)行讀取結(jié)果，認(rèn)為影響因素較大；3)、自動(dòng)化能力較低，不僅工作效率低，而且結(jié)果 還不準(zhǔn)；4)、每次檢測(cè)的數(shù)據(jù)不能很好的進(jìn)行分類處理，以至于沒(méi)有參照標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)以上問(wèn) 題，因此需要研制出一種高精度，自動(dòng)化程度高的自動(dòng)檢測(cè)裝置來(lái)取代傳統(tǒng)的檢測(cè)方式，在 保證經(jīng)濟(jì)性和工作效率的同時(shí)，能夠快速準(zhǔn)確地得到檢測(cè)結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供一種銀鋅電池氣塞泄壓自動(dòng)測(cè)試裝置，該裝置為一套自動(dòng)化檢測(cè)裝 置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電池氣塞突破壓力的高精度自動(dòng)化智能化檢測(cè)，除需要人工裝卸帶檢測(cè)氣 塞和輸入?yún)?shù)外，余下過(guò)程自動(dòng)完成。
[0004] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
[0005] -種銀鋅電池氣塞泄壓自動(dòng)測(cè)試裝置，包括提供高壓氣源的氣缸、空氣壓縮機(jī)，所 述氣缸通過(guò)設(shè)置有第一電磁閥的管路連接緩沖氣缸，緩沖氣缸通過(guò)管路連接用于安裝氣塞 的氣嘴，所述緩沖氣缸與氣嘴之間的管路上依次設(shè)有壓力變送器、微量氣體流量計(jì)、第二電 磁閥。所述氣缸通過(guò)設(shè)置有第三電磁閥的管路連接溢流閥。所述第一電磁閥、第三電磁閥、 壓力變送器、微量氣體流量計(jì)、第二電磁閥通過(guò)RS-485通訊控制總線連接嵌入式計(jì)算機(jī)及 觸摸屏。
[0006] 所述嵌入式計(jì)算機(jī)及觸摸屏連接帶RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口的線纜。
[0007] 本發(fā)明一種銀鋅電池氣塞泄壓自動(dòng)測(cè)試裝置，技術(shù)效果如下：
[0008] 1)、該裝置功能實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化，除了需要人工裝卸帶檢測(cè)氣塞和輸入?yún)?shù)外，其 余功能自動(dòng)完成。
[0009] 2)、運(yùn)用圖像處理技術(shù)，更加精確準(zhǔn)確判斷突破壓力瞬間的時(shí)間點(diǎn)。
[0010]3)、具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、網(wǎng)頁(yè)瀏覽檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)表及結(jié)果打印的功能，方便對(duì)當(dāng)前檢測(cè) 結(jié)果及歷史檢測(cè)結(jié)果的比對(duì)與分析。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是本發(fā)明裝置的各個(gè)組成部分連接示意圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明裝置的運(yùn)行流程圖。
[0013] 圖3是本發(fā)明裝置的氣泡圖像檢測(cè)處理過(guò)程示意圖，其中：
[0014] 圖（a)為無(wú)氣泡時(shí)圖像、圖（b)為氣泡開(kāi)始生成圖像、圖（c)為氣泡開(kāi)始生成圖 像；
[0015] 圖⑷為第一個(gè)氣泡掛載圖像、圖（e)為第一個(gè)氣泡吐出圖像、圖（f)為氣泡開(kāi)始 生成圖像；
[0016] 圖（g)為無(wú)氣泡時(shí)處理結(jié)果、圖（h)為氣泡開(kāi)始時(shí)處理結(jié)果、圖（i)為氣泡生成時(shí) 處理結(jié)果；
[0017] 圖（j)為氣泡掛載時(shí)處理結(jié)果、圖（k)為氣泡吐出時(shí)處理結(jié)果、圖（1)為連續(xù)氣泡 時(shí)處理結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 如圖1所示，一種銀鋅電池氣塞泄壓自動(dòng)測(cè)試裝置，包括提供高壓氣源的氣缸1、 空氣壓縮機(jī)2,所述氣缸1通過(guò)設(shè)置有第一電磁閥3. 1的管路連接緩沖氣缸4,緩沖氣缸4 通過(guò)管路連接用于安裝氣塞的氣嘴8,所述緩沖氣缸4與氣嘴8之間的管路上依次設(shè)有壓力 變送器6、微量氣體流量計(jì)7、第二電磁閥3. 2。所述氣缸1通過(guò)設(shè)置有第三電磁閥3. 3的管 路連接溢流閥5。所述溢流閥5、第一電磁閥3. 1、第三電磁閥3. 3、壓力變送器6、微量氣體 流量計(jì)7、第二電磁閥3. 2通過(guò)RS-485通訊控制總線9連接嵌入式計(jì)算機(jī)及觸摸屏10。所 述嵌入式計(jì)算機(jī)及觸摸屏10連接帶RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口的線纜11。
[0019] 本發(fā)明一種銀鋅電池氣塞泄壓自動(dòng)測(cè)試裝置，可以精確判斷在檢測(cè)過(guò)程中氣泡所 處各個(gè)階段：氣泡開(kāi)始生成、氣泡完全形成、氣泡掛載氣嘴，連續(xù)氣泡溢出等；并在壓力時(shí) 間曲線上標(biāo)注出來(lái)。嵌入式計(jì)算機(jī)及觸摸屏10的觸摸屏可以輸入帶檢測(cè)氣塞的參數(shù)（型 號(hào)批次、編號(hào)等），并在自動(dòng)檢測(cè)裝置檢測(cè)完畢后，通過(guò)觸摸屏提示檢測(cè)完畢，同時(shí)顯示各個(gè) 氣泡運(yùn)動(dòng)各個(gè)階段所對(duì)應(yīng)的壓力曲線，并在曲線上標(biāo)注氣泡所在各個(gè)階段。
[0020] 本發(fā)明裝置具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、USB移動(dòng)介質(zhì)存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程多電腦控制等功能，可以通過(guò) 瀏覽器直接打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)瀏覽檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)表，并按要求直接打印當(dāng)前氣塞測(cè)試結(jié)果和歷史檢 測(cè)結(jié)果。
[0021] 本發(fā)明裝置調(diào)試過(guò)程中主要組成部分有：圖像采集處理系統(tǒng)、啟動(dòng)控制系統(tǒng)、壓 力采集系統(tǒng)等部分組成。完成調(diào)試、定型后，將增加低噪聲小型防爆型的空氣壓縮機(jī)2、高精 度的壓力變送器6、微量氣體流量計(jì)7、溢流閥5、電磁閥、嵌入式計(jì)算機(jī)及觸摸屏10等組成 部分，如圖1所不。
[0022] 嵌入式計(jì)算機(jī)采用無(wú)風(fēng)扇防爆高性能專用計(jì)算機(jī)，壽命長(zhǎng)、可靠性高、體積小，無(wú) 其它無(wú)關(guān)應(yīng)用軟件。通過(guò)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的觸摸屏上設(shè)定待檢測(cè)氣塞的型號(hào)、編號(hào)、檢測(cè)模 式等參數(shù)后即可開(kāi)始進(jìn)行檢測(cè)，運(yùn)行流程圖如圖2所示。
[0023] 本發(fā)明裝置的核心功能為高精度智能化檢測(cè)電池氣塞突破壓力，采用以下三種檢 測(cè)模式：
[0024] (1)、第一個(gè)氣泡泄出時(shí)的壓力檢測(cè)（只有氣泡掛載氣嘴上，但并未吐出）。
[0025] (2)、第一個(gè)氣泡吐出時(shí)壓力自動(dòng)檢測(cè)（第一個(gè)氣泡吐出氣嘴為止的壓力檢測(cè)）。
[0026] (3)、連續(xù)氣泡壓力檢測(cè)檢測(cè)。
[0027] 以上三種氣塞泄氣壓力檢測(cè)模式都可以通過(guò)高精度壓力數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果分析，并通 過(guò)曲線擬合和模式識(shí)別算法對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理以由于壓力波動(dòng)所引起的干擾。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)氣 泡掛載氣嘴時(shí)并未吐出時(shí)，連續(xù)遞增的壓力數(shù)據(jù)會(huì)有一個(gè)明顯下降的波動(dòng)，從而得到第一 種檢測(cè)模式的結(jié)果；繼續(xù)加壓，壓力上升，使第一個(gè)氣泡吐出時(shí)產(chǎn)生一個(gè)壓力下降波動(dòng)，得 到第二種模式的檢測(cè)結(jié)果；持續(xù)加壓可以得到連續(xù)氣泡檢測(cè)數(shù)據(jù)。觸摸屏顯示檢測(cè)結(jié)果示 意圖如圖3所示。
[0028]發(fā)生壓力突破時(shí)，管道內(nèi)的壓力變化波動(dòng)較大，部分波動(dòng)壓力會(huì)在整個(gè)氣流通道 和容器類震蕩，使壓力數(shù)據(jù)分析不能準(zhǔn)確判斷突破壓力瞬間的時(shí)間點(diǎn)，因此采用圖像識(shí)別 技術(shù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)前景圖像與背景圖像差別比對(duì)并消除圖像邊框后，得到處理結(jié)果圖像。前景 圖像和背景圖像間液面的變化使處理結(jié)果存在短線，以此得到氣泡運(yùn)動(dòng)各個(gè)階段精確的時(shí) 間點(diǎn)。
[0029] 氣泡檢測(cè)圖像處理采用混合高斯建模。用3個(gè)高斯成分組成的混合高斯模型表示 像素在時(shí)間域上的概率分布模型，像素j在t時(shí)刻取值為\的概率為：
[0031]其中，Wij，t表示在時(shí)刻t像素j的混合高斯模型中，第i個(gè)高斯成分權(quán)重，Uij，tI表示單位陣，表示高斯概率密度：
[0033] 由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)光照、天氣等原因引起的場(chǎng)景變化，監(jiān)控畫(huà)面的每個(gè)像素的高斯 混合模型都需要被不斷的學(xué)習(xí)更新，更新方法是將混合高斯模型中的K個(gè)高斯分成按照 由小到大的順序，然后用像素當(dāng)前值Xj與其混合高斯模型中的K的高斯成分逐一 比較，弱&與第i個(gè)高斯成分的均值之間差值小于一個(gè)該高斯成分的標(biāo)準(zhǔn)差的2. 5~3. 5 倍，則用該像素值作為新的高斯成分，否則背景模型保持不變。
[0034]圖像檢測(cè)分析采用圖像二值化方法。設(shè)定某一閾值將灰度圖像的像素分成大于閾 值的像素群和小于閾值的像素群兩部分。輸入灰度圖像函數(shù)為f(x，y)，輸出二值圖像函數(shù) 為g (X，y)，則
[0036]設(shè)前景信息熵為Hf (T)，背景信息熵為Hb (T)。最優(yōu)閾值為T(mén)_，則：

[0039] T〇pt =argmax(Hf ⑴ +Hb (T))
[0040] 每幀圖像與背景減除法得到的差分圖像經(jīng)過(guò)形態(tài)學(xué)的閉運(yùn)算后得到一個(gè)相對(duì)連 續(xù)光滑的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)邊界曲線，以此得到背景差后的氣泡圖像。氣泡圖像檢測(cè)的處理過(guò)程如 圖3所示。閉運(yùn)算數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
[0041] g(x,y) =close[f(x,y),B] =erode{dilate[f(x,y),B],b}
[0042] B= (B1，B2)，B1，B2是擊中擊不中變換需要兩個(gè)結(jié)構(gòu)元素，一個(gè)用于探測(cè)圖像內(nèi) 部，作為擊中部分；另外一個(gè)用于探測(cè)圖像的外部，作為擊不中部分。
[0043] 得到氣泡圖像后，為實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力信號(hào)在氣泡產(chǎn)生到溢出這個(gè)過(guò)程中各個(gè)階段的識(shí) 另IJ，采用了小波信號(hào)分析方法實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力信號(hào)的分出處理。設(shè)空間中任何函數(shù)f(t)是可測(cè) 的，且滿足：
[0045] 這樣的函數(shù)可用來(lái)表示能量有限的連續(xù)時(shí)