应用研究 数字技 与用 图像比色法检测锅炉水磷酸根浓度的实验研究 沈继忱胡晓非 (东北电力大学吉林132012) 摘要根据磷酸根显色溶液中有色物质颜色深浅与其浓度成正比的原理提出了通过采集样液的彩色数字图像,利用LabViEW 对图像进行处理 分析、颜色特征提取,从而对溶液中磷酸根浓度进行定量分析的检测方法。实验结果表明,此方法线性好,敏度高,用于锅炉水磷酸根浓度检测具 有可行性。 关键词:图像比色法锅炉水磷酸根LabVIEW 图像处理分析 中图分类号:0657.3 文献标识码a 文章编号:1007-9416(2013)11-0064-01 1引言 对当前国内外磷酸根检测方法进行研究的基础上,综合物理光学和 涡炉水质的优良状况直接关系到锅炉能否安全、可靠、稳定地 色度学相关理论,并利用快速发展的计算机的硬件技术,选用LED 运行。如果锅炉水质不良,锅炉受热面容易形成水垢,降低锅炉的导 面光源、CCD摄像头、光学暗室、计算机组成了硬件系统。它具有 热能力,造成燃料资源的极大浪费,甚至影响锅炉的安全运行。为了 结构简单、抗干扰性强、测量精度高运行稳定等优点,实验装置示 防止锅炉中产生水垢,需要在给水中添加磷酸盐,使得随给水进入 意图如图1所示。 锅炉内的钙离子生成水渣,在锅炉排污过程中排出。另一方面,锅 整个检测系统主要的工作过程为:LED面光源发出的光透过比 炉水中磷酸根浓度过高时,磷酸根易与镁离子结合生成磷酸镁,粘 色皿中的被测溶液,由CCD摄像头接收,摄像头输出与磷酸根浓度 附在管道上形成二次水垢;磷酸根浓度过低时起不到阻止水垢形成 相关的图像信息,并且直接送给主控计算机软件部分程序对图像 的作用。因此必须对锅炉水磷酸根浓度进行严格控制,保证磷酸盐 信息进行处理分析,从而得到相应的磷酸根浓度。 加入量满足生产需要 3图像采集处理 本文从磷钒钼黄法2出发,根据现阶段计算机技术的发展特 点,提出一种以机器视觉去模拟人工视觉从而检测锅炉水磷酸根浓 配置11组标准磷酸根溶液,其浓度分别为0mg/L,3mg/L, 度的方法,通过CCD摄像头采集磷酸根显色溶液的彩色图像,然后 6mg /L,9mg /L,12mg /L,15mg /L,18mg /L,21mg /L,24mg /L, 选择NI公司所开发的程序和视觉开发模块IMAQ Vi - 27mg/L,30mg/L.均加入5mL显色剂,静置显色5min,依次加入到 sion作为软件开发环境,从所采集的彩色数字图像中提取颜色特征 比色皿中。依次采集11组磷酸根显色溶液的图像保存到计算机,以 量作为检测锅炉水磷酸根浓度的依据。 备使用。 图像在获取和传输过程会受到不同程度的噪声干扰例如A/D 2磷酸根浓度检测系统的组成 转换过程中的量化噪声传输过程中的随机误差等。噪声会使图像的 检测系统由硬件和软件部分组成为了便于实验...
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