一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统

1.本发明涉及真空罐视频图像采集技术领域，尤其涉及一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统。


背景技术：

2.随着宇宙探索、对地观测等空间活动的不断深入，空间机构类机械需求日益增多，地面试验需要模拟空间环境来验证机械产品的有效性。在热真空、真空放电、防冷焊等试验中，真空罐内产品需要面对真空、高低温、无光的环境，通过温度、位移等传感器可以对真空罐内产品的状态有初步的判读，但一旦数据发生异常，在无法探知罐内产品状态的情况下，只能选择停止试验。在热真空试验中，根据真空罐的大小，一次开罐金钱损失为1万-20万不等，时间损失更是不可估量，所以获得真空罐内实时图像是十分必要的，但出于成本和技术的考虑，真空罐厂家并没有自带摄像采集系统，所以一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统是十分必要的。


技术实现要素：

3.本发明的目的是通过提供一种在真空及高低温工况下的视频图像采集系统，在不对改变真空罐结构的前提下，采集真空罐内视频图像。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统，具体技术方案如下：
5.一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统，包括：真空罐，所述真空罐内底部固定有支撑车；所述视频图像采集系统还包括：
6.摄像头；
7.调节底座，所述摄像头通过调节底座连接在支撑车上方，所述调节底座用于调节摄像头高度及俯仰角度；
8.程控电源，所述程控电源布置在真空罐外部并通过穿罐电缆与所述摄像头连接；
9.温度和图像采集控制电脑，所述温度和图像采集控制电脑与所述程控电源连接；
10.测温探头，所述测温探头固定在所述摄像头上；
11.恒温仪，所述恒温仪布置在真空罐外部通过穿罐电缆与所述测温探头连接，且所述恒温仪与温度和图像采集控制电脑连接。
12.进一步的，所述摄像头内部将普通线缆替换为铜芯聚全氟乙丙烯绝缘导线，使用丙酮去除摄像头内部电路板内外表面多余物，使用o型圈对产品进行一次密封，在连接端面涂抹gd414硅橡胶进行二次密封。
13.进一步的，所述视频图像采集系统还包括：加热带，所述加热带缠绕在所述摄像头表面，用于在低温环境为摄像头加热。
14.本发明的有益效果
15.本发明提供了一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统，与现有技术
相比，本发明具有以下有益效果：
16.1、本发明中通过利用图像采集系统、温控系统搭配工作，实现了在真空、低温、无光环境下的图像采集功能；
17.2、本发明实现了摄像头的真空改造，具有批量性和高性价比，易于维修；
18.3、本发明实现了拍摄角度可调，可根据现场需要便捷布置。
附图说明
19.图1为本发明提供的视频图像采集系统连接示意图。
20.图中，
21.1、真空罐；2、支撑车；3、摄像头；4、调节底座；5、程控电源；6、温度和图像采集控制电脑；7、测温探头；8、恒温仪；9、加热带；10、穿罐电缆。
22.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
23.需要说明的是，本文所使用的术语“上”、“底端”、“一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；此外，术语“第一端”、“第二端”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.参见图1所示；
25.一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统，包括：真空罐1，所述真空罐1内底部固定有支撑车2；所述视频图像采集系统还包括：
26.摄像头3，所述摄像头3内部将普通线缆替换为铜芯聚全氟乙丙烯绝缘导线，使用丙酮去除摄像头3内部电路板内外表面多余物，使用o型圈对产品进行一次密封，在连接端面涂抹gd414硅橡胶进行二次密封。
27.调节底座4，所述摄像头3通过调节底座4连接在支撑车2上方，所述调节底座4用于调节摄像头3高度及俯仰角度且二者之间隔热连接；
28.程控电源5，所述程控电源5布置在真空罐1外部并通过穿罐电缆10与所述摄像头3连接，所述程控电源5型号为安捷伦5750a；
29.温度和图像采集控制电脑6，所述温度和图像采集控制电脑6与所述程控电源5连接，所述温度和图像采集控制电脑6型号为dell-xps；
30.测温探头7为t型热电偶，所述测温探头7固定在所述摄像头3上；
31.恒温仪8，所述恒温仪8布置在真空罐1外部通过穿罐电缆10与所述测温探头7连接，通过恒温仪8获得测温探头7测点温度；所述恒温仪8与温度和图像采集控制电脑6连接，所述恒温仪8型号为bst-3。
32.进一步的，所述视频图像采集系统还包括：加热带9，所述加热带9缠绕在所述摄像头3表面，用于在低温环境为摄像头3加热。具体的，在摄像头3金属表面安装20w的加热带9，与测温点形成闭环控温。
33.本系统中使用程控电源5对加热带9供电，利用恒温仪8、温度和图像采集控制电脑6控温软件、加热带9、程控电源5实现闭环控温，用穿罐电缆10完成整个系统的连接，所述穿
罐电缆10通过真空罐穿罐法兰连接至外部。
34.因真空罐内试验产品极为贵重，需要防止真空挥发等现象污染产品的同时控制成本，使图像采集系统在真空、高低温交替的冷黑环境稳定工作，对民品级摄像头进行了升级改造，搭配闭环控温设备完成图像采集系统的搭建。
35.2020年1月-6月，经过6个月不间断的真空高低温试验，该图像采集系统一直稳定工作，监测真空罐内产品状态，在遥测数据异常后配合图像调节工装及产品状态，多次避免停止试验开罐检修，创造近50万元的经济效益，表明该发明实用有效，稳定性好。


技术特征：
1.一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统，包括：真空罐(1)，所述真空罐(1)内底部固定有支撑车(2)；其特征在于，所述视频图像采集系统还包括：摄像头(3)；调节底座(4)，所述摄像头(3)通过调节底座(4)连接在支撑车(2)上方，所述调节底座(4)用于调节摄像头(3)高度及俯仰角度；程控电源(5)，所述程控电源(5)布置在真空罐(1)外部并通过穿罐电缆(10)与所述摄像头(3)连接；温度和图像采集控制电脑(6)，所述温度和图像采集控制电脑(6)与所述程控电源(5)连接；测温探头(7)，所述测温探头(7)固定在所述摄像头(3)上；恒温仪(8)，所述恒温仪(8)布置在真空罐(1)外部通过穿罐电缆(10)与所述测温探头(7)连接，且所述恒温仪(8)与温度和图像采集控制电脑(6)连接。2.根据权利要求1所述的一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统，其特征在于，所述摄像头(3)内部将普通线缆替换为铜芯聚全氟乙丙烯绝缘导线，使用丙酮去除摄像头(3)内部电路板内外表面多余物，使用o型圈对产品进行一次密封，在连接端面涂抹gd414硅橡胶进行二次密封。3.根据权利要求1所述的一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统，其特征在于，所述视频图像采集系统还包括：加热带(9)，所述加热带(9)缠绕在所述摄像头(3)表面，用于在低温环境为摄像头(3)加热。

技术总结
本发明公开了一种低成本真空高低温试验罐内的视频图像采集系统，属于真空罐视频图像采集技术领域。该系统包括真空罐，所述真空罐内底部固定有支撑车；所述支撑车上方通过调节底座与摄像头连接，所述摄像头上固定有测温探头，所述测温探头与真空罐外部的恒温仪和温度和图像采集控制电脑连接，所述摄像头与程控电源和温度和图像采集控制电脑连接。本申请在不对改变真空罐结构的前提下，以低成本采集真空罐内视频图像。罐内视频图像。罐内视频图像。


技术研发人员：刘昌儒 吴清文 胡日查 贺帅 赵阳 李佳欣
受保护的技术使用者：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/9/20