基于机器视觉的黏度检测技术研究

高旭辉，薛 征，李 域，2，龚敏珍，于得水，2，臧 鹏

(1.陕西省计量科学研究院，陕西 西安 710100；2.国家市场监管重点实验室(计量光学及应用),陕西 西安 710100)

黏度是流体重要的热物性参数之一，黏度的大小直接决定流体的流动性。黏度的准确测定对于预测指导石油产品[1-2]、高分子材料[3]的生产工艺控制和物流输送，确定内燃机[4]、印刷机[5]、液压机械[6]的工作条件，反映人体体液循环的健康状态[7-8]等都有着重要的意义。黏度的测试方法主要有毛细管法、旋转法、振动法、落体法、光学法、超声波法等。其中，毛细管法因其测量准确度高、结构简单等特点，成为液体黏度测量应用最广的方法。

常见的毛细管黏度计有乌氏(乌别洛特，Ubbelohde)、平氏(平开维奇，Pinkievich)、芬氏(芬斯克，Fenske)以及逆流式等，其中平氏黏度计因其结构较为简单、操作相对方便、黏度测量范围宽等优点，常用作工作毛细管黏度计。以平氏黏度计为代表，引入机器视觉技术，对黏度自动检测过程进行了研究。

在恒温条件下，一定量运动黏度已知的标准黏度液受重力作用通过毛细管黏度计的计时标线，测量黏度液通过计时标线的时长，即可计算出其黏度计常数。相应地，用常数已知的黏度计测量未知流体通过计时标线的时长，即可以计算出其运动黏度值。

目前毛细管黏度计的检定和运动黏度的测量以人工测量为主，每次测量时间需持续200～2000 s，操作人员劳动强度大，精神紧张，工作效率难以提高。近年来，国内多家机构开展了毛细管黏度计的自动检定或黏度自动测量工作研究[9]。……