一种漆包扁线膜厚测量系统的制作方法

本发明涉及漆包扁线膜厚测量，尤指一种漆包扁线膜厚测量系统。

背景技术：

1、漆包扁线在现代电机、变压器及其他电磁设备中有着广泛的应用。其主要功能是在导线表面形成绝缘层，从而防止线圈之间发生短路。随着工业设备的高效化和小型化，对漆包扁线的性能要求日益提高，其中漆包膜厚度的均匀性和质量直接关系到产品的稳定性和使用寿命。因此，如何精确测量漆包扁线的膜厚度成为了行业中的关键技术问题。

2、在传统的预设刻度测量装置中，测量自动化程度低，在漆包扁线出现影响测量结果的弯曲或表面缺陷时，仍会进行测量，导致测量数据可信度下降，测量精度依赖于设备的分辨率和刻度的精细度。这些系统在面对漆包扁线几何形状复杂或表面不规则如出现凹陷或凸起时，可能会出现测量偏差。目前的测量方法大多仅依赖物理尺寸参数，而忽略了电学特性与膜厚度的关联。致使在漆包扁线膜内部出现空缺问题时，通过漆包扁线表面厚度难以发现内部膜厚出现空缺异常。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种漆包扁线膜厚测量系统，通过视觉神经网络和固定信号执行自动化测试，对漆包扁线进行激光测距的数据处理，并结合漆包扁线膜的电学特征验证实现漆包扁线膜厚的自动化准确测量。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种漆包扁线膜厚测量系统，包括：漆包扁线固定模块、激光测距模块、电流电压检测模块、视觉监测模块和膜厚测量模块，所述漆包扁线固定模块、所述激光测距模块、所述电流电压检测模块和所述视觉监测模块分别与所述膜厚测量模块连接；

4、所述漆包扁线固定模块用于固定漆包扁线预设测量长度的两端，并向膜厚测量模块发送已固定信息；

5、所述激光测距模块包括两个激光测距装置，两个激光测距装置分别设置于距离漆包扁线两面预设距离的空间位置，所述激光测距模块用于获取固定漆包扁线的两面分别相对两个激光测距装置的测距数据，所述测距数据为距离矩阵；

6、所述电流电压检测模块用于使漆包扁线的两面进行电路连接，获取通路的电流电压值；

7、所述视觉监测模块用于基于深度残差网络判定漆包扁线是否存在弯曲和表面缺陷，并根据是否存在弯曲和表面缺陷生成测试指令；

8、所述膜厚测量模块用于根据已固定信息和测试指令触发激光测距模块进行测距数据获取，根据固定漆包扁线的两面分别相对两个激光测距装置的测距数据、内线厚度与实际两个激光测距装置的距离计算漆包扁线膜厚度，根据通路的电流电压值对漆包扁线膜厚度进行验证。

9、进一步地，所述深度残差网络的训练步骤包括：

10、收集不同角度和光照条件下的漆包扁线图像数据；

11、对所述图像数据进行数据预处理，包括图像归一化和去噪处理；

12、对数据预处理后的漆包扁线图像数据进行数据标注，数据标注的结果包括正常、弯曲和存在表面缺陷；

13、构建包含若干个残差块的深度残差网络模型，使用完成数据标注的图像数据通过反向传播进行模型训练并调整残差块的数量和深度；

14、使用测试数据集对深度残差网络模型进行测试和验证。

15、进一步地，所述深度残差网络模型的公式如下：

16、；

17、其中，y为最终映射；为完成数据标注的图像数据；为残差映射中的可学习参数；为残差映射函数；为权重矩阵；是非线性激活函数。

18、进一步地，所述根据是否存在弯曲和表面缺陷生成测试指令包括：

19、若漆包扁线存在弯曲或表面缺陷，则不生成测试指令；

20、若漆包扁线不存在弯曲或表面缺陷，则生成测试指令。

21、进一步地，所述根据固定漆包扁线的两面分别相对两个激光测距装置的测距数据、内线厚度与实际两个激光测距装置的距离计算漆包扁线膜厚度包括以下步骤：

22、对距离矩阵进行滤除噪声和异常值；

23、基于梯度的边缘检测算法，识别出距离矩阵中漆包扁线的边界点；

24、根据边界点计算漆包扁线两面分别相对于激光测距装置的垂直距离数据；

25、基于预设置的两个激光测距装置间距对漆包扁线两面分别相对于激光测距装置的垂直距离数据和内线厚度进行筛除计算，得到漆包扁线膜厚度。

26、进一步地，所述对距离矩阵进行滤除噪声和异常值包括以下步骤：

27、对获取的距离矩阵应用高斯滤波算法消除随机噪声；

28、通过阈值检测算法对偏离周围数据变化趋势的数据点进行异常值标记并进行剔除；

29、通过线性插值算法对距离矩阵中剔除异常值后的空缺位置进行补全。

30、进一步地，所述漆包扁线膜厚度的计算公式如下：

31、；

32、其中，为漆包扁线的膜厚度；和分别为漆包扁线两侧相对激光测距装置的垂直距离；为预设置的两个激光测距装置间距；为漆包扁线内线的厚度。

33、进一步地，所述根据通路的电流电压值对漆包扁线膜厚度进行验证包括以下步骤：

34、根据获取的电流和电压数据，计算出漆包扁线当前位置的电阻值；

35、基于若干种厚度漆包扁线的电阻值作为参考值计算漆包扁线当前位置的电阻值的膜厚取值区间；

36、若所述漆包扁线膜厚度属于漆包扁线当前位置的电阻值的膜厚取值区间内，则所述漆包扁线膜厚度验证通过；

37、若所述漆包扁线膜厚度不属于漆包扁线当前位置的电阻值的膜厚取值区间内，则所述漆包扁线膜厚度验证不通过。

38、进一步地，还包括厚度筛查模块，所述厚度筛查模块用于根据预设的合格厚度范围判定当前漆包扁线膜厚度是否合格。

39、本发明的有益效果在于：本发明通过固定漆包扁线预设测量长度的两端，在漆包扁线两侧分别设置两个激光测距装置，获取距离矩阵数据。相比于传统的预设刻度测量装置，激光测距能够精确获取漆包扁线的表面几何特征，减少由于表面不规则如凹陷或凸起导致的测量偏差。同时，距离矩阵经过滤波处理和边界检测算法优化后，确保了数据的平滑性和精度，大大提高了膜厚度的测量精度。再通过结合电流电压检测模块，对漆包扁线的电学特性进行实时监测。通过分析电阻与膜厚度之间的关系，可以进一步验证物理测量的准确性，尤其是在漆包膜内部出现空缺问题时，电学特性可以及时反映出这一异常，从而弥补了传统方法在内部缺陷检测上的不足。通过视觉监测模块，本方案采用深度残差网络对漆包扁线表面进行实时监测，检测漆包扁线的弯曲和表面缺陷。这一模块能够自动识别漆包扁线的表面异常，并根据检测结果生成测试指令，实现智能化的测量流程，有效避免因弯曲或表面缺陷而导致的无效测量。

1.一种漆包扁线膜厚测量系统，其特征在于，包括：漆包扁线固定模块、激光测距模块、电流电压检测模块、视觉监测模块和膜厚测量模块，所述漆包扁线固定模块、所述激光测距模块、所述电流电压检测模块和所述视觉监测模块分别与所述膜厚测量模块连接；

2.根据权利要求1所述的一种漆包扁线膜厚测量系统，其特征在于，所述深度残差网络的训练步骤包括：

3.根据权利要求2所述的一种漆包扁线膜厚测量系统，其特征在于，所述深度残差网络模型的公式如下：

4.根据权利要求1所述的一种漆包扁线膜厚测量系统，其特征在于，所述根据是否存在弯曲和表面缺陷生成测试指令包括：

5.根据权利要求1所述的一种漆包扁线膜厚测量系统，其特征在于，所述根据固定漆包扁线的两面分别相对两个激光测距装置的测距数据、内线厚度与实际两个激光测距装置的距离计算漆包扁线膜厚度包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种漆包扁线膜厚测量系统，其特征在于，所述对距离矩阵进行滤除噪声和异常值包括以下步骤：

7.根据权利要求5所述的一种漆包扁线膜厚测量系统，其特征在于，所述漆包扁线膜厚度的计算公式如下：

8.根据权利要求5所述的一种漆包扁线膜厚测量系统，其特征在于，所述根据通路的电流电压值对漆包扁线膜厚度进行验证包括以下步骤：

9.根据权利要求1所述的一种漆包扁线膜厚测量系统，其特征在于，还包括厚度筛查模块，所述厚度筛查模块用于根据预设的合格厚度范围判定当前漆包扁线膜厚度是否合格。