在線固體物理光學特徵分析儀的製作方法

2023-10-28 03:19:52

專利名稱：在線固體物理光學特徵分析儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在線固體物理光學特徵分析儀，用於造紙、煤炭、礦產、糧食等行業生產過程中的物理光學特徵分析。
背景技術：
為了最終獲得合格的產品，現代化大型流程工業生產，如造紙、煤炭、礦物質、建材糧食等行業都需要對生產過程的含水量、色差、體積、重量、物質構成等進行有效、及時的監控。而離線的實驗室分析往往滯後於生產過程，需要調整的過程參數不能夠及時實施，甚至還會導致中間產物或最後產品的返工或報廢，造成巨大的經濟損失。因此，如何在線快速地對生產線上固體的物理光學特徵進行分析，成為了需要迫切解決的問題。發明內容本實用新型的目的是為了克服以上的不足，提供一種多功能、快速、非接觸、無損的在線固體物理光學特徵分析儀。本實用新型的目的通過以下技術方案來實現一種在線固體物理光學特徵分析儀，所述分析儀包括光譜分析模塊、溫溼度傳感器、紅外溫度傳感器、距離傳感器、稱重傳感器、速度傳感器和體積測量模塊，光譜分析模塊、溫溼度傳感器、紅外溫度傳感器、距離傳感器、稱重傳感器、速度傳感器和體積測量模塊共同連接有一數據採集模塊，數據採集模塊連接有工控機。本實用新型的進一步改進在於所述光譜分析模塊包括光源、探頭、光纖和光譜儀。本實用新型的進一步改進在於所述體積測量模塊為三維雷射掃描在線檢測輪廓儀。本實用新型與現有技術相比具有以下優點應用範圍廣、快速、非接觸、無損測量， 結果準確、可靠，滿足現代化生產需要，能給造紙、選礦、煤炭用戶如發電廠、水泥砂漿攪拌、 捲菸廠等高能耗企業帶來顯著的節能、減排、降耗、增效。


圖1為本實用新型的框架圖；1-光譜分析模塊、2-溫溼度傳感器、3-紅外溫度傳感器、4-距離傳感器、5-稱重傳感器、6-速度傳感器、7-體積測量模塊、8-數據採集模塊、9-工控機、10-光源、11-探頭、 12-光纖、13-光譜儀。
具體實施方式
為了加深對本實用新型的理解，下面將結合實施例對本實用新型作進一步詳述， 該實施例僅用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型保護範圍的限定。如圖1示出了本實用新型示出了一種在線固體物理光學特徵分析儀的實施方式， 所述分析儀包括光譜分析模塊1、溫溼度傳感器2、紅外溫度傳感器3、距離傳感器4、稱重傳感器5、速度傳感器6和體積測量模塊7，光譜分析模塊1包括光源10、探頭11、光纖12和光譜儀13，光源10用於照射到被測物體上，並與被測物體相互作用後，產生漫反射光線，探頭11用於收集漫反射光線，並通過光纖12傳送給光譜儀13進行處理，溫溼度傳感器2用於測量周圍環境中的溫度和溼度，紅外溼度傳傳感器3用於測量被測物表面的溫度，距離傳感器4用於測量探頭距離被測物的距離，稱重傳感器5用於測量被測物的重量，速度傳感器6用於測量被測物移動的速度，體積測量模塊7用於測量被測物的表面輪廓及體積，光譜分析模塊1、溫溼度傳感器2、紅外溫度傳感器3、距離傳感器4、稱重傳感器5、速度傳感器6和體積測量模塊7共同連接有一數據採集模塊8，數據採集模塊8連接有工控機9，數據採集模塊8用於收集光譜分析模塊1、所述溫溼度傳感器2、紅外溫度傳感器3、距離傳感器4、稱重傳感器5、速度傳感器6和體積測量模塊7的模擬信號，並將模擬信號轉換成數位訊號，將數位訊號傳送給工控機9內部的數學模型，當需要從定量的角度分析和研究一個實際問題時，人們就要在深入調查研究、了解對象信息、作出簡化假設、分析內在規律等工作的基礎上，用數學的符號和語言，把它表述為數學表達式，也就是數學模型，然後用通過計算得到的模型結果來解釋實際問題，並接受實際的檢驗，這個建立數學模型的全過程就稱為數學建模，數學模型的種類可分為理論模型、實驗模型和理論實驗混合模型，本實用新型主要採用的是理論實驗混合模型，是幾種模型的集成和混合，例如現象模型，統計模型，神經網絡及模糊邏輯模型，其中現象模型是理論模型其餘的是實驗模型，數學模型的建立過程分為三步，第一步，選擇具有代表性的被測物作為訓練集樣本，通過本實用新型的硬體部分進行測量，得到被測物的測量參數，第二步，在實驗室中採用國家標準上規定的測量方法測量訓練集樣本的特徵參數，第三步，運用數學算法包括偏最小二乘法、多元線性回歸、神經網絡、支持向量機等建立訓練集樣本測量參數與特徵參數之間的定量關係，即建立了數學模型，通過數學模型處理數據採集模塊8所採集到的數位訊號，經數學模型計算後， 得到被測物的物理光學特徵。分析儀在使用過程中，將被測物在傳送帶上傳輸時，光源10照射到被測物體上， 並與被測物體相互作用後，產生漫反射光線，經探頭11收集，通過光纖12傳送到光譜儀13 中進行處理，與此同時，溫溫溼度傳感器2、紅外溫度傳感器3、距離傳感器4、稱重傳感器5、 速度傳感器6、體積測量模塊7分別對被測物進行測量，並把測量的模擬信號傳送給數據採集模塊8，通過數據採集模塊8將模擬信號轉換成數位訊號後，傳遞到工控機9進行處理，經過數學模型的計算後，就可以得到被測物的物理光學特徵。這種在線固體物理光學特徵分析儀具有應用範圍廣、快速、非接觸、無損測量的特點，結果準確、可靠，滿足現代化生產需要，解決了生產過程中的實際問題。
權利要求1.一種在線固體物理光學特徵分析儀，其特徵在於所述分析儀包括光譜分析模塊 (1)、溫溼度傳感器(2)、紅外溫度傳感器(3)、距離傳感器(4)、稱重傳感器(5)、速度傳感器 (6)和體積測量模塊(7)，所述光譜分析模塊(1)、所述溫溼度傳感器(2)、所述紅外溫度傳感器(3)、所述距離傳感器(4)、所述稱重傳感器(5)、所述速度傳感器(6)和所述體積測量模塊(7 )共同連接有一數據採集模塊(8 )，所述數據採集模塊(8 )連接有工控機(9 )。
2.根據權利要求1所述在線固體物理光學特徵分析儀，其特徵在於所述光譜分析模塊(1)包括光源(10)、探頭(11)、光纖(12)和光譜儀(13)。
3.根據權利要求1或2所述在線固體物理光學特徵分析儀，其特徵在於所述體積測量模塊(7)為三維雷射掃描在線檢測輪廓儀。
專利摘要本實用新型涉及一種在線固體物理光學特徵分析儀，所述分析儀包括光譜分析模塊、溫溼度傳感器、紅外溫度傳感器、距離傳感器、稱重傳感器、速度傳感器和體積測量模塊，光譜分析模塊、溫溼度傳感器、紅外溫度傳感器、距離傳感器、稱重傳感器、速度傳感器和體積測量模塊共同連接有一數據採集模塊，數據採集模塊連接有工控機。本實用新型具有多功能、快速、非接觸的優點。
文檔編號G01N21/25GK202101700SQ201120219179
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月27日 優先權日2011年6月27日
發明者劉混海, 吳逸屏, 周峰, 李志傑, 李漢琪, 杜偉 申請人:南通北極光自動控制技術有限公司