一種使用物體或顆粒自動分析的用於體相材料工業處理的控制反饋系統和方法
2023-06-02 20:38:06 1
專利名稱：一種使用物體或顆粒自動分析的用於體相材料工業處理的控制反饋系統和方法
技術領域：
本發明涉及工業處理，其中，體相材料的不規則形狀物品或顆粒流由原料狀態被處理成成品狀態或者只是延著傳送帶被簡單轉移。本發明尤其涉及利用物體或顆粒自動分析的工業處理，這作為工業處理一部分。
背景技術：
使用各種現有的工業處理來加工或精化各種產品和材料。例如，集料工業使用工業處理將原料轉化為成品，如砂礫、碎石、瀝青、或混凝土材料。典型地，這些現有的工業處理包括傳送器，用於傳送原料通過作為工業系統一部分的各個處理站。每個站對通過系統的傳送器上的材料執行各種精化處理。現有的工業系統使用各種技術來監測在傳送器上或類似物上通過系統的體相材料的粒度。
一種典型的現有技術方法是利用自動或手動取樣程序對在傳送器上移動的體相材料進行尺寸分布測量。這種現有技術方法包括在實驗室中對傳送材料的物理樣品進行分析，其中使用屏幕篩選分析來確定材料樣品的粒度。另外，在工業處理中有多種現有技術被用來辨別在傳送器上輸運的材料的尺寸、形狀、或反射率等物理特徵。主要用於分類操作的這些現有技術採用各種不同的技術。例如，USP No.3,357,557公開了一種使用反射光來確定半導體晶片平整度的技術。在USP No.4,057,146中，通過利用產品的反射光進行的尺寸和顏色分析對豆子、穀物和類似產品進行分類。類似地，各種類型的礦石也是利用光的反射進行分類。在這點上，USP No.3,097,744、3,901,388、和3,977,526是具代表性的例子。另外，還有一些現有的礦石分類技術是使用雷射作為光源，例如USP No.3,545,610和4,122,952中所公開的系統。還有一些現有的礦石分類技術是使用紅外光作為光源，例如USP No.4,236,640。
現有的各種自動顆粒分析系統在商業上用於快速鑑別游離集料的粒度分布。這些現有的系統為標準篩選分析提供更快的選擇方案。這些現有的機器捕獲和分析傳送流中聚集顆粒的數字圖像，從而確定它們的尺寸級別。這些現有的顆粒分析系統包括例如，由加拿大Emaco，Ltd.開發的VDG-40Video Grader；由W.F.Ty1er和Terry Reckart開發的計算機顆粒分析機(CPA)；由Micromeritics InstrumentCorp.開發的OptiSizer，PFDA5400；由John B.LongCompany開發的視頻圖像系統(VIS)；由Buffalo WireWorksCompany開發的顆粒尺寸分布分析機(PSDA)；和由科學工業自動化有限公司(Scientific Industrial Automation Pty.Limited)開發的顆粒參數測量系統(PPMS)。
其中每一個材料分析系統都使用各種技術去獲得在工業系統中處理的物品或材料的信息。然而，現有的系統不能利用這種信息對整個工業處理操作進行監測和控制。這是因為現有的材料分析系統通常被加載在現有的工業系統上，所以利用這些系統收集的信息對工業處理的全過程進行監測和控制並沒有得到重視。
這樣，就需要一種使用顆粒或物體自動分析的工業處理控制反饋系統和方法。
發明內容
本發明公開了一種使用顆粒或物體自動分析的工業處理控制反饋系統和方法。控制反饋系統和方法包括用於獲得樣品測量特徵的顆粒特徵測量單元；用於與測量特徵相比較的最佳特徵定義；用於響應於測量特徵與最佳特徵定義相比較的結果來限定和選擇待進行操作的修正操作資料庫；用於響應於所選擇的待進行操作向多個處理單元傳遞控制信號的控制線路網。
圖1是顆粒參數測量系統的設計圖。
圖2是本發明的工業處理系統的方框圖。
圖3是顆粒參數測量系統的改進設計圖，其中加入了對溫度和溼度的測量。
圖4是顆粒參數測量系統的改進設計圖，其中加入了對結構、反射率、顏色、和濁度的測量。
圖5是顆粒參數測量系統的改進設計圖，其中加入了對化學成分的測量。
圖6是本發明的工業處理系統的選擇實施方式的方框圖。
具體實施例方式
本發明是一種使用顆粒或物品自動分析的工業處理控制反饋系統和方法。在以下的具體描述中，闡述了大量的具體細節，目的是為了更完全地理解本發明。但是，本領域的普通技術人員應該清楚，並不需要使用這些具體細節來實踐本發明。在其它情況下，熟知的結構、材料、電路、過程和界面沒有被詳細地顯示或描述，這是為了避免對本發明造成不必要的模糊。
參照圖1，顯示了一種現有的顆粒自動測量系統的實例。在圖1所示的裝置中，顯示了一種用於攜帶顆粒材料的主傳送器1。一種初級採樣裝置2用於將預選數量的顆粒材料從主傳送器1轉移至漏鬥3中。最好的結果是，預選樣品必須是真正有代表性的樣品，並且原材料是均勻分布或形狀規則的。通常，這是通過使用交叉帶採樣器從傳送帶上獲得材料的完整截面或者從帶的末端獲得完整的樣品來實現的。材料通過振動進料器4從漏鬥回收。本領域的普通技術人員應該清楚，其它一些現有裝置同樣可以把顆粒分離成接近單層而將顆粒的重疊保持到最低。振動進料器4是一種可調節振動頻率和/或振幅和/或傾斜度從而改變吞吐量或速度的現有設計。作為選擇，振動進料器4可以由多個獨立的單獨振動進料器組成，其中每個振動進料器都可用來改變材料從振動進料器4末端下落的分布和速率。本領域的普通技術人員應該清楚，其它一些現有裝置同樣可以把顆粒分離成接近單層而將顆粒的重疊保持到最低。調節振動進料器4以優化顆粒材料的分布，使顆粒材料在接近單層的情況下從振動進料器4的末端分離。提供攝像機成像區或測量窗口5，其通過燈箱6提供背光照明。
在圖1所示的設備中，燈箱6和攝像機7由防護罩8包圍，保護裝置免受外界灰塵的影響，並排除外部幹擾光線進入罩內。防護罩通過正壓或負壓防止灰塵入侵。另外，可以提供氣動刷(未示出)來清潔背光6和攝像機窗口7的表面。
在操作上，如圖1所示的設備使顆粒材料樣品從振動進料器4的末端落入攝像機成像區5，並隨之落到傳送器11上，傳送器11將樣品返回到工業處理中。當顆粒材料樣品經由攝像機成像區5下落時，燈箱6照射樣品顆粒，用於攝像機7成像。在對圖1所示結構的改進中，本發明包括嵌入式保護裝置，用以排除對經由攝像機成像區5下落的顆粒進行重複計算。這是通過根據成像區5上方的振動進料器4與成像區5內拍攝的圖像底端之間的高度來設置圖像間的最小時間而實現的。顯然，該最小時間依賴於重力加速度。當樣品顆粒或物品經由攝像機成像區5下落時，攝像機7捕捉下落顆粒的靜態圖像。利用處理器9內與控制線10連接的處理邏輯單元，圖1所示的系統可通過攝像機7捕捉到的圖像計算出如尺寸和形狀等各種特徵。在圖1所示系統的一種實施方式中，罩8和處理系統9之間的連接10是光纖連接。這種連接所允許的通訊距離超過二千米，並可以克服由電子幹擾產生的難題。該設備還消除了地磁場和不同地球因素對視頻信號產生的潛在影響。處理系統9所用的軟體能檢測出顆粒的任何重疊，並為了測量和尺寸分布的目的而將其排除。攝像機7通常是CCD(電荷耦合器件)攝像機，其利用由計算機控制的電子快門抓取圖像並將圖像轉送給處理系統9的幀緩衝區。
現參照圖2，其中框圖顯示了本發明工業處理系統的一種實施方式。圖2顯示一種改進的顆粒測量系統，在關於整個工業系統50的上下文中表示先進可視顆粒測量系統(AVPM)100，其簡化的實施方式顯示於圖1中並在上面得到說明。通常，AVPM 100監測傳送器119上傳送的物品和/或材料的各種特徵。在本發明其他各種可替換的實施方式中，AVPM還可以監測傳送器111，113，115和117(參見圖6)。該設備也可以對原料和原料處理單元118的執行情況進行監測。在本發明的一種實施方式中，AVPM 100監測傳送器119上的物品或材料的特徵，包括尺寸、形狀、計算體積和重量。在AVPM 100的處理器9的存儲器或數據存儲區中，存儲了一組信息101用於描述傳送器119上的一組物品或材料的所需特徵或最佳特徵。該最佳特徵數據組101可以是使用者輸入的或自動生成的對傳送器119上物品或材料的所需特徵或最佳特徵所進行的描述。通過這種方式，最佳特徵定義101被提供給AVPM 100的處理器9並通過它來維持。在上述操作中，AVPM 100定期地從傳送器119上的物品或材料中提取樣品。這些樣品通過上述方法進行分析，以便對傳送器119上的物品或材料的每個規定特徵進行測量。在取得每個樣品以及測量了該樣品的對應特徵之後，將測量的樣品特徵與最佳特徵定義101進行比較。根據比較結果，可以確定測量的樣品特徵與最佳特徵定義101所定義的特徵之間的偏差。一旦發現這種特徵偏差，處理器9就可以使用基於規則的邏輯單元或修正操作資料庫103來確定待執行的操作，以減小所發現的測量的樣品特徵與最佳特徵定義101所定義的特徵之間的偏差。基於所發現的顆粒特徵與最佳定義之間的偏差，可以在基於規則的基本邏輯單元或修正操作資料庫103中預先定義各種修正操作。例如，AVPM 100已經確定了從傳送器119上的物品或材料中獲取的被測樣品的平均尺寸大於最佳特徵定義101所定義的平均尺寸。作為這種尺寸偏差的結果，處理器9將會確定隨後被測樣品的平均尺寸必須減小。AVPM 100中的處理器9訪問修正操作資料庫103，以便採取適當的修正操作來減小隨後被測樣品的平均尺寸。該修正操作資料庫103包含預先定義的多組修正操作，這些修正操作對於處理與最佳特徵定義101比較時所出現的被測樣品的各種特徵測量偏差是必要的。在上述涉及被測樣品尺寸的例子中，修正操作資料庫103可以定義一種修正操作用來減小隨後被測樣品的平均尺寸，使原料處理單元118將原料粉碎成更細的粒度，或者使原料處理單元118更長時間地處理原料以產生更小尺寸的材料。修正操作資料庫103內定義的這些修正操作或其他修正操作可以通過處理器9發現被測樣品與最佳特徵定義101之間的偏差來獲得。通過這種方式，AVPM100測量從傳送器119上的物品或材料中所獲得樣品的特徵，並確定修正操作來減小樣品的測量特徵與最佳特徵定義101之間的偏差。
修正操作資料庫103內定義的修正操作可以是多個，其取決於通過具體的工業系統中所用的AVPM 100和各種處理單元進行測量的特徵，工業系統如圖2所示的樣品工業系統50。若AVPM 100確定了需要哪種修正操作使被測樣品符合最佳特徵定義101，AVPM 100則在包括線路132的控制線路網中產生各種信號，如圖2所示，從而設定和控制工業系統50中的其它單元使傳送器119上被測樣品的特徵符合最佳特徵定義101。在圖2所示的系統的一種實施方式中，控制線路網包括在工業系統50內連接AVPM 100與其他處理單元的線路132，其是以光纖進行連接的。這種連接所允許的通訊距離超過二千米，並克服了由電子幹擾和環境影響產生的難題。該設備還消除了地磁場和不同地球因素對控制信號產生的潛在影響。
再次參照上述涉及被測樣品平均尺寸偏差的例子，在AVPM 100訪問修正操作資料庫103之後，確定原料處理單元118必須減小其正在處理的材料的平均尺寸。由此，AVPM 100在控制線路網的線路132上產生信號，該信號經由控制線路網的線路138發送至原料處理單元118，如圖2所示，請求原料處理單元118生產輸出到傳送器119上更小的材料。根據具體工業處理中所用的現有的具體原料處理單元118，AVPM 100可以通過線路132上的信號來編程原料處理單元118，使之更長時間地處理原料以減小輸出到傳送器119上的材料的平均尺寸，或者作為選擇，AVPM 100也可以編程原料處理單元118使之改變粉碎機內不同的控制尺寸以生產更小尺寸的輸出材料。
作為選擇，AVPM 100也可以採取修正操作資料庫103中預先定義的其它修正操作，使傳送器119上材料的被測特徵符合最佳特徵定義101。例如，在圖2中可以有多個原料源，如原料源A110、原料源B112、或原料源N114。本領域的普通技術人員應該清楚，在具體的工業處理中可以使用任何數量的原料源。在圖2所示的例子中，原料源110-114中的每一個都向儲料器116提供輸出。儲料器116用於整合來自多個原料源的輸出。本領域的普通技術人員應該清楚，原料源110-114可以原始裝載具有各種已知特徵的原料。例如，原料源A110原始裝載的材料具有相對小的平均尺寸。原料源B112原始裝載的材料的平均尺寸稍大於原料源A110中所裝載材料的尺寸。相似地，原料源N114原始裝載的材料的平均尺寸稍大於原料源A110和原料源B112中所裝載材料的尺寸。以這種方式，原料的相對尺寸範圍可以分布在多個獨立原料源110-114中。具有這種覆蓋原料尺寸特徵範圍的原料源，AVPM 100可以通過控制各原料源110-114所提供的輸出水平來控制傳送器119上被測原料的尺寸特徵。例如，再次參照上述涉及傳送器119上材料的平均尺寸的例子，AVPM 100可以採取修正操作資料庫103中設定的可替換的修正操作，使被測樣品的特徵符合最佳特徵定義101。在這個例子中，AVPM 100通過線路132發送信號，用以控制多個原料源110-114中每個原料源的輸出，這些原料源在控制線路網中的線路134上。通過這種方式，AVPM 100可以調節原料源110-114中的每個原料源的輸出，從而將原料特徵調節到所希望的特徵水平，該特徵水平在原料源110-114中的每個原料源的特徵範圍之內。例如，如果確定傳送器119上被測樣品的平均尺寸大於所需要的最佳特徵定義101，AVPM 100通過線路132向線路134上的原料源110發送信號，使原料源A110通過傳送器111向儲料器116增加輸送小尺寸原料。相似地，AVPM 100還通過線路132向線路134上的原料源N114發送控制信號，使原料源N1 14通過傳送器115向儲料器116減少輸送大尺寸原料。通過這種方式，儲料器116從原料源110-114中的每個原料源所收集原料的平均尺寸將會是較小的平均尺寸。這樣，由儲料器116收集的平均尺寸較小的原料將通過傳送器117轉送到原料處理單元118。由於提供給原料處理單元118的原料的平均尺寸起初較小，所以通過傳送器119從原料處理單元118輸出的原料也將較小。這樣，經過一段時間，傳送器119上被測原料的平均尺寸將會符合由最佳特徵定義101所定義的所需尺寸。再次參照上述各種可替換的實施方式，AVPM 100還可以連接到傳送器111，113，115和117上(參見圖6)。使用以上技術，AVPM 100可以監測傳送器111，113，115和117上材料的特徵，從而獲得每種原料的尺寸分布信息和其他參數。這可用來確定在重疊尺寸範圍中每種原料的成分。在將不同種類的原料送往儲料器116的情況下，利用這種分析也是很有用的。將AVPM 100連接到傳送器117上，例如，能夠監測向原料處理單元118的實際輸入。
使用相似的技術，AVPM 100還可以通過線路132產生修正操作和控制信號，用於控制傳送器119上被測物品或材料的種種特徵。在本發明的各種實施方式中，AVPM 100可以監測和控制工業系統50中所處理的物品或材料的各種特徵。由AVPM 100監測和控制的這些特徵可包括傳送器119上材料的尺寸、形狀、體積、重量、密度、溫度、溼度、結構、反射率、顏色、濁度和化學成分。AVPM 100還可以保留預先定義的最佳特徵定義101用於以上所列舉的每一種特徵。這樣，可以在最佳特徵定義101中預先定義一組所需的優化輸出材料特徵的描述。使用如圖1所示的上述AVPM 100的實施方式，能夠測量材料的如下特徵，如尺寸、形狀、體積、密度、和重量。利用由攝像機7所捕獲及被處理器9所處理的被測樣品的圖像，可以確定被測樣品中顆粒的尺寸和形狀。從樣品圖像中確定的尺寸和形狀，能推斷出被測樣品中每個顆粒的體積，繼而推斷出樣品的平均體積。在本發明的一種實施方式中，特定樣品的顆粒體積取決於顆粒的二維圖像中最優橢圓的最大和最小半徑，其中圖像使用背光6來照射顆粒經過攝像機鏡頭而投影到攝像機7上。在本發明的一種實施方式中，用於確定體積的公式為4/3a2BπF，其中，a是橢圓的最小半徑，b是橢圓的最大半徑，F是基於形狀和可影響結果的其他已知變量作出的補償修正。為了採取與手工相似的方法來確定尺寸分布(通過重量百分比表示)，使用一組機械篩子，其利用振動使材料從中通過，從而使材料從粗糙到精細。在手工過程中，對每個篩子上的材料進行稱重，然後計算出每個篩子上的重量百分比。在AVPM中，從測出的體積來計算重量百分比。將每個顆粒的面積與AVPM中預先設置的等效篩眼面積進行比較。該等效篩眼尺寸的開放面積由πr2決定。其中r是篩眼側邊之間距離的一半。當顆粒面積小於上面的篩眼面積而大於下面的較小篩子時，可以確定顆粒留在哪一個篩子中。對應每個篩眼尺寸有一個儲料器。然後，該體積的顆粒被加入到此儲料器中。從每個等效篩子上的顆粒體積以及所有等效篩子上的總體積可以計算出該等效篩子上的重量百分比。被測樣品的重量可通過每個被測顆粒來確定，被測顆粒則通過特定顆粒的體積、已知的材料類型和/已知的材料密度推斷出，這是在排除了由攝像機7捕捉的顆粒圖像的重疊部分的情況下作出的。因此，重量能夠使用預定體積結合材料密度來估計。給出每個被測顆粒的重量，便能確定樣品顆粒的平均重量。如上所述，可以在工業處理中使用材料樣品的這些測量特徵來採取各種修正操作，使測量特徵符合所需的最佳特徵。使用下述改進的AVPM系統，包括溫度和溼度、結構、反射率、顏色和濁度以及化學成分的其他特徵可以被監測並作為工業處理的控制輸入來使用。
本發明也可以測量經由工業處理50的物品或材料的溫度和溼度。參照圖3，所顯示的改進AVPM 100系統包括溫度和溼度單元106。溫度和溼度單元106用於測量經由區域5下落的樣品的溫度和溼度特徵。在本發明的一種實施方式中，溫度和溼度單元106包括紅外探測器，用於接收經由區域5的樣品顆粒的溫度信息。本領域的普通技術人員很清楚，紅外探測器應被適當地屏蔽來自光箱6的光線幹擾。使用紅外探測器，經由區域5下落的樣品顆粒所發射或反射的紅外能量水平能被檢測到並傳送至處理器9用於進一步處理。溫度和溼度單元106還包括普通溼度表，如傳統上常用的Micro-MoistLB 354單元。這種傳統單元使用微波技術，可使經由區域5下落的樣品顆粒中的自由水分子旋轉。導致的相位偏移可用於對樣品顆粒溼度的直接測量。因此，樣品的溼度特徵可通過溫度和溼度單元106測量並傳送至處理器9用於進一步處理。一旦通過溫度和溼度單元106獲得了被測樣品的溫度和溼度特徵，處理器9保存被測樣品的這些溫度和溼度特徵。在上述方法中，將測得的溫度和溼度特徵與最佳特徵定義101進行比較，以便確定測量特徵與所需特徵之間是否存在偏差。如果所需特徵與測量特徵之間存在偏差，AVMP100則訪問修正操作資料庫103以獲得用於排除該溫度和/或溼度偏差的修正操作。如上所述，AVMP 100可以通過與工業處理50中各種處理單元相連的控制線路網上的線路132來發送信號，使隨後的被測樣品的溫度和/或溼度增加或降低。例如，AVMP 100可以改變由多種原料源110-114所提供的原料的混合。同樣，AVMP 100可以控制儲料器116增加或降低所收集材料的溼度。AVMP 100還能控制儲料器116增加或降低施加到所收集原料上的熱度或製冷度。因此，在特定的工業處理中，AVMP 100可通過各種方法使用被測樣品的溫度和溼度特徵來設定和控制工業處理的操作。
本發明還可以測量經由工業處理的物品或材料的結構、反射率、顏色和濁度特徵。可以附加使用這些特徵來設定和控制工業處理的操作。參照圖4，所顯示的改進AVMP 100包括結構、反射率、顏色、和濁度單元107。單元107測量經由區域5的被測樣品顆粒的結構、反射率、顏色、和濁度。在本發明的一種實施方式中，使用普通雷射照射經由區域5的樣品顆粒。本領域的普通技術人員很清楚，雷射應被適當地屏蔽來自光箱6的光線影響。使用雷射照射區域5中的顆粒，可以估計出特定樣品顆粒的結構、反射率、顏色、和濁度並將該估計發送至處理器9。另外，單元107可以包括各種顏色的光源，用於照射各種顏色的被測樣品顆粒。通過被照射顆粒的彩色光反射特徵，可估計出樣品顆粒的顏色水平，並將該估計傳送至處理器9。相似地，攝像機7可以是普通彩色攝像機，用以產生經由區域5下落的顆粒的彩色圖像。以這種方式，被測樣品的結構、反射率、顏色、和濁度被獲得並傳送至處理器9。再次使用上述技術，將被測樣品的這些特徵與最佳特徵定義101相比較。使用上述技術，AVMP 100訪問修正操作資料庫103，確定在工業系統中需要採取的修正操作，使被測顆粒的結構、反射率、顏色、和濁度符合最佳特徵定義101。例如，AVMP 100可以通過線路132產生信號來改變由原料源110-114提供的原料的混合。這種由AVMP 100觸發的原料源的變化可以被用來設定由儲料器116收集的原料的特徵。以這種方式，具有所需結構、反射率、顏色、和濁度的原料可被儲料器116收集並提供給工業處理50中後續的處理單元。
本發明還可以測量經由工業處理的物品或材料的化學成分特徵。參照圖5，所示的改進AVMP 100包括化學成分單元108。單元108測量經由區域5下落的顆粒的化學成分。現有的用於實時測量材料化學成分的技術是眾所周知的。例如，一種實時化學成分測量系統由Metrika的Gamma-Metrics公司製造。這種系統通過Gamma射線轟擊樣品顆粒，從而對顆粒的元素成分作出正確的測量。被測樣品顆粒的這些測量元素成分特徵被獲得並傳送到處理器9。因此，如圖5所示的改進AVMP 100系統被用於捕獲被測樣品的化學成分特徵。再次使用上述技術，將被測樣品的化學成分特徵與最佳特徵定義101相比較，從而確定是否存在偏差。如果存在偏差，AVMP 100訪問修正操作資料庫103，設定和控制工業處理50中的控制處理單元以減少偏差。例如，AVMP 100可以在線路132上產生信號，來改變原料源110-114的輸出。原料源110-114可以初始裝載有一定化學成分範圍的原料。通過調整原料源110-114中每個原料源的輸出，AVMP 100可控制儲料器116收集的組合原料的化學成分。因此，AVMP 100可以控制提供給工業處理50中後續處理單元的物品或材料的化學成分。本領域的普通技術人員很清楚，被測樣品的附加特徵也可通過AVMP 100進行相似地測量，並且AVMP 100使用這些特徵來控制經由特定工業處理的材料。AVMP 100還可以使用附加信息控制工業處理50。例如，AVMP 100可使用經濟或商業信息，如單元花費信息、人口統計、或銷售標準來設定由成品處理單元120生產的物品或原料。通過在控制線路網的線路132和線路140上傳送信號，AVMP 100可以調節由成品處理單元120所生產的成品的設定量或結構。再次，基於經濟或商業信息與最佳特徵定義101之間的比較，AVMP 100作出這些調整。以這種方式，由成品處理單元120生產出的產品將符合預定的經濟或商業標準。本領域的普通技術人員很清楚，由AVMP 100使用的附加信息可以包括除經濟或商業信息以外的其它信息。這些附加信息可用於設定成品處理單元120中的所需產品。
因此，本發明公開了一種使用物品或顆粒自動分析的工業處理控制反饋系統和方法。儘管本發明通過具體的優選實施方式進行了描述，但本領域的普通技術人員還可以進行多種修改和變化。所以，這些變化和修改應當包括在由下面的權利要求所限定的本發明的範圍之內。
權利要求
1.一種處理控制系統，其包括用於獲得樣品測量特徵的顆粒特徵測量單元；用於與測量特徵相比較的最佳特徵定義；用於響應測量特徵與最佳特徵定義相比較的結果來限定和選擇待進行操作的修正操作資料庫；和用於響應所選擇的待進行操作向多個處理單元傳遞控制信號的控制線路網。
2.如權利要求1所述的處理控制系統，其中顆粒特徵測量單元測量樣品中顆粒的尺寸和形狀。
3.如權利要求1所述的處理控制系統，其中顆粒特徵測量單元測量樣品中顆粒的體積、重量和密度。
4.如權利要求1所述的處理控制系統，其中顆粒特徵測量單元測量樣品中顆粒的溫度。
5.如權利要求1所述的處理控制系統，其中顆粒特徵測量單元測量樣品中顆粒的溼度。
6.如權利要求1所述的處理控制系統，其中顆粒特徵測量單元測量樣品中顆粒的結構、反射率、顏色和濁度。
7.如權利要求1所述的處理控制系統，其中顆粒特徵測量單元測量樣品中顆粒的化學成分。
8.如權利要求1所述的處理控制系統，其中顆粒特徵測量單元還包括用於從傳送器提取預選量顆粒材料的取樣裝置。
9.如權利要求1所述的處理控制系統，其中顆粒特徵測量單元還包括用於將樣品顆粒分散成接近單層的進料器。
10.如權利要求1所述的處理控制系統，其中最佳特徵定義包括樣品中顆粒的所需尺寸和形狀的定義。
11.如權利要求1所述的處理控制系統，其中最佳特徵定義包括樣品中顆粒的所需體積、重量和密度的定義。
12.如權利要求1所述的處理控制系統，其中最佳特徵定義包括樣品中顆粒的所需溫度的定義。
13.如權利要求1所述的處理控制系統，其中最佳特徵定義包括樣品中顆粒的所需溼度的定義。
14.如權利要求1所述的處理控制系統，其中最佳特徵定義包括樣品中顆粒的所需結構、反射率、顏色和濁度的定義。
15.如權利要求1所述的處理控制系統，其中最佳特徵定義包括樣品中顆粒的所需化學成分的定義。
16.如權利要求1所述的處理控制系統，其中修正操作資料庫包括用於產生控制信號以便基於測量特徵與最佳特徵定義相比較的結果對多個處理單元中的一個或多個單元進行控制或設定的控制信息。
17.如權利要求1所述的處理控制系統，其中修正操作資料庫包括用於產生控制信號以便基於測量特徵與最佳特徵定義相比較的結果控制或設定粉碎機的控制信息。
18.如權利要求1所述的處理控制系統，其中修正操作資料庫包括用於產生控制信號以便基於測量特徵與最佳特徵定義相比較的結果控制或設定原料源的控制信息。
19.如權利要求1所述的處理控制系統，其中修正操作資料庫包括用於產生控制信號以便基於測量特徵與最佳特徵定義相比較的結果控制或設定儲料器的控制信息。
20.如權利要求1所述的處理控制系統，其中修正操作資料庫包括用於產生控制信號以便基於測量特徵與最佳特徵定義相比較的結果控制或設定成品處理單元的控制信息。
全文摘要
一種使用顆粒或物品自動分析的工業處理控制反饋系統和方法。該控制反饋系統和方法包括用於獲得體相材料樣品測量特徵的顆粒特徵測量單元；用於與測量特徵相比較的最佳特徵定義(101)；用於響應測量特徵與最佳特徵定義相比較的結果來定義和選擇待進行操作的修正操作資料庫(103)；和用於響應所選擇的待進行操作向多個處理單元傳遞控制命令的控制線路網。
文檔編號G05B15/02GK1509453SQ02810168
公開日2004年6月30日 申請日期2002年5月8日 優先權日2001年5月18日
發明者K·J·利伯, I·B·布朗, K J 利伯, 布朗 申請人:超視顆粒測量有限公司