煤塵圖像採集室風速控制系統的製作方法

2023-07-26 03:24:46

煤塵圖像採集室風速控制系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種煤塵圖像採集室風速控制系統，包括連接在進風管上的風機和連接在排風管上的排風電磁閥，以及控制器模塊，控制器模塊的輸入端接有按鍵操作電路模塊、用於對進風口處的風速進行實時檢測的風速傳感器和用於對煤塵圖像採集室內的氣壓進行實時檢測的壓力傳感器，風速傳感器安裝在位於進風口與風機之間的一段進風管上，壓力傳感器安裝在煤塵圖像採集室的側壁上，控制器模塊的輸出端接有變頻器和電磁閥驅動器，風機與變頻器相接，排風電磁閥與電磁閥驅動器相接。本實用新型能夠保證煤塵圖像採集室內進風流量穩定均勻，保證煤塵圖像採集室內的氣壓處於穩定狀態，能夠減少氣流運動對採集圖像造成的運動模糊，保證了煤塵圖像採集質量。
【專利說明】煤塵圖像採集室風速控制系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於煤塵濃度檢測【技術領域】，尤其是涉及一種煤塵圖像採集室風速控制系統。
【背景技術】
[0002]由於煤礦生產的特殊性，井下工作人員的人為操作失誤以及自然環境都有可能造成重大災害，威脅人的生命安全。如果能及時確切的掌握人員所處位置的環境信息，就可以避免災害的發生，減少人員的傷亡。因此如何實時準確的獲得井下煤塵環境的數據信息，才是構造檢測系統的關鍵問題。煤礦煤塵粒徑差別較大，濃度差異也較大，為了準確測量這些數據，採集到高質量的煤塵圖像是基礎。
[0003]為了採集到高質量的煤塵圖像，有人設計了密閉的煤塵圖像採集室，並在煤塵圖像採集室內送風，模擬煤礦井下的真實環境，使得煤塵顆粒懸浮在煤塵圖像採集室內；實際使用過程中發現，當風機送入的風流微量不足時，煤塵圖像採集室內的壓力會出現不穩定，導致煤塵圖像採集室中的煤塵顆粒散布不均勻，直接影響了煤塵採集樣本的質量。而現有技術通常是採用手動調節的方式控制空氣進風流量，但是手動調節往往會導致精確度不高,如果調節過大使得氣室內的風壓過高，同樣會影響煤塵採集樣本的質量。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種煤塵圖像採集室風速控制系統，其結構簡單，接線方便，能夠保證煤塵圖像採集室內進風流量穩定均勻，保證煤塵圖像採集室內的氣壓處於穩定狀態，能夠減少氣流運動對採集圖像造成的運動模糊，保證了煤塵圖像採集質量，實用性強，便於推廣使用。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:一種煤塵圖像採集室風速控制系統，所述煤塵圖像採集室的頂部設置有供煤塵顆粒進入煤塵圖像採集室內的煤塵顆粒入口，所述煤塵顆粒入口上設置有煤塵顆粒入口封蓋，所述煤塵圖像採集室的左側設置有煤塵圖像採集機構，所述煤塵圖像採集室的右側設置有進風口，所述進風口上連接有進風管，所述煤塵圖像採集室的底部設置有排風口，所述排風口上連接有排風管，其特徵在於:所述煤塵圖像採集室風速控制系統包括連接在所述進風管上的風機和連接在所述排風管上的排風電磁閥，以及用於對所述風機和排風電磁閥進行控制的控制器模塊，所述控制器模塊的輸入端接有按鍵操作電路模塊、用於對所述進風口處的風速進行實時檢測的風速傳感器和用於對所述煤塵圖像採集室內的氣壓進行實時檢測的壓力傳感器，所述風速傳感器安裝在位於所述進風口與所述風機之間的一段進風管上，所述壓力傳感器安裝在所述煤塵圖像採集室的側壁上，所述控制器模塊的輸出端接有用於對所述風機進行變頻調速的變頻器和用於驅動所述排風電磁閥的電磁閥驅動器，所述風機與所述變頻器相接，所述排風電磁閥與所述電磁閥驅動器相接。
[0006]上述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述控制器模塊的輸出端接有用於對所述進風口處的風速和所述煤塵圖像採集室內的氣壓進行實時顯示的液晶顯示屏。
[0007]上述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述控制器模塊為可編程邏輯控制器。
[0008]上述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述進風口處設置有多根用於對風流進行均勻分配以使風流平穩地進入所述煤塵圖像採集室內的穩流管，多根所述穩流管的長度從上到下依次縮短，多根所述穩流管位於所述煤塵圖像採集室外側的一端相平齊且均罩在所述進風管內，多根所述穩流管位於所述煤塵圖像採集室內側的一端從上到下依次排列呈圓弧狀。
[0009]上述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述煤塵圖像採集機構包括攝像機、載玻片、蓋玻片和用於帶動蓋玻片動作的氣缸，所述攝像機的鏡筒伸入所述煤塵圖像採集室內，所述載玻片的幾何中心正對所述攝像機的鏡筒設置，所述載玻片通過減震彈簧連接在所述煤塵圖像採集室的內壁上，所述氣缸的活塞杆上通過連接杆連接有蓋玻片連接板，所述蓋玻片的幾何中心正對所述載玻片的幾何中心設置，所述蓋玻片與所述蓋玻片連接板固定連接且與所述載玻片間隔設置。
[0010]上述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述攝像機為CXD攝像機。
[0011]上述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述載玻片的形狀和所述蓋玻片的形狀均為矩形，所述減震彈簧的數量為四根且分別連接在所述載玻片的四個角上。
[0012]本實用新型與現有技術相比具有以下優點:
[0013]1、本實用新型採用了集成化、模塊化的設計，結構簡單，設計合理，接線方便。
[0014]2、本實用新型能夠保證煤塵圖像採集室內進風流量穩定均勻，保證煤塵圖像採集室內的氣壓處於穩定狀態，能夠減少氣流運動對採集圖像造成的運動模糊，保證了煤塵圖像採集質量。
[0015]3、本實用新型具有很好的抗震能力，適合在煤礦井下惡劣的環境中使用，工作可靠性和穩定性高，故障率低。
[0016]4、本實用新型為獲得高質量的煤塵採集圖像提供了保證，很好地解決了編號為2013JK1080的陝西省教育廳科學研究計劃專項項目——《基於三維建模的井下煤倉煤位檢測的關鍵技術研究》中煤礦煤塵圖像採集的問題，在實際應用中有助於及時確切的掌握煤礦井下人員所處位置的環境信息，避免災害的發生，減少人員的傷亡，實用性強，便於推廣使用。
[0017]綜上所述，本實用新型結構簡單，接線方便，能夠保證煤塵圖像採集室內進風流量穩定均勻，保證煤塵圖像採集室內的氣壓處於穩定狀態，能夠減少氣流運動對採集圖像造成的運動模糊，保證了煤塵圖像採集質量，實用性強，便於推廣使用。
[0018]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0020]附圖標記說明:
[0021]I 一煤塵圖像採集室；2—煤塵顆粒入口； 3—煤塵顆粒入口封蓋；[0022]4一進風口 ；5—排風口 ；6—排風口 ；
[0023]7—排風管；8—風機；9 一排風電磁閥；
[0024]10一攝像機；10-1—鏡筒；11 一載玻片；
[0025]12—蓋玻片13—氣缸；14一連接杆；
[0026]15一蓋玻片連接板；16—控制器模塊； 17—風速傳感器；
[0027]18一壓力傳感器；19一變頻器；20 —電磁閥驅動器；
[0028]21—液晶顯不屏；22—穩流管；23—減震彈簧；
[0029]24—按鍵操作電路模塊。
【具體實施方式】
[0030]如圖1所示，本實用新型所述的煤塵圖像採集室風速控制系統，所述煤塵圖像採集室I的頂部設置有供煤塵顆粒進入煤塵圖像採集室I內的煤塵顆粒入口 2，所述煤塵顆粒入口 2上設置有煤塵顆粒入口封蓋3，所述煤塵圖像採集室I的左側設置有煤塵圖像採集機構，所述煤塵圖像採集室I的右側設置有進風口 4，所述進風口 4上連接有進風管5，所述煤塵圖像採集室I的底部設置有排風口 6，所述排風口 6上連接有排風管7，所述煤塵圖像採集室風速控制系統包括連接在所述進風管5上的風機8和連接在所述排風管7上的排風電磁閥9，以及用於對所述風機8和排風電磁閥9進行控制的控制器模塊16，所述控制器模塊16的輸入端接有按鍵操作電路模塊24、用於對所述進風口 4處的風速進行實時檢測的風速傳感器17和用於對所述煤塵圖像採集室I內的氣壓進行實時檢測的壓力傳感器18，所述風速傳感器17安裝在位於所述進風口 4與所述風機8之間的一段進風管5上，所述壓力傳感器18安裝在所述煤塵圖像採集室I的側壁上，所述控制器模塊16的輸出端接有用於對所述風機8進行變頻調速的變頻器19和用於驅動所述排風電磁閥9的電磁閥驅動器20，所述風機8與所述變頻器19相接，所述排風電磁閥9與所述電磁閥驅動器20相接。
[0031]如圖1所示，本實施例中，所述控制器模塊16的輸出端接有用於對所述進風口 4處的風速和所述煤塵圖像採集室I內的氣壓進行實時顯示的液晶顯示屏21。具體地，所述控制器模塊16為可編程邏輯控制器。
[0032]如圖1所示，本實施例中，所述進風口 4處設置有多根用於對風流進行均勻分配以使風流平穩地進入所述煤塵圖像採集室I內的穩流管22，多根所述穩流管22的長度從上到下依次縮短，多根所述穩流管22位於所述煤塵圖像採集室I外側的一端相平齊且均罩在所述進風管5內，多根所述穩流管22位於所述煤塵圖像採集室I內側的一端從上到下依次排列呈圓弧狀。通過設置穩流管22，能夠使得煤塵圖像採集室I內進風流量穩定均勻，使得煤塵圖像採集室內的氣壓處於穩定狀態，減少氣流運動對採集圖像造成的運動模糊。
[0033]如圖1所示，本實施例中，所述煤塵圖像採集機構包括攝像機10、載玻片11、蓋玻片12和用於帶動蓋玻片12動作的氣缸13，所述攝像機10的鏡筒10-1伸入所述煤塵圖像採集室I內，所述載玻片11的幾何中心正對所述攝像機10的鏡筒10-1設置，所述載玻片11通過減震彈簧23連接在所述煤塵圖像採集室I的內壁上，所述氣缸13的活塞杆上通過連接杆14連接有蓋玻片連接板15，所述蓋玻片12的幾何中心正對所述載玻片11的幾何中心設置，所述蓋玻片12與所述蓋玻片連接板15固定連接且與所述載玻片11間隔設置。進行圖像採集時，氣缸13通過連接杆14和蓋玻片連接板15帶動蓋玻片12向靠近載玻片11的方向運動，使得蓋玻片12與載玻片11相接觸，在蓋玻片12與載玻片11之間的採樣空間內就採集到了煤塵顆粒，所述攝像機10實時採集位於所述蓋玻片12與載玻片11之間的煤塵顆粒的圖像，當圖像採集完成後，載玻片11會在減震彈簧20的作用下回到原位，蓋玻片12也自恢復到原位，蓋玻片12與載玻片11自動分離。
[0034]本實施例中，所述攝像機10為CXD攝像機。所述載玻片11的形狀和所述蓋玻片12的形狀均為矩形，所述減震彈簧23的數量為四根且分別連接在所述載玻片11的四個角上。通過設置減震彈簧23，能夠避免圖像採集的不穩定性，獲得高質量的圖像效果。
[0035]本實用新型的工作原理及工作過程是:所述控制器模塊16通過變頻器19啟動風機8，風機8通過進風管5和進風口 4送風到煤塵圖像採集室I內，模擬煤礦井下的真實環境，使得煤塵顆粒懸浮在煤塵圖像採集室I內；所述風速傳感器17對進風口 4處的風速進行實時檢測並將所檢測到的信號實時輸出給控制器模塊16，控制器模塊16將其接收到的檢測風速通過液晶顯示屏21進行顯示，並與預先通過操作按鍵操作電路模塊24設定的設定風速進行比較，並通過變頻器19對風機8的風速進行調節，使得風機8以設定風速進行工作；同時，壓力傳感器18對煤塵圖像採集室I內的氣壓進行實時檢測並將所檢測到的信號實時輸出給控制器模塊16，控制器模塊16將其接收到的檢測氣壓通過液晶顯示屏21進行顯示，並與預先通過操作按鍵操作電路模塊24設定的設定氣壓進行比較，當檢測氣壓高於設定氣壓時，所述控制器模塊16通過電磁閥驅動器20驅動排風電磁閥9打開，通過排風管7排風，當檢測氣壓低於設定氣壓時，所述控制器模塊16通過電磁閥驅動器20驅動排風電磁閥9關閉，停止排風，以保證煤塵圖像採集室I內的氣壓為設定氣壓。這樣能夠保證煤塵圖像採集室內進風流量穩定均勻，保證煤塵圖像採集室內的氣壓處於穩定狀態，保證了圖像採集質量。
[0036]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種煤塵圖像採集室風速控制系統，所述煤塵圖像採集室(I)的頂部設置有供煤塵顆粒進入煤塵圖像採集室(I)內的煤塵顆粒入口( 2 )，所述煤塵顆粒入口( 2 )上設置有煤塵顆粒入口封蓋(3)，所述煤塵圖像採集室(I)的左側設置有煤塵圖像採集機構，所述煤塵圖像採集室(I)的右側設置有進風口(4)，所述進風口(4)上連接有進風管(5)，所述煤塵圖像採集室(I)的底部設置有排風口( 6 )，所述排風口( 6 )上連接有排風管(7 )，其特徵在於:所述煤塵圖像採集室風速控制系統包括連接在所述進風管(5)上的風機(8)和連接在所述排風管(7 )上的排風電磁閥(9 )，以及用於對所述風機(8 )和排風電磁閥(9 )進行控制的控制器模塊(16 )，所述控制器模塊(16 )的輸入端接有按鍵操作電路模塊(24 )、用於對所述進風口(4)處的風速進行實時檢測的風速傳感器(17)和用於對所述煤塵圖像採集室(I)內的氣壓進行實時檢測的壓力傳感器(18)，所述風速傳感器(17)安裝在位於所述進風口(4)與所述風機(8)之間的一段進風管(5)上，所述壓力傳感器(18)安裝在所述煤塵圖像採集室(O的側壁上，所述控制器模塊(16)的輸出端接有用於對所述風機(8)進行變頻調速的變頻器(19)和用於驅動所述排風電磁閥(9)的電磁閥驅動器(20)，所述風機(8)與所述變頻器(19)相接，所述排風電磁閥(9)與所述電磁閥驅動器(20)相接。
2.按照權利要求1所述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述控制器模塊(16)的輸出端接有用於對所述進風口(4)處的風速和所述煤塵圖像採集室(I)內的氣壓進行實時顯示的液晶顯示屏(21)。
3.按照權利要求1或2所述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述控制器模塊(16)為可編程邏輯控制器。
4.按照權利要求1所述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述進風口(4)處設置有多根用於對風流進行均勻分配以使風流平穩地進入所述煤塵圖像採集室(I)內的穩流管(22)，多根所述穩流管(22)的長度從上到下依次縮短，多根所述穩流管(22)位於所述煤塵圖像採集室(I)外側的一端相平齊且均罩在所述進風管(5)內，多根所述穩流管(22)位於所述煤塵圖像採集室(I)內側的一端從上到下依次排列呈圓弧狀。
5.按照權利要求1所述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述煤塵圖像採集機構包括攝像機(10)、載玻片(11)、蓋玻片(12)和用於帶動蓋玻片(12)動作的氣缸(13)，所述攝像機(10)的鏡筒(10-1)伸入所述煤塵圖像採集室(I)內，所述載玻片(11)的幾何中心正對所述攝像機(10)的鏡筒(10-1)設置，所述載玻片(11)通過減震彈簧(23)連接在所述煤塵圖像採集室(I)的內壁上，所述氣缸(13)的活塞杆上通過連接杆(14)連接有蓋玻片連接板(15)，所述蓋玻片(12)的幾何中心正對所述載玻片(11)的幾何中心設置，所述蓋玻片(12)與所述蓋玻片連接板(15)固定連接且與所述載玻片(11)間隔設置。
6.按照權利要求5所述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述攝像機(10)為CCD攝像機。
7.按照權利要求5所述的煤塵圖像採集室風速控制系統，其特徵在於:所述載玻片(11)的形狀和所述蓋玻片(12)的形狀均為矩形，所述減震彈簧(23)的數量為四根且分別連接在所述載玻片(11)的四個角上。
【文檔編號】F04D27/00GK203588083SQ201320799339
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年12月5日
【發明者】王徵 申請人:西安科技大學