一種煤料密度分布在線檢測系統的製作方法
2023-10-25 10:49:57
本發明涉及煤炭分選領域，特別涉及一種煤料密度分布在線檢測系統。
背景技術：
密度分布是煤炭分選過程中重要的分選指標之一，而實時有效的煤料密度分布檢測方法的缺失制約了選煤廠自動化的發展。目前，煤料密度分布的測量方法仍以傳統的浮沉試驗法為主，精度高但耗費人力物力和時間，無法用於實時指導生產。選煤廠改良後的快浮手段可以加快預估煤料密度分布，但仍達不到實時檢測的目的，所測數據也不完全具有代表性。近年來，機器視覺技術用於煤料密度分布預測的研究日益增多，實時檢測效果顯著，且對於乾燥、乾淨的單層煤料預測精度最好。然而，選煤廠複雜的工況制約了該技術的應用，主要難點包括：第一、皮帶運輸機上煤料表面潮溼，多被煤粉覆蓋，導致機器視覺很難識別煤粒；第二、皮帶運輸機上煤料多呈堆積狀態，機器視覺技術只能分析表層煤料密度分布，預測結果不具有代表性。
技術實現要素：
本發明通過提供一種煤料密度分布在線檢測系統，解決了現有技術中機器視覺設備難以識別煤粒，以及機器視覺技術只能分析表層煤料密度分布的技術問題，使得待檢測的煤料表面乾淨、乾燥且呈單層分布，大大提高了煤料密度分布在線檢測裝置的現場適應能力和檢測精度，為上位機提供了準確的煤料圖像信息，便於通過機器視覺技術分析煤料的密度分布。本發明提供了一種煤料密度分布在線檢測系統，包括：
振動篩，用於獲取煤料，並將煤料分散和煤泥過濾；
衝洗裝置，設置在所述振動篩的上方，提供水壓力對所述振動篩上的煤料進行衝洗；
熱風烘乾裝置，設置在所述振動篩的上方，用於烘乾所述振動篩上的煤料，並將吸收的水汽分離為熱空氣和水；
平板溜槽，傾斜設置在所述振動篩的下方，從所述振動篩上分散和過濾後的煤料進入所述平板溜槽；
圖像採集裝置，垂直於所述平板溜槽並設置在所述平板溜槽的上方，對所述平板溜槽上的煤料的圖像進行採集；
上位機，與所述圖像採集裝置進行通信，獲取所述圖像採集裝置採集的煤料的圖像，並根據所述圖像分析煤料密度分布。
進一步地，還包括：第一皮帶輸送機；
所述第一皮帶輸送機設置在所述振動篩的上遊，將煤料輸送至所述振動篩。
進一步地，還包括：第一V型料鬥；
所述第一V型料鬥設置在所述第一皮帶輸送機與所述振動篩之間，所述第一皮帶輸送機上的煤料經所述第一V型料鬥落入所述振動篩。
進一步地，還包括：第二皮帶輸送機；
所述第二皮帶輸送機設置在所述平板溜槽的下遊，所述平板溜槽下落的煤料落入所述第二皮帶輸送機。
進一步地，還包括：第二V型料鬥；
所述第二V型料鬥設置在所述平板溜槽與所述第二皮帶運輸機之間，所述平板溜槽上的煤料經所述第二V型料鬥落入所述第二皮帶運輸機。
進一步地，所述熱風烘乾裝置包括：隔離罩、熱風風乾機及旋風汽水分離器；
所述隔離罩設置在所述振動篩的上方；
所述熱風風乾機設置在所述隔離罩內部；
所述旋風汽水分離器與所述隔離罩固定連接。
進一步地，所述圖像採集裝置包括：遮光罩、工業相機及光源；
所述遮光罩垂直於所述平板溜槽並設置在所述平板溜槽的上方；
所述工業相機設置在所述遮光罩內部，所述工業相機與所述上位機連接；
所述光源設置在所述遮光罩內，所述光源均勻分布在所述工業相機外側。
進一步地，所述光源為三基色LED晶片燈。
進一步地，所述平板溜槽的傾斜角度為30-60°。
進一步地，所述振動篩為慣性圓運動振動篩，震動頻率為16HZ，篩面傾斜15°，篩孔直徑為1mm。
本發明提供的一種或多種技術方案，至少具備以下有益效果或優點：
本發明提供的煤料密度分布在線檢測系統，振動篩可以將待測煤料充分分散；衝洗裝置保證待測煤料衝洗完全，煤料表面煤灰和衝洗水沿著篩孔衝出，提高了煤料的清潔度；熱風烘乾裝置將水汽分離為水和乾燥熱空氣，水可做循環衝洗水，乾燥熱空氣可作為熱風烘乾機循環使用，節省了能耗，熱風烘乾裝置可將煤料表面水分含量5％以內，提高了煤料的乾燥度。表面乾燥、乾淨的待測煤料經平板溜槽呈單層煤料分散下滑，通過圖像採集裝置採集煤料的實時圖像，大大提高了煤料密度分布在線檢測裝置的現場適應能力和檢測精度，為上位機提供了準確的煤料圖像信息，便於通過機器視覺技術分析煤料的密度分布。
附圖說明
圖1為本發明實施例提供的煤料密度分布在線檢測系統結構示意圖。
具體實施方式
本發明實施例通過提供一種煤料密度分布在線檢測系統，解決了現有技術中機器視覺設備難以識別煤粒，以及機器視覺技術只能分析表層煤料密度分布的技術問題，使得待檢測的煤料表面乾淨、乾燥且呈單層分布，大大提高了煤料密度分布在線檢測裝置的現場適應能力和檢測精度，為上位機提供了準確的煤料圖像信息，便於通過機器視覺技術分析煤料的密度分布。
參見圖1，本發明實施例提供了一種煤料密度分布在線檢測系統，包括：
振動篩15，用於獲取煤料，並將煤料分散；
衝洗裝置2，設置在振動篩15的上方，提供水壓力對振動篩15上的煤料進行衝洗；
熱風烘乾裝置3，設置在振動篩15的上方，用於烘乾振動篩15上的煤料，並將吸收的水汽分離為熱空氣和水；
平板溜槽13，傾斜設置在振動篩15的下方，從振動篩15上為過濾的煤料進入平板溜槽13；
圖像採集裝置，垂直於平板溜槽13並設置在平板溜槽13的上方，對平板溜槽13上的煤料的圖像進行採集；
上位機9，與圖像採集裝置進行通信，獲取圖像採集裝置採集的煤料的圖像，並根據圖像分析煤料密度分布。
在上述煤料密度分布在線檢測系統的基礎上，本發明實施例還提供了多種優選技術方案：
一種優選技術方案，煤料密度分布在線檢測系統還包括：第一皮帶輸送機1；第一皮帶輸送機1設置在振動篩15的上遊，將煤料輸送至振動篩15。
接上述技術方案，煤料密度分布在線檢測系統還包括：第一V型料鬥16；第一V型料鬥16設置在第一皮帶輸送機1與振動篩15之間，第一皮帶輸送機1上的煤料經第一V型料鬥16落入振動篩15。
接上述技術方案，煤料密度分布在線檢測系統還包括：第二皮帶輸送機11；第二皮帶輸送機11設置在平板溜槽13的下遊，平板溜槽13下落的煤料落入第二皮帶輸送機11。
接上述技術方案，煤料密度分布在線檢測系統還包括：第二V型料鬥12；第二V型料鬥12設置在平板溜槽13與第二皮帶運輸機11之間，平板溜槽13上的煤料經第二V型料鬥12落入第二皮帶運輸機11。
上述一種或多種技術方案中，熱風烘乾裝置3包括：隔離罩5、熱風風乾機4及旋風汽水分離器6；隔離罩5設置在振動篩15的上方；熱風風乾機4設置在隔離罩5內部；旋風汽水分離器6與隔離罩5固定連接。
接上述技術方案，圖像採集裝置包括：遮光罩7、工業相機8及光源10；遮光罩7垂直於平板溜槽13並設置在平板溜槽13的上方；工業相機8設置在遮光罩7內部，工業相機8與所述上位機9連接；光源10設置在遮光罩7內，光源10均勻分布在工業相機8外側。
上述一種或多種技術方案中，光源10為三基色LED晶片燈。
上述一種或多種技術方案中，平板溜槽13的傾斜角度為30-60°。
上述一種或多種技術方案中，振動篩15為慣性圓運動振動篩15，震動頻率為16HZ，篩面傾斜15°，篩孔直徑為1mm。
下面結合具體的實施例對本發明提供的煤料密度分布在線檢測系統進行說明：參見圖1，本實施例中，振動篩15採用慣性圓運動振動篩15，震動頻率為16HZ，篩面傾斜15°，篩孔大小為1mm，振動篩15可以將待測煤料充分分散。衝洗裝置2經過多孔噴頭衝洗待測煤料，本實施例中設置了兩排多孔噴頭，每排相鄰多孔噴頭間隔30cm，保證待測煤料衝洗完全，煤料表面煤灰和衝洗水沿著篩孔進入篩下料鬥14，可直接進入浮選車間。熱風烘乾裝置3經過熱風排風口烘乾待測煤料表面游離水分，本實施例中熱風烘乾裝置3採用熱泵烘乾機，設置了四排排風口，每排相鄰排風口間隔30cm，熱風溫度為75℃±5℃。隔離罩5採用鋁製材料，重量輕，可減少潮溼熱空氣外溢，保持罩內烘乾溫度；隔離罩5內潮溼熱空氣經旋風汽水分離器6，分離為水和乾燥熱空氣，水可做循環衝洗水，乾燥熱空氣可作為熱風烘乾機循環使用，節省了能耗；熱風烘乾裝置3可實現煤料表面水分含量5％以內；表面乾燥、乾淨的待測煤料經平板溜槽13呈單層煤料分散下滑，本實施例中平板溜槽13為鐵板材料，傾斜角度30°。煤料密度分布在線檢測裝置中，遮光罩7、工業相機8、光源10均垂直於平板溜槽13；遮光罩7為鐵皮材料，光源10為三基色LED晶片燈四臺，圍繞工業相機8均勻分布，相鄰LED晶片燈角度互為90°；工業相機8固定於遮光罩7頂部中心，選用德國Baumer HX C13高速相機，圖像解析度為1280*1024像素，幀率500幀/秒；工業相機8實時拍攝煤料圖像，經千兆乙太網接口傳輸至信息處理器進行煤料圖像分析，經圖像分割與識別、表面特徵參數提取、煤粒密度級及質量預測算法，最終實時統計分析煤料密度分布，並在線顯示待測煤料密度分布檢測結果。煤料在線檢測完成後，經V型料鬥緩衝落入皮帶輸送機，運輸至後續加工環節。
參見圖1，本發明實施例提供的一種或多種技術方案，至少具備以下有益效果：
本發明實施例提供的煤料密度分布在線檢測系統，振動篩15可以將待測煤料充分分散；衝洗裝置2保證待測煤料衝洗完全，煤料表面煤灰和衝洗水沿著篩孔衝出，提高了煤料的清潔度；熱風烘乾裝置3將水汽分離為水和乾燥熱空氣，水可做循環衝洗水，乾燥熱空氣可作為熱風烘乾機循環使用，節省了能耗，熱風烘乾裝置3可將煤料表面水分含量5％以內，提高了煤料的乾燥度。表面乾燥、乾淨的待測煤料經平板溜槽13呈單層煤料分散下滑，通過圖像採集裝置採集煤料的實時圖像，大大提高了煤料密度分布在線檢測裝置的現場適應能力和檢測精度，為上位機9提供了準確的煤料圖像信息，便於通過機器視覺技術分析煤料的密度分布。
最後所應說明的是，以上具體實施方式僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照實例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。