专利名称：煮糖罐晶粒形态在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蔗糖生产工艺中蔗糖晶粒的监测装置，尤其涉及煮糖罐晶粒 形态在线监测装置。
背景技术：
煮糖罐也叫结晶罐，它是糖厂从糖浆制作糖晶粒的重要装备之一。俗称的煮糖过 程也就是糖的结晶工艺过程，为了结晶出颗粒大小均勻一致、致密结实、无并晶迭晶现象的 蔗糖晶粒，必须不断地监测罐内的温度、真空度、糖膏锤度和晶粒的形态，其中晶粒的形态 至今仍然采用手工取样、目测辨识判断的方法。保证晶粒大小一致的有力措施就是控制在 煮糖过程中不要产生新的微小晶粒——伪晶，也就是一罐糖从开始结晶到结束要让罐内的 晶粒数量不增加而只是晶粒长大，一旦有了伪晶就要把它融化掉，但不能把需要的晶粒也 融化掉，另一方面要让需要的晶粒快速长大而不产生伪晶，这种平衡状态是靠人工在线采 样晶粒的形态并控制结晶的环境来达到的。由于结晶过程中煮糖罐内糖膏的色泽变深、晶粒长大、晶间距变小、糖膏透明度下 降、从甲糖膏到丙糖膏纯度变低及黏度增大，所以自始至终采用仪器观察晶粒的形态有很 大的难度，目前只是对细小的晶种做一些放大观察。另外，现场的在线观察需要快速、准确， 以便对结晶环境做及时调整。同时这种调整需要对晶粒形态分析方面经验的支持。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在线快速辨识、分析并提供控制参考 数据的煮糖罐晶粒形态在线监测装置。为解决上述问题，本实用新型所述的一种煮糖罐晶粒形态在线监测装置，其特征 在于该装置包括蔗糖晶粒数字显微摄像机组件和监控计算机；所述监控计算机安装有蔗 糖晶粒图像处理模块，并通过监控电缆与所述蔗糖晶粒数字显微摄像机组件相连。所述蔗糖晶粒数字显微摄像机组件设有一个视场环境外套，该视场环境外套的头 部装有一块平玻璃；所述平玻璃的外面通过透射光源支架装有沿中心轴线向内照射的透射 光源，其内侧周围装有反射光源，该反射光源投向所述平玻璃；所述视场环境外套内安装有 显微摄像机，其后部输出所述监控电缆。所述显微摄像机沿轴向移动调节物距，其视场在所述平玻璃的外表面位置；所述 视场调节范围的直径为4 16毫米。所述监控计算机为具有Windows操作系统的工控机或者办公计算机。所述蔗糖晶粒图像处理模块由逻辑上划分的处理单元、控制单元、显示单元和存 储单元组成，并相互传递数据。所述平玻璃的周边设有密封件。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、使观察各种视场环境下的晶粒形态成为可能[0013]由于本实用新型是将蔗糖晶粒数字显微摄像机组件直接安装在煮糖罐上，并对晶 粒的视场环境进行处理，因此，使得通过计算机大屏幕观察各种视场环境下的晶粒形态成 为可能。2、比手工采样观察快捷、直观由于本实用新型是通过计算机大屏幕观察晶粒的形态，因此，与人工取样放在小 玻璃片上观察相比较显得更加快捷、直观，不但可观察到动态的实时形态图像，而且还可以 看到提取的某个时刻的静态图像及特征增强后的图像，同时还可以通过历史图像了解结晶 的变化趋势，为有关的人员一起观察切磋结晶出现的问题提供了有力的手段。3、可为结晶控制提供晶粒形态分析数据由于本实用新型包含有蔗糖晶粒图像处理模块，该模块具有对晶粒的轮廓检测、 大小测量、数量计算、微小晶粒图像的扩大与腐蚀等功能，因此，通过软件预先归纳的煮糖 经验可自动生成一些晶粒的特征参数，同时还可以人工处理分析，有利于从各个角度评定 结晶的状态，为调节控制结晶环境提供一种参量化的可比较的数值手段。4、历史图像为完善工艺过程提供了视觉手段由于本实用新型可显示、存储、查询、调用一系列过程图像，可以对不同批次、不同 罐体的煮糖质量、耗时多少的分析提供晶粒变化过程的视觉手段，对晶种、糖浆、温度、真空 和控制方法差异的影响做系统的对比分析，因此，是离线研究完善工艺方法的好帮手。5、有利于技术培训、有利于提高结晶质量由于本实用新型采用多人可同时观察的大屏幕，对难于掌握的晶粒形态辨识技术 的培训变得更加直观和方便，可以在现场直接对比当前图像和其它各种状态下的图像差 别，因此，不但便于师徒技术交流、操作培训，而且也便于不同班组、不同经验、不同方法操 作者之间的交流，有利于提高整体结晶质量。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的构成及安装示意图。图2为本实用新型中蔗糖晶粒数字显微摄像机组件的结构示意图。图3为本实用新型中监控计算机中安装的蔗糖晶粒图像处理模块的构成示意图。图4为本实用新型安装有蔗糖晶粒图像处理模块的监控计算机显示器上显示的 蔗糖晶粒图像处理模块的人机界面示意图。图中1_煮糖罐侧壁2-蔗糖晶粒数字显微摄像机组件3-监控电缆4-监控计 算机 11-透射光源 12-透射光源支架 13-平玻璃14-视场环境外套 15-反射光源 16-显微摄像机41-处理单元42-控制单元43-显示单元44-存储单元
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4所示，一种煮糖罐晶粒形态在线监测装置，包括蔗糖晶粒数 字显微摄像机组件2和监控计算机4。监控计算机4安装有蔗糖晶粒图像处理模块，并通过 监控电缆3与蔗糖晶粒数字显微摄像机组件2相连。监控计算机4为具有Windows操作系 统的工控机或者办公计算机。[0029]其中蔗糖晶粒数字显微摄像机组件2设有一个视场环境外套14，该视场环境外 套14的头部装有一块平玻璃13，该平玻璃13的周边设有密封件，以便密封隔离；平玻璃13 的外面通过透射光源支架12装有沿中心轴线向内照射的透射光源11，其内侧周围装有反 射光源15，该反射光源15投向平玻璃13，透射光源11和反射光源15的亮度分别可以调节； 视场环境外套14内安装有显微摄像机16，其后部输出监控电缆3。显微摄像机16沿轴向 移动调节物距，其视场在平玻璃13的外表面位置，视场调节范围的直径为4 16毫米。蔗糖晶粒图像处理模块由逻辑上划分的处理单元41、控制单元42、显示单元43和 存储单元44组成，并相互传递数据。处理单元41具有对蔗糖晶粒数字显微摄像机组件2 发送来信号的处理功能、具有根据控制单元42输入的参数对晶粒形态特征的增强处理与 计算的功能，控制单元42具有操作人员能输入参数的人机界面，显示单元43具有显示当前 实时图像、自动或手动提取的静态图像、对特征增强处理过的图像、按设定时间间隔记录的 历史图像和预存储的参考图像的功能，存储单元44具有存储所选定图像的功能。使用时，首先通过视场环境外套14外面的法兰将蔗糖晶粒数字显微摄像机组件2 固定在煮糖罐侧壁1上，其头部伸入在煮糖罐内；然后，通过蔗糖晶粒数字显微摄像机组件 2和监控计算机4即可完成对蔗糖晶粒的在线监控。
权利要求一种煮糖罐晶粒形态在线监测装置，其特征在于该装置包括蔗糖晶粒数字显微摄像机组件(2)和监控计算机(4)；所述监控计算机(4)安装有蔗糖晶粒图像处理模块，并通过监控电缆(3)与所述蔗糖晶粒数字显微摄像机组件(2)相连。
2.如权利要求1所述的煮糖罐晶粒形态在线监测装置，其特征在于所述蔗糖晶粒数 字显微摄像机组件(2)设有一个视场环境外套(14)，该视场环境外套(14)的头部装有一块 平玻璃(13)；所述平玻璃(13)的外面通过透射光源支架(12)装有沿中心轴线向内照射的 透射光源(11)，其内侧周围装有反射光源(15)，该反射光源(15)投向所述平玻璃(13)；所 述视场环境外套(14)内安装有显微摄像机(16)，其后部输出所述监控电缆(3)。
3.如权利要求2所述的煮糖罐晶粒形态在线监测装置，其特征在于所述显微摄像机 (16)沿轴向移动调节物距，其视场在所述平玻璃(13)的外表面位置；所述视场调节范围的 直径为4 16毫米。
4.如权利要求2所述的煮糖罐晶粒形态在线监测装置，其特征在于所述监控计算机 (4)为具有Windows操作系统的工控机或者办公计算机。
5.如权利要求1所述的煮糖罐晶粒形态在线监测装置，其特征在于所述蔗糖晶粒图 像处理模块由逻辑上划分的处理单元(41)、控制单元(42)、显示单元(43)和存储单元(44) 组成，并相互传递数据。
6.如权利要求2所述的煮糖罐晶粒形态在线监测装置，其特征在于所述平玻璃(13) 的周边设有密封件。
专利摘要本实用新型涉及一种煮糖罐晶粒形态在线监测装置，该装置包括蔗糖晶粒数字显微摄像机组件和监控计算机；所述监控计算机安装有蔗糖晶粒图像处理模块，并通过监控电缆与所述蔗糖晶粒数字显微摄像机组件相连。本实用新型比手工采样观察快捷、直观，同时可为结晶控制提供晶粒形态分析数据。
文档编号G01N15/00GK201724881SQ20102022472
公开日2011年1月26日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者王旗 申请人:王旗