在线式铁磁微粒检测系统的制作方法
【专利摘要】一种在线式铁磁微粒检测系统，包括涡流线圈（1），检测红外探测器（2），参比红外探测器（3），旋转托盘（4），旋转托盘驱动电机（5），匀速推料螺杆（9），驱动螺杆伺服电机（11）等部件。涡流线圈（1）与红外探测器（2）同轴相向布置，旋转托盘（4）安装在涡流线圈（1）与红外探测器（2之间。当涡流线圈（1）通电工作时产生交变磁场，转动托盘（4）中微颗粒Fe处在变化着的磁场中，铁磁性微颗粒Fe由于电磁感应作用，铁磁性微颗粒Fe会产生感应电动势，铁磁性微颗粒Fe自身存在电阻，所以涡流在铁磁性微颗粒Fe中将产生热量而温升，由检测红外探测器（2）获得其红外信号，通过匀速推料螺杆（9）和旋转托盘（4）连续传送实现在线检测。
【专利说明】在线式铁磁微粒检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铁磁性微粒检测技术，特别是在线式铁磁微粒检测系统。
【背景技术】
[0002]食品、药品生产过程的铁磁性微粒污染越来越引起人们的重视，特别是一些静脉注射粉针剂，一旦在制药工艺过程中被制药设备产生的铁磁性微粒污染，其危害是十分严重的。
[0003]随着微纳米技术的发展，粉体材料的广泛应用，铁磁性微粒的影响在许多领域凸显，铁磁性微粒检测的领域越来越广泛，如，新能源领域的磷酸铁锂(LiFePO4)的合成过程中，单质铁在还原性气氛，如CO、H2等气氛下，在500°C?700°C经Fe3+的还原而生成[Salah A A, Mauger A, Zaghib K, et al..Reduction Fe3+of impurities in LiFeP04frompyrolysis of organic precursor used for carbon deposition[J].Journal ofElectrochemical Society, 2006, 153 (9):A1692_A17011]，这些铁磁性微粒在混杂在锂离子电池中，有可能引发内短路，形成严重的危害事故，即使是微量的污染也会对锂离子电池品质产生不良影响，文献记载，铁磁性杂质物质的量含量为1.63%的LiFePO4制成的电池，自放电率约为铁磁性杂质含量为0.04%的LiFePO4制成的电池的5.6倍[杨续来，刘成士，谢佳，等.磷酸铁锂磁性杂质对电池自放电的影响[J].电池，2012，42
(6):314-317]。虽然铁磁性微粒污染可以以采样形式，通过X射线衍射仪(XRD)等仪器检测，但是低于lmg/kg的铁磁和亚铁磁纳米粒子XRD仪器并不实用。近些年使用超导量子干涉仪(SQUID)可以检测到样品中XRD等仪器检测不到的铁磁和亚铁磁纳米粒子，其中磁颗粒直径可低于 100 μ m[Tanaka S，Akai T, Hatsukade Y, et al..High Tc SQUID DetectionSystem for Metallic Contaminant in Lithium 1n Battery[J].1EEE Transactions onMagnetics, 2009，45 (10): 4510-4513.]。虽然SQUID已经得到广泛应用，但是YBCO双晶晶界结和台阶边沿晶界结在高温超导约瑟夫森结可控性并不理想[高吉，马平，戴远东.高温超导量子干涉器中的约瑟夫森结[J].物理，2007，36 (11):869-878.]。
[0004]超导量子干涉仪需要严格的屏蔽技术，无屏蔽的SQUID很容易受环境磁场(如市电、工作的仪器和运动的机车等)变化的影响，干扰信号有时比被测信号大几个数量级，因此系统工作时会出现信号突变，严重时会失去锁定状态，不能工作。
[0005]无论是食品还是药品，还是其它行业的工业粉体材料生产行业，以现有抽样法检测铁磁性微粒污染，难以消除批量产品的铁磁性微粒污染。并且，无论采用X射线衍射仪还是采用超导量子干涉仪均无法实现连续在线完成大流量的物料检测。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是要克服现有技术无法实现连续在线大流量的粉体物料铁磁性微粒检测缺点，提出一种在线式铁磁微粒检测系统。
[0007]本发明可用于大流量粉体生产中铁磁微粒检测。[0008]本发明的原理为:依据法拉第电磁感应定律，涡流线圈通电工作时产生交变磁场。铁磁性微颗粒存在电磁感应作用，将铁磁性微颗粒置于感应电动势区域，铁磁性微颗粒内将形成感应电流，这种感应电流属涡流性质。由于铁磁性微颗粒自身存在电阻，所以涡流在铁磁性微颗粒中将产生热量而温升。涡流线圈通电工作功率越大，铁磁性微颗粒中将产生热量就会越大，温升就会越高。铁磁性微颗粒温升越高，红外辐射能量就会越大。将红外探测器与涡流线圈同轴相向布置，处于涡流线圈与红外探测器之间的铁磁性微颗粒的红外辐射即被红外探测器探测。
[0009]本发明的技术方案如下:
[0010]本发明由走料机构和检测系统组成，所述的走料机构由驱动螺杆伺服电机、匀速推料螺杆、旋转托盘驱动电机、旋转托盘、托盘罩、出料锥形管、进料管、供物料桶、施料刮料锥管，以及安装旋转托盘驱动电机的电机座板组成。托盘罩安装于旋转托盘上方。旋转托盘驱动电机驱动旋转托盘旋转，通过旋转托盘驱动电机的驱动，使旋转托盘上承载的粉体连续送至检测区域。安装旋转托盘驱动电机的电机座板位于旋转托盘下方。出料锥形管安装在所述的电机座板上。旋转托盘上开有出料口，出料口和出料锥形管通过电机座板上的开口连通。
[0011]施料刮料锥管安装于托盘罩内，用于布施粉体。施料刮料锥管的一端连接进料管，进料管的另一端的进料管内安装有匀速推料螺杆，匀速推料螺杆的轴端与驱动螺杆伺服电机联轴；进料管与供物料桶相互垂直并连通。驱动螺杆伺服电机工作时，匀速推料螺杆将来自供物料桶需要检测的粉体匀速布施于旋转托盘上。
[0012]旋转托盘驱动电机的轴穿入旋转托盘圆心孔并且固定锁紧，带动旋转托盘旋转。
[0013]所述的施料刮料锥管由施料罩口和挡料弧形板组成。施料刮料锥管与进料管连接的一端为直筒，另一端为喇叭形的施料罩口，施料罩口的径向后侧下沿安装有挡料弧形板。
[0014]所述的检测系统由检测红外探测器、参比红外探测器和涡流线圈组成。所述的检测红外探测器和参比红外探测器安装于走料机构的旋转托盘上方的托盘罩上，检测红外探测器和参比红外探测器同处同一同心圆环上，两者之间夹角为120°。涡流线圈与检测红外探测器同轴相向安装在旋转托盘下方的电机座板上。
[0015]所述的检测系统中，所述的涡流线圈由圆柱形铁氧体，及其在圆柱形铁氧体的圆柱面径向环绕的导线构成。涡流线圈的轴向与检测红外探测器检测窗口相向布置，涡流线圈与检测红外探测器检测窗口之间的区域为检测区域。
[0016]所述检测窗口位于红外探测器的轴向下端。
[0017]所述的走料机构的旋转托盘位于检测系统的涡流线圈与检测红外探测器的检测窗口之间。
[0018]旋转托盘上的粉体的分布位置由布施粉体的施料刮料锥管控制。布施粉体的施料刮料锥管安装于托盘罩内，位于与检测红外探测器安装位置的同心圆环的120°夹角位置处，施料刮料锥管布施的粉体分布于施料刮料锥管与检测红外探测器的同心圆环区域。
[0019]分布在旋转托盘上的需检测粉体，顺序进入参比红外探测器检测窗口和检测红外探测器检测窗口。检测红外探测器检测窗口和涡流线圈的电磁感应区域为同一区域。通过旋转托盘连续旋转，需检测粉体即被连续检测。
[0020]旋转托盘旋转时，分布于旋转托盘上的需检测的粉体即被连续送至检测区域。[0021]随着旋转托盘的继续旋转，完成检测的粉体即被安装在施料刮料锥管径向后侧下沿的挡料弧形板刮挡，粉体通过旋转托盘的出料口出料，经安装在电机座板上的出料锥型管流入备用容器收集。
[0022]旋转托盘旋转至旋转托盘的出料口与施料刮料锥管同轴时，须避免匀速推料螺杆推进需检测的粉体直接通过旋转托盘的出料口进入备用容器。旋转托盘的出料口与施料刮料锥管同轴时，即控制驱动螺杆伺服电机暂停，驱动螺杆伺服电机暂停，匀速推料螺杆即暂停推料，暂停施料刮料锥管布施粉体，也就达到了避免匀速推料螺杆推进需检测的粉体直接通过旋转托盘的出料口进入备用容器的目的。依照旋转托盘驱动电机每旋转一周，旋转托盘的出料口与施料刮料锥管同轴一次，依此周期性频率设定转托盘驱动电机每旋转一周，驱动螺杆伺服电机暂停。
[0023]在旋转托盘驱动电机的驱动下，旋转托盘的出料口转出与施料刮料锥管的同轴位置，驱动螺杆伺服电机恢复工作，匀速推料螺杆恢复推进需检测的粉体，施料刮料锥管继续向旋转托盘旋布施需检测粉体，如此循环达到在线检测的目的。
[0024]参比红外探测器安装位置属非涡流线圈的电磁感应区，用于检测非涡流线圈的电磁感应区的粉体，参比红外探测器获得的信号无论是含有铁磁性微粒粉体与不含铁磁性微粒的粉体均属于同一特征的涡流感应的参照信号。
[0025]检测红外探测器安装位置属涡流线圈的电磁感应区，检测红外探测器检测涡流线圈的电磁感应区粉体，被检测粉体如果含有铁磁性微粒，该铁磁性微粒迅速形成涡流而温升，检测红外探测器即获得温升效应红外光谱信号。
[0026]如被检测粉体不含铁磁性微粒，便无涡流效应而无温升，即获得无涡流效应，无温升的红外光谱信号。
[0027]含有铁磁性微粒粉体与不含铁磁性微粒的粉体红外信号，通过红外探测器专用的前置放大电路处理，由信号处理单片机输出。
[0028]本发明为微纳米粉体技术的工业化生产提供了一种提高产品品质的实用检测技术。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是本发明在线式铁磁微粒检测系统原理图，
[0030]图中，I涡流线圈，2检测红外探测器，4旋转托盘，Fe粉体；
[0031]图2是本发明在线式铁磁微粒检测系统的涡流线圈，
[0032]图中，1-1铁氧体，1-2环绕导线；
[0033]图3是本发明在线式铁磁微粒检测系统原理框图，
[0034]图中，双虚线框内是本发明在线式铁磁微粒检测系统，单虚线框内是信号处理系统；
[0035]图4是本发明在线式铁磁微粒检测系统结构示图，
[0036]图中，I涡流线圈，2检测红外探测器，3参比红外探测器，4旋转托盘，4-1出料口，5旋转托盘驱动电机，6托盘罩，7出料锥型管，8进料管，9匀速推料螺杆，10供物料桶，11驱动螺杆伺服电机，12施料刮料锥管，13电机座板；
[0037]图5是图4的俯视图，[0038]图中，2检测红外探测器，3参比红外探测器，6托盘罩，8进料管，10供物料桶，11驱动螺杆伺服电机；
[0039]图6是图4的仰视图，
[0040]图中，I涡流线圈，4旋转托盘，5旋转托盘驱动电机，6托盘罩，7出料锥型管，8进料管，10供物料桶，11驱动螺杆伺服电机，13电机座板；
[0041]图7是12施料刮料锥管结构示意图，
[0042]图中，12-1挡料弧形板，12-2施料罩口 ；
[0043]图8是图7的俯视图，
[0044]图中，12-1挡料弧形板，12-2施料罩口 ；
[0045]图9是转动托盘示图，
[0046]图中，5旋转托盘驱动电机，4旋转托盘，7出料锥型管，4-1出料口，13电机座板；
[0047]图10是12施料刮料锥管与4旋转托盘安装示意图；
[0048]图中，5旋转托盘驱动电机，4旋转托盘，7出料锥型管，12施料刮料锥管，13电机座板。
【具体实施方式】
[0049]以下结合附图和【具体实施方式】进一步说明本发明
[0050]本发明由走料机构和检测系统组成。
[0051]所述的走料机构由驱动螺杆伺服电机11、匀速推料螺杆9、旋转托盘驱动电机5、旋转托盘4、托盘罩6、出料锥形管7、进料管8、供物料桶10、施料刮料锥管12，以及安装旋转托盘驱动电机5的电机座板13组成。
[0052]所述的施料刮料锥管12连接进料管8的一端为直筒，另一端为喇叭形的施料罩口
12-2，施料罩口 12-2的径向后侧下沿安装有挡料弧形板12-1。
[0053]所述的托盘罩6安装于旋转托盘4的上方。旋转托盘驱动电机5驱动旋转托盘4旋转，通过旋转托盘驱动电机5的驱动作用，使旋转托盘4上承载的粉体连续送至检测区域。安装旋转托盘驱动电机5的电机座板13位于旋转托盘4的下方。出料锥形管7安装在所述的电机座板13上。旋转托盘4上开有出料口 4-1，出料口 4-1和出料锥形管7通过电机座板13上的开口连通。
[0054]施料刮料锥管12安装于托盘罩6内，用于布施粉体。施料刮料锥管12的一端连接进料管8，进料管8另一端的管内安装有匀速推料螺杆9，匀速推料螺杆9的轴端与驱动螺杆伺服电机11联轴；进料管8与供物料桶10相互垂直并且连通。驱动螺杆伺服电机11工作时，匀速推料螺杆9将来自供物料桶10的需要检测粉体匀速布施于旋转托盘4上。
[0055]旋转托盘驱动电机5的轴穿入旋转托盘4的圆心孔并且固定锁紧，带动旋转托盘4旋转。
[0056]所述的检测系统由检测红外探测器2、参比红外探测器3和涡流线圈I组成。检测红外探测器2和参比红外探测器3安装于走料机构的托盘罩6上，检测红外探测器2和参比红外探测器3处于同一同心圆环上，两者之间的夹角为120°。涡流线圈I和检测红外探测器2同轴相向安装于旋转托盘4下方的电机座板13上。
[0057]所述走料机构的旋转托盘4位于涡流线圈I与检测红外探测器2检测窗口之间。[0058]旋转托盘4上的粉体的分布位置由布施粉体的施料刮料锥管12控制。布施粉体的施料刮料锥管12安装于托盘罩6内，位于与检测红外探测器2安装位置的同心圆环的120°夹角位置处，施料刮料锥管12布施的粉体分布于施料刮料锥管12与检测红外探测器之间的同心圆环区域。
[0059]所述的检测机构的参比红外探测器3的安装位置与检测红外探测器2相距120°夹角的同心圆环上，用于获取未受涡流线圈I电磁感应的参比红外信号。
[0060]如图3所示，参比红外探测器3检测区为铁磁性颗粒A区，检测红外探测器2检测窗口与同轴相向涡流线圈I之间检测区为铁磁性微颗粒B区。
[0061]在旋转托盘4上的需检测粉体分布在参比红外探测器3检测窗口和检测红外探测器2检测窗口的检测区，参比红外探测器3检测窗口与检测红外探测器2检测窗口的相对位置是同心圆环120°夹角，检测红外探测器2的检测窗口与涡流线圈I轴向相向。通过旋转托盘4连续旋转，需检测的粉体经参比红外探测器3检测窗口检测后，旋转托盘4继续旋转120°即进入与涡流线圈I轴向相向的检测红外探测器2检测窗口检测区。
[0062]随着旋转托盘4的继续旋转，完成检测的粉体即被安装在施料刮料锥管12径向后侧下沿的挡料弧形板12-1刮挡，与施料刮料锥管12相向的旋转托盘4同心圆环区设有出料口 4-1，被挡料弧形板12-1刮挡的粉体，通过出料口 4-1出料，经安装在电机座板13上的出料锥形管7流入备用容器，由备用容器收集。
[0063]旋转托盘4旋转至出料口 4-1与施料刮料锥管12出口同轴的位置时，为了获得未受涡流线圈I电磁感应参比红外信号，在托盘罩6上安装有参比红外探测器3，参比红外探测器3的安装位置在与检测红外探测器120°夹角的同心圆环上。
[0064]如图3所示，参比红外探测器3检测区为铁磁性微颗粒A区，检测红外探测器2与同轴相向涡流线圈I之间检测区为铁磁性微颗粒B区。
[0065]分布在旋转托盘6上的需检测粉体，顺序进入参比红外探测器3检测窗口和检测红外探测器2检测窗口的检测区域。参比红外探测器3检测窗口与检测红外探测器2检测窗口的相对位置是同心圆环的120°夹角，涡流线圈I轴向相向于检测红外探测器2检测窗口。通过旋转托盘6连续旋转，需检测粉体经过参比红外探测器3检测窗口检测后，旋转托盘6继续旋转120°再进入与涡流线圈I轴向相向的检测红外探测器2检测窗口的检测区域。
[0066]连接在进料管8—端的施料刮料锥管12安装于托盘罩6内，进料管8的另一端内安装匀速推料螺杆9，匀速推料螺杆9的轴端与驱动螺杆伺服电机11联轴，进料管8与供物料桶10相互垂直并联通。驱动螺杆伺服电机11工作时，匀速推料螺杆9将来自供物料桶10的需检测粉体匀速布施于旋转托盘4上。
[0067]旋转托盘驱动电机5的轴穿入旋转托盘4的圆心孔且固定锁紧，带动旋转托盘旋转。
[0068]旋转托盘4旋转时，分布于旋转托盘4上的需检测的粉体即被连续送至检测区。
[0069]随着旋转托盘4的继续旋转，完成检测的粉体即被安装在施料刮料锥管12径向后侧的挡料弧形板12-1刮挡，粉体通过旋转托盘4的出料口 4-1出料，经安装在电机座板13上的出料锥型管7流入备用容器收集。
[0070]旋转托盘4旋转至旋转托盘旋转4的出料口 4-1与施料刮料锥管12同轴时，须避免匀速推料螺杆9推进需检测的粉体直接通过旋转托盘4的出料口 4-1进入备用容器。旋转托盘4的出料口与施料刮料锥管出口同轴时，即控制驱动螺杆伺服电机11暂停，驱动螺杆伺服电机11暂停，匀速推料螺杆9即暂停推料，暂停施料刮料锥管12布施粉体，也就达到了避免匀速推料螺杆9推进需检测的粉体直接通过旋转托盘4的出料口 4-1进入备用容器的目的。依照旋转托盘驱动电机5每旋转一周，旋转托盘4的出料口 4-1与施料刮料锥管12出口同轴一次，依此周期性频率设定转托盘驱动电机5每旋转一周，驱动螺杆伺服电机11暂停。驱动螺杆伺服电机11暂停，匀速推料螺杆9即暂停推料，施料刮料锥管12布施粉体暂停，避免匀速推料螺杆9推进需检测的粉体直接通过旋转托盘4的出料口 4-1进入备用容器。
[0071]在旋转托盘驱动电机5的旋转驱动下，旋转托盘4的出料口 4-1转出与施料刮料锥管12同轴位置，驱动螺杆伺服电机11恢复工作，匀速推料螺杆9恢复推进需检测的粉体，施料刮料锥管12继续向旋转托盘4旋布施需检测粉体，如此循环达到在线检测的目的。
[0072]所述的检测系统中，所述的涡流线圈I由圆柱形铁氧体1-1、环绕圆柱型铁氧体圆柱面径向导线1-2构成，涡流线圈I的轴向与检测红外探测器探测2窗口相向之间是检测区域。
[0073]如图1所示，涡流线圈I与检测红外探测器2之间设置有旋转托盘4，涡流线圈I与检测红外探测器2同轴相向布置，检测红外探测器2安装于旋转托盘4上方的托盘罩6上，涡流线圈I安装于旋转托盘4下方的电机座板13上，当涡流线圈I通电产生交变磁场，旋转托盘4中铁磁性微粒Fe处在变化着的磁场中。由于铁磁性微粒Fe的电磁感应作用，铁磁性微粒Fe会产生感应电动势。并且由于铁磁性微粒Fe自身存在电阻，所以涡流在铁磁性微粒Fe产生热量而使铁磁性微粒Fe温升。
[0074]涡流线圈I通电功率越大，铁磁性微粒Fe产生的热量就会越大，温升就会越高。铁磁性微粒Fe温升越高，红外辐射能量就会越大。此时，铁磁性微粒Fe红外辐射即被检测红外探测器2探测。
[0075]如图2所示，所述的涡流线圈I由导线1-2环绕圆柱形铁氧体1-1的柱面构成。
[0076]图3所示为本发明在线铁磁微粒检测系统工作原理。
[0077]如图3所示，匀速推料螺杆9将粉体Fe输送至旋转托盘4，首先到达铁磁性微颗粒A区，粉体Fe在A区处于非涡流线圈I检测区域，此时参比红外探测器3获得红外光谱信号属于无感应电动势的信号，随着旋转托盘驱动电机5驱动旋转托盘4旋转，粉体Fe到达铁磁性微颗粒B区，粉体Fe在铁磁性微颗粒B区处于涡流线圈I通电工作时产生的交变磁场区,含有铁磁微粒粉体Fe电磁感应作用，含有铁磁微粒粉体Fe即产生感应电动势，由于含有铁磁微粒粉体Fe自身电阻作用，涡流在含有铁磁性微粒粉体Fe中将产生热量而温升，含有铁磁性微粒粉体Fe的温度升高的红外光谱信号即被红外探测器2探测。
[0078]检测红外探测器2和参比红外探测器3检测的红外光谱的信号传送至前置放大器，前置放大器放大器分别放大检测红外探测器2检测粉体Fe获取含有铁磁性微粒粉体Fe感应交变磁场作用的温升红外光谱信号和参比红外探测器3检测获取粉体Fe无铁磁性微粒粉体Fe的无感应交变磁场无温升红外光谱信号。
[0079]当检测红外探测器2和参比红外探测器3获取的红外光谱相同，说明被检测粉体Fe无铁磁性微粒。[0080]当检测红外探测器2和参比红外探测器3获取红外光谱不同，并且检测红外探测器2获取红外光谱信号红外辐射色温显著增高，即确定了被检测粉体Fe铁磁性微粒的存在。
[0081]当匀速推料螺杆9所输送的粉体Fe中，无铁磁性微粒时，检测红外探测器2和参比红外探测器3获取的红外光谱信号相同，即未出现感应交变磁场引起的温升红外光谱信号。
[0082]当匀速推料螺杆9所输送的粉体Fe中，含有铁磁性微粒时，检测红外探测器2和参比红外探测器3获取的红外光谱信号即出现色温差异，感应交变磁场引起的温升红外光谱信号被检测红外探测器2获取。
[0083]如图4，图5，图6所示，涡流线圈I安装于电机座板13上，检测红外探测器2安装于托盘罩6上,与润流线圈I同轴相向布置。
[0084]为了保证被检测粉体Fe分布位置处于被检测探测区，参比红外探测器3安装于托盘罩6与检测红外探测器2同心圆环的120°夹角位置处，进料管8的出料端口安装于托盘罩6与检测红外探测器2同心圆环的120°夹角位置处，使施料刮料锥管12布施的被检测粉体Fe分布于参比红外探测器3、检测红外探测器2和涡流线圈I形成的同心圆轨道区域。
[0085]进料管8的两端分别安装施料刮料锥管12和匀速推料螺杆9 ;所述的施料刮料锥管12安装于托盘罩6内；匀速推料螺杆9安装在进料管8管内，匀速推料螺杆9与驱动螺杆伺服电机11联轴；供物料桶10安装于进料管8径向上方并连通。
[0086]涡流线圈1、出料锥型管7、旋转托盘驱动电机5分别安装于电机座板13朝下的一面。
[0087]旋转托盘4位于检测系统的涡流线圈I与检测红外探测器2的检测窗口之间，置于托盘罩6的罩内。旋转托盘驱动电机5的轴穿入旋转托盘4的圆心孔并且固定锁紧。
[0088]本发明在线式铁磁微粒检测系统的工作过程如下:如图4所示，将需要检测粉体Fe盛入供物料桶10，开启驱动螺杆伺服电机11，匀速推料螺杆9旋转推动粉体，粉体经进料管8从施料刮料锥管12落入旋转托盘4。
[0089]旋转托盘驱动电机5旋转，将落入旋转托盘4的粉体Fe转动移位至参比红外探测器3垂直同轴的位置，参比红外探测器3获取了在旋转托盘4的粉体Fe的红外光谱信号。
[0090]旋转托盘驱动电机5继续旋转，将旋转托盘4的粉体Fe转动移位至涡流线圈I与检测红外探测器2垂直同轴的位置。
[0091]涡流线圈I的交变磁场使被检测的粉体Fe中含有的铁磁性微粒产生电磁感应，铁磁性微粒产生感应电动势。又由于铁磁性微粒自身存在电阻，所以涡流在铁磁性微粒产生热量而温升。涡流线圈I通电功率越大，铁磁性微粒产生热量就会越大，温升就会越高，红外光谱色温就会高。铁磁性微粒产生热量的红外辐射光谱信号即被检测红外探测器2探测。
[0092]如图4，旋转托盘驱动电机5驱动旋转托盘4连续旋转，使粉体Fe从旋转托盘4的出料口 4-1出料，从旋转托盘4的出料口 4-1的出料经安装在电机座板13的出料锥型管7出料被收集。
[0093]如图7，图8所示，所述的施料刮料锥管12由施料罩口 12-2和挡料弧形板12_1组成。施料刮料锥管12的一端与进料管8连接，与进料管8连接的一端为直筒，另一端为喇叭形的施料罩口 12-2，施料罩口 12-2的径向后侧下沿安装有挡料弧形板12-1。进料管8的进料经施料刮料锥管12的施料罩口 12-2布施。随着旋转托盘4的旋转，经检测后的粉体Fe旋转至挡料弧形板12-1刮料区，即被挡料弧形板12-1刮挡。
[0094]如图9，图10所示，被刮挡的粉体Fe经电机座板13的出料锥型管7出料。
[0095]旋转托盘4上的粉体被刮除后，在旋转托盘驱动电机5驱动下继续旋转，转至与施料刮料锥管12垂直同轴时，来自进料管8待检测的粉体Fe即由施料刮料锥管12布施在旋转托盘4上，在旋转托盘驱动电机5驱动下先后进入参比红外探测器3检测区铁磁性微颗粒A区，检测红外探测器2检测区铁磁性微颗粒B区。如此连续工作，实现在线检测获取粉体中的铁磁性微粒的红外光谱信号。
[0096]为了达到旋转托盘4的出料口 4-1与施料刮料锥管12垂直同轴时粉体Fe直接进入出料锥型管7，设定旋转托盘驱动电机5每旋转一周，旋转托盘4的出料口 4-1与进料管8垂直同轴时，驱动螺杆伺服电机11暂停。驱动螺杆伺服电机11暂停，匀速推料螺杆9即暂停，进料管8的粉体Fe暂停送料。旋转托盘4的出料口 4-1转出与进料管8垂直同轴位置时，驱动螺杆伺服电机11恢复工作，再次恢复送料，如此循环工作。
[0097]为了保证涡流线圈I的交变磁场使被检测的粉体Fe中含有的铁磁性微粒电磁感应不会受到旋转托盘4、电机座板13感磁性的干扰，旋转托盘4、电机座板13采用非金属材料，陶瓷或其它非导磁高分子材料制造。
【权利要求】
1.一种在线式铁磁微粒检测系统，其特征在于，所述的铁磁微粒检测系统由走料机构和检测系统组成；所述的走料机构包括驱动螺杆伺服电机(11)、匀速推料螺杆(9)、旋转托盘驱动电机(5)、旋转托盘(4)、托盘罩(6)、出料锥型管(7)、进料管(8)、供物料桶(10)、施料刮料锥管(12)，以及安装旋转托盘驱动电机(5)的电机座板(13)； 所述的出料锥型管(7)安装在所述的电机座板(13)上；旋转托盘(4)上开有出料口(4-1)，出料口( 4-1)和出料锥型管(7 )通过电机座板(13 )上的开口连通； 所述的托盘罩(6 )安装于旋转托盘(4 )上方:旋转托盘驱动电机(5 )驱动旋转托盘(4 )旋转，通过旋转托盘驱动电机(5)的驱动作用，使旋转托盘(4)上承载的粉体连续送至检测区域；安装旋转托盘驱动电机(5)的电机座板(13)位于旋转托盘(4)的下方；施料刮料锥管(12)安装于托盘罩(6)内，用于布施粉体；施料刮料锥管(12)的一端连接进料管(8)，进料管(8)的另一端的管内安装有匀速推料螺杆(9)，匀速推料螺杆(9)的轴端与驱动螺杆伺服电机(11)连轴；进料管(8 )与供物料桶(10 )相互垂直并且连通；驱动螺杆伺服电机(11)工作时，匀速推料螺杆(9)将来自供物料桶(10)的需检测粉体匀速布施于旋转托盘(4)上； 所述的检测系统由检测红外探测器(2)、参比红外探测器(3)和涡流线圈(I)组成；检测红外探测器(2 )和参比红外探测器(3 )安装于走料机构的托盘罩(6 )上，检测红外探测器(2)和参比红外探测器(3)处于同一同心圆环上，两者之间的夹角为120° ;涡流线圈(I)和检测红外探测器(2 )同轴相向安装于旋转托盘(4)下方的电机座板(13 )上。
2.按照权利要求1所述的在线式铁磁微粒检测系统，其特征在于，所述的旋转托盘驱动电机(5)的轴穿入旋转托盘(4)的圆心孔且固定锁紧，带动旋转托盘(4)旋转。
3.按照权利要求1所述的在线式铁磁微粒检测系统，其特征在于，所述的涡流线圈(I)由导线(1-2)环绕圆柱形铁氧体(1-1)的柱面构成。
4.按照权利要求1所述的在线式铁磁微粒检测系统，其特征在于，所述的施料刮料锥管(12)由施料罩口(12-2)和挡料弧形板(12-1)组成；连接进料管(8)的一端为直筒，另一端为喇叭形的施料罩口( 12-2)，施料罩口( 12-2)的径向后侧下沿安装有挡料弧形板(12-1)。
【文档编号】G01N15/00GK103645122SQ201310544555
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年11月5日 优先权日:2013年11月5日
【发明者】邓梁, 杨文晖, 王铮, 吕行 申请人:中国科学院电工研究所