一种沙尘粒径测量系统的制作方法

本实用新型涉及机器视觉技术领域，具体而言，涉及一种沙尘粒径测量系统。

背景技术：

如今，大气环境污染日益严重，其主要推动者为大气中的固态或液态颗粒(例如沙尘颗粒)，大气中的沙尘颗粒不仅影响全球气候改变、大气辐射和地气能量平衡，还会危害人类的身体健康。其中，粒径是表征固态颗粒的一个重要参数，为了预防并治理固态颗粒，研究人员需要准确的测量大气中沙尘颗粒的粒径。

现有技术中，其中一种方法中，利用精密仪器进行手工测量沙尘颗粒的粒径，但是，该方法测量精度低、效率低，不适合工业生产中大批量测量；另一种方法中，利用三坐标测量机来测量沙尘颗粒的粒径，虽然其测量精度高，但是需要接触被测对象，操作较为复杂，导致测量效率会受到一定影响。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种沙尘粒径测量系统，不仅能提高测量沙尘颗粒的粒径的效率，而且还能提高测量结果的精确度。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种沙尘粒径测量系统，其中，包括传送装置、扫描装置和底座；所述传送装置和所述扫描装置均固定在所述底座上；所述传送装置包括振动盘和导向下滑板；其中，所述振动盘和所述导向下滑板连接；

所述振动盘，用于带动所述振动盘上的沙尘颗粒进行振动，并使所述沙尘颗粒下滑至所述导向下滑板；

所述导向下滑板，用于使接收到的沙尘颗粒下滑至所述扫描装置对应的扫描区域；

所述扫描装置，用于扫描落入所述扫描区域的沙尘颗粒，得到所述沙尘颗粒对应的扫描图像，并利用所述扫描图像确定所述沙尘颗粒的粒径。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述传送装置还包括弹簧和电机；其中，所述电机固定在所述振动盘除远离地面的一侧以外的其他任意一侧，所述弹簧的一端固定在所述振动盘上靠近地面的一侧；

所述电机，用于驱动所述振动盘和所述弹簧进行振动。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述传送装置还包括舵机和舵机轴；其中，所述舵机固定在所述振动盘靠近所述扫描装置的一端，所述舵机通过所述舵机轴与所述导向下滑板连接；

所述舵机，用于所述舵机轴调整所述导向下滑板与所述振动盘之间的角度。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述传送装置还包括振动台立架和振动台底座；其中，所述弹簧的另一端固定在所述振动台底座上，所述振动台底座固定在所述振动台立架上；所述振动台立架固定在所述底座上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述扫描装置包括扫描相机；所述扫描相机固定在所述底座上；

所述扫描相机，用于扫描落入所述扫描区域的沙尘颗粒，并生成扫描图像。

结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述扫描装置还包括光源设备和白色挡板；其中，所述光源设备、所述白色挡板均固定在所述底座上，且所述白色挡板位于所述扫描区域远离所述扫描相机的一侧；

所述光源设备，用于为所述扫描区域的沙尘颗粒提供照射光线；

所述白色挡板，用于将所述照射光线进行反射或散射，以提高所述扫描区域内的亮度。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述扫描装置还包括上下移动装置、左右移动装置和第一支架；其中，所述扫描相机固定在所述左右移动装置上，所述左右移动装置固定在所述上下移动装置上，所述上下移动装置卡接在所述第一支架的滑道上；所述第一支架的一端固定在所述底座上；

所述左右移动装置，用于带动所述扫描相机进行左右移动；

所述上下移动装置，用于带动所述扫描相机进行上下移动。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述扫描装置还包括第二支架；其中，所述光源设备卡接在所述第二支架的滑道上，所述第二支架的一端通过支架轴与所述第一支架的另一端连接；

所述第二支架，用于调节所述光源设备的位置。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，还包括控制装置和采集装置；所述传送装置、所述扫描装置、所述采集装置均与所述控制装置连接，所述采集装置固定在所述振动盘上靠近地面的一侧；

所述采集装置，用于采集所述振动盘的重量信息，并将所述重量信息发送给所述控制装置；

所述控制装置，用于接收所述重量信息，并在所述重量信息大于预设阈值时，生成第一指令和第二指令；将所述第一指令发送给所述电机，以使所述电机驱动所述振动盘进行振动；将所述第二指令发送给所述传送装置，以使所述传送装置对落入所述扫描区域的沙尘颗粒进行扫描。

结合第一方面的第八种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，还包括无线装置；所述控制装置与所述无线装置连接；

所述控制装置，还用于接收所述扫描装置传输的扫描图像；

所述无线装置，用于将所述控制装置的扫描图像发送给移动终端。

本实用新型实施例提供的一种沙尘粒径测量系统，其中，该沙尘粒径测量系统包括传送装置、扫描装置和底座；传送装置和扫描装置均固定在底座上；传送装置包括振动盘和导向下滑板；其中，振动盘和导向下滑板连接；振动盘，用于带动振动盘上的沙尘颗粒进行振动，并使沙尘颗粒下滑至导向下滑板；导向下滑板，用于使接收到的沙尘颗粒下滑至扫描装置对应的扫描区域；扫描装置，用于扫描落入扫描区域的沙尘颗粒，得到沙尘颗粒对应的扫描图像，并利用扫描图像确定沙尘颗粒的粒径。本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统能够利用振动盘和导向下滑板将沙尘颗粒连续且不重叠的下滑至扫描区域，以使扫描装置扫描落入扫描区域的沙尘颗粒，得到扫描图像，再利用扫描图像确定沙尘颗粒的粒径，不仅能提高测量沙尘颗粒的粒径的效率，而且还能提高测量结果的精确度。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种沙尘粒径测量系统的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种沙尘粒径测量系统中传送装置的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种沙尘粒径测量系统中扫描装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，为本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统包括传送装置11、扫描装置21和底座31；传送装置11和扫描装置21均固定在底座31上；传送装置11包括振动盘111和导向下滑板112；其中，振动盘111和导向下滑板112连接。

在开始测量沙尘颗粒的粒径时，可以预先设置一个输入装置，用于将待测量粒径的沙尘颗粒传输给振动盘111，例如，在振动盘111的上方放置一个漏斗，漏斗的输出口可以将沙尘颗粒传输至振动盘111，当然，还可以设置其他的输入装置，本实用新型实施例对此不做具体限定。

在振动盘111上存在沙尘颗粒之后，振动盘111用于带动振动盘111上的沙尘颗粒进行振动，使得沙尘颗粒平铺在振动盘111上，值得说明的是，该平铺可以是较为均匀的放置，并不代表绝对的平铺。

并且，该振动盘111与导向下滑板112连接的第一端，相比于振动盘111的第二端(远离导向下滑板112的一端)较低，使得振动盘111的第二端与第一端形成一个坡度，使得沙尘颗粒自动下滑至导向下滑板112。

导向下滑板112与振动盘111呈一定的角度，并且该角度能够使沙尘颗粒顺利落到导向下滑板112上不被弹起。以地面为基准，导向下滑板112存在一定的倾斜角度，该倾斜角度使得导向下滑板112接收到的沙尘颗粒均匀的下滑至扫描装置对应的扫描区域，且下滑的过程中沙尘颗粒的重合度较低。

在沙尘颗粒下滑至扫描区域时，扫描装置21扫描落入扫描区域的沙尘颗粒，得到沙尘颗粒对应的扫描图像，并利用扫描图像确定沙尘颗粒的粒径。

本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统能够利用振动盘和导向下滑板将沙尘颗粒连续且不重合的下滑至扫描区域，以使扫描装置扫描落入扫描区域的沙尘颗粒，得到扫描图像，进而利用扫描图像确定沙尘颗粒的粒径，提高了测量沙尘颗粒的粒径的效率。

结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统的传送装置11还包括弹簧113和电机114；其中，电机114固定在振动盘111除远离地面的一侧以外的其他任意一侧，弹簧113的一端固定在振动盘111上靠近地面的一侧。其中，弹簧113可以为1个，也可以是2个，还可以4个等，弹簧113的个数可以根据振动盘111的大小、重量等来确定。

电机114，用于驱动振动盘111和弹簧113进行振动。其中，可以利用电机114对应的通断电开关来控制电机114是否启动，在电机114启动时，电机驱动振动盘111和弹簧113进行振动，为振动盘111使得沙尘颗粒平铺提供动力。

结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统的传送装置11还包括舵机115和舵机轴116；其中，舵机115固定在振动盘111靠近扫描装置21的一端，舵机115通过舵机轴116与导向下滑板112连接。

在对不同类型的沙尘颗粒的粒径进行测量时，利用舵机115控制舵机轴116旋转，用来调整导向下滑板112移动，达到改变导向下滑板112与振动盘111之间的角度，以及导向下滑板112的倾斜角度的目的，以实现对不同类型的沙尘颗粒的粒径进行测量。

结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统的传送装置11还包括振动台立架117和振动台底座118；其中，弹簧113的另一端固定在振动台底座118上，振动台底座118固定在振动台立架117上；振动台立架117固定在底座31上。振动台立架117用以支撑振动盘111和导向下滑板112，使得从导向下滑板112滑落的沙尘颗粒在空中下滑的时长、速度等，满足扫描装置21得到的扫描图像清晰且连续。

结合图1和图3所示，本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统的扫描装置21包括扫描相机211；扫描相机211固定在底座31上。

在沙尘颗粒从导向下滑板112上滑落，且落入扫描区域内时，扫描相机211扫描落入扫描区域的沙尘颗粒，并生成扫描图像。其中，扫描相机211对应的扫描区域为扫描相机211能够扫描到的区域，这里，为了确保扫描的准确性，可以将扫描区域设置为扫描相机211能够扫描到的区域内唯一中心的一部分较小的区域，避免了扫描相机211扫描不到的情况。当然，还可以根据扫描相机211的扫描频率来设置扫描区域，例如，扫描相机211的扫描频率较高时，可以设置一个较小的扫描区域；扫描相机211的扫描频率较低时，可以设置一个较大的扫描区域，以避免存在沙尘颗粒未被扫描便滑落出扫描区域。

结合图1和图3所示，本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统的扫描装置21还包括光源设备212和白色挡板213；其中，光源设备212、白色挡板213均固定在底座31上，且白色挡板213位于扫描区域远离扫描相机211的一侧，也即，确保扫描相机211能够扫描到扫描区域内的全部沙尘颗粒。

这里，在沙尘颗粒落入振动盘111时，或者在沙尘颗粒从导向下滑板112滑落时，光源设备212启动，并开始为扫描区域的沙尘颗粒提供照射光线，以增加扫描区域的亮度，使得扫描相机211得到的扫描图像较为清晰。

在光源设备212启动，并发射出照射光线时，白色挡板213将照射光线进行反射或散射，以提高扫描区域内的亮度。

结合图1和图3所示，本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统的扫描装置21还包括上下移动装置214、左右移动装置215和第一支架216；其中，扫描相机211固定在左右移动装置215上，左右移动装置215固定在上下移动装置214上，上下移动装置214卡接在第一支架216的滑道上；第一支架216的一端固定在底座31上。

这里，在具体使用的过程中，左右移动装置215可以带动扫描相机211进行左右移动，上下移动装置214可以第一支架216的滑道上，带动扫描相机211进行上下移动。由于，左右移动装置215固定在上下移动装置214上，因此，扫描相机211可以先随上下移动装置214进行上下移动，再随左右移动装置215进行左右移动；也可以先随左右移动装置215进行左右移动，再随上下移动装置214进行上下移动，本实用新型实施例对此不做具体限定。

其中，带动扫描相机211进行上下移动和/或进行左右移动，不仅可以调节扫描区域，还可以调节扫描相机211的焦距，使得扫描相机211得到的扫描图像较为清晰，确保沙尘颗粒的粒径的测量精度。

结合图1和图3所示，本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统的扫描装置21还包括第二支架217；其中，光源设备212卡接在第二支架217的滑道上，第二支架217的一端通过支架轴218与第一支架216的另一端连接；第二支架217，用于调节光源设备212的位置。

本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统还包括控制装置和采集装置；传送装置11、扫描装置21、采集装置均与控制装置连接，采集装置固定在振动盘111上靠近地面的一侧；其中，控制装置和采集装置均未在附图中示出。

采集装置可以是重力传感器，用于采集振动盘111的重力信息，并根据采集到的重力信息计算振动盘111的重量信息，并将重量信息发送给控制装置。

控制装置接收重量信息，将重量信息与预设阈值进行对比，并在重量信息大于预设阈值时，生成第一指令和第二指令；将第一指令发送给电机114，以使电机114驱动振动盘111进行振动；将第二指令发送给扫描装置21，以使扫描装置21对落入扫描区域的沙尘颗粒进行扫描。在具体实施中，还可以人为的控制电机114和扫描装置21启动。

当然，在采集装置采集振动盘111的重力信息之后，也可以直接将振动盘111的重力信息发送给控制装置，控制装置利用重力信息计算振动盘111的重量信息，然后将重量信息与预设阈值进行对比。

具体的，在振动盘111上存在沙尘颗粒之后，采集装置采集到的当前重力信息增大，采集装置将当前重力信息发送给控制装置，控制装置利用当前重力信息计算振动盘111的当前重量信息，然后将当前重量信息与预设阈值进行对比，并确定当前重量信息大于预设阈值时，生成第一指令和第二指令。控制装置将第一指令发送给电机114，以使电机114驱动振动盘111进行振动；同时，控制装置将第二指令发送给扫描装置21，以使扫描装置21对落入扫描区域的沙尘颗粒进行扫描，从而完成对沙尘颗粒的粒径测量。

本实用新型实施例提供的沙尘粒径测量系统还包括无线装置，其中，控制装置与无线装置连接，且无线装置也未在附图中进行示出。

扫描相机211在对沙尘颗粒进行扫描，并得到扫描图像之后，除了可以利用扫描图像确定沙尘颗粒的粒径之外，还可以将扫描图像传输给控制装置。控制装置在接收到扫描图像之后，可以利用扫描图像确定沙尘颗粒的粒径，并将扫描图像和对应的粒径建立映射关系，进行存储。

当然，控制装置还可以通过无线装置将扫描图像发送给移动终端(例如个人计算机(personalcomputer，pc)端等)，以使得移动终端对扫描图像进行计算，得到沙尘颗粒的粒径；还可以是将计算好的沙尘粒径或扫描图像和对应的粒径建立映射关系发送给移动终端，以使移动终端进行后续的处理。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。