一种化肥颗粒颜色与粒径检测装置的制作方法

本发明涉及化肥制造，特别涉及一种化肥颗粒颜色与粒径检测装置。

背景技术：

1、现阶段化肥厂复合肥料的生产方法包括料浆法、熔体法、团粒法等，而氨酸法由于它产量较高，应用成本低，能耗低等优点，已经成为复合肥生产工艺的重要发展方向，是主流中大型化肥生产工厂造粒技术手段。氨酸造粒技术，将各种原料计量后混合均匀，送入造粒机内，通过造粒机转动形成料床，再经过埋管加入液氨(气氨)、浓硫酸、洗液、蒸汽，对物料进行打湿、加热，反应后的物料在造粒机内滚动团聚成粒。造粒机内物料反应好后颜色均匀，颗粒饱满，表面致密有光泽，强度高，为后续的产品防结块打下基础。

2、传统的氨酸法造粒工艺，需要化肥厂熟练的技术工人在生产时人眼观察造粒机内物料状态，实时监控，根据过往的造粒成型的经验来判断造粒机的情况，这种靠技术工人检测造粒的方式耗时耗力。并且在化肥造粒过程中会散发出浓烈的化学气体，工人长期吸入混有氨酸气体会氨中毒，对人体的呼吸系统造成损伤，故而实现氨酸造粒检测无人化势在必行。随着科学技术的发展，工厂的生产趋向自动化、智能化。其中计算机视觉技术因其识别率高和非接触等特性，能够满足工厂生产要求，得到了越来越广泛的应用。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种化肥颗粒颜色与粒径检测装置，包括：取料机构、进料机构、滚筒机构、颜色检测机构以及粒径检测机构；

2、所述取料机构用于化肥颗粒进行取料；

3、所述取料机构将待检化肥颗粒取料进入进料机构，所述进料机构将待检化肥颗粒冷却并进行第一次分筛；

4、所述滚筒机构，将进料机构输送的待检化肥颗粒进行第二次分筛；

5、所述颜色检测机构，设置在所述滚筒机构的下方，由面阵相机拍照对二次分筛之后的待检测化肥颗粒进行颜色检测；

6、在颜色检测完成后的化肥颗粒流入所述粒径检测机构，由线扫相机对其取图进行粒径检测。

7、优选的，所述取料机构包括设置在造粒机上的门阀式取料组件，所述门阀式取料组件包括与造粒机内部连通的第一取样通道、设置在第一取样通道一端的第一取样口、位于第一取样口的滑动门阀以及驱动所述滑动门阀关闭或打开所述第一取样口的第一滑台气缸。

8、优选的，所述取料机构包括设置在输送带上的真空取料组件，所述真空取料组件包括竖直设置在所述输送带一侧的提拉气缸、设置在提拉气缸上输出端的波纹管、设置在波纹管一端的第二取样口和另一端的第二出料口、设置在第二取样口出的颗粒真空输送器以及设置在所述提拉气缸一侧的滚珠导轨，所述滚珠导轨用于提拉气缸驱动所述第二取样口取样的导向。

9、优选的，所述取料机构包括设置在输送带上的旋转取样组件，所述旋转取样组件包括设置在输送带上方的旋转电机、设置在旋转电机输出端的旋转轴、与所述旋转轴内部连通设置的取料管道以及设置在旋转轴一侧的出料口，所述旋转轴内部空腔设置，所述取料管道远离所述旋转轴的一端沿所述旋转轴的旋转方向的一侧延伸成第三取样口；通过设置不同长度的取料管道，可实现对不同深浅位置的取样。

10、优选的，所述进料机构包括：冷却腔、设置在冷却腔上方的进料口、朝向所述冷却腔内部设置的冷却吹气机构、设置在冷却腔底部一侧的滤网、设置在滤网下方的细小颗粒筛除阀门以及设置在冷却腔底部另一侧的放料阀门，待检测颗粒通过放料阀门流入所述滚筒机构中。

11、优选的，所述滚筒机构包括：检测腔体、设置在检测腔体上方的滚筒滤网、设置在所述滚筒滤网一侧的进料漏斗、设置在滚筒滤网另一侧的结块颗粒筛除阀门以及结块颗粒筛除漏斗。

12、优选的，所述颜色检测机构包括：颜色检测腔体、设置在颜色检测腔体上的推平气缸、设置在颜色检测腔体底部的出料阀门、设置在推平气缸上方的第一光源和第一折射棱镜、以及设置在检测腔体外侧朝向所述第一折射棱镜设置的面阵相机，所述第一光源与检测面垂直设置。

13、优选的，所述面阵相机在检测前使用24色卡进行ccm校准。

14、优选的，所述粒径检测机构包括：设置在颜色检测机构下方的送料凹槽板、设置在所述送料凹槽板下方的直振器、设置在所述送料凹槽板一侧的清扫气缸、设置在送料凹槽板一侧的第二光源和第二折射棱镜以及设置在第二折射棱镜上方的线扫相机。

15、优选的，包括设置在所述粒径检测机构一侧的支架，所述线扫相机设置在所述支架上，所述支架底部和靠近所述粒径检测机构一侧设置有减震橡胶垫。

16、本发明的有益效果

17、本发明提供一种化肥颗粒颜色与粒径检测装置，包括：取料机构、进料机构、滚筒机构、颜色检测机构以及粒径检测机构；检测前筛除了对检测结果有影响的结块颗粒，保证了颜色检测结果的准确性；颜色检测机构为封闭式的暗室环境，光源与采集面距离恒定，既保证了外界光的干扰，又保证每次采集图像时光照强度保持一致，颜色检测机构中，检测面为垂直于检测光路的平面，保证了检测的准确性；粒径检测过程中，粒径为跌落式检测，不与成像系统接触，避免了检测物在检测过程中污染检测系统 ，检测可靠性高；掉落时经过采集区域时速度一致，采集图像畸变极小，检测准确性极高。

18、使用面阵相机和线扫相机分别检测生产过程中化肥颗粒的颜色与粒径大小。通过检测以上数据，确定化肥在此工序的生产状态，并把检测结果实时反馈给dcs系统，及时调整化肥颗粒的生产工艺参数，对化肥颗粒生产过程形成严格的闭环控制，从而极大提高了化肥颗粒的生产合格率。

技术特征：

1.一种化肥颗粒颜色与粒径检测装置，其特征在于，包括：取料机构(10)、进料机构(20)、滚筒机构(30)、颜色检测机构(40)以及粒径检测机构(50)；

2.根据权利要求1所述的化肥颗粒颜色与粒径检测装置，其特征在于，所述取料机构(10)包括设置在造粒机上的门阀式取料组件(11)，所述门阀式取料组件(11)包括与造粒机内部连通的第一取样通道(111)、设置在第一取样通道(111)一端的第一取样口(112)、位于第一取样口(112)的滑动门阀(113)以及驱动所述滑动门阀(113)关闭或打开所述第一取样口(112)的第一滑台气缸(114)。

3.根据权利要求1所述的化肥颗粒颜色与粒径检测装置，其特征在于，所述取料机构(10)包括设置在输送带(127)上的真空取料组件(12)，所述真空取料组件(12)包括竖直设置在所述输送带(127)一侧的提拉气缸(121)、设置在提拉气缸(121)上输出端的波纹管(122)、设置在波纹管(122)一端的第二取样口(123)和另一端的第二出料口(124)、设置在第二取样口(123)出的颗粒真空输送器(125)以及设置在所述提拉气缸(121)一侧的滚珠导轨(126)，所述滚珠导轨(126)用于提拉气缸(121)驱动所述第二取样口(123)取样的导向。

4.根据权利要求1所述的化肥颗粒颜色与粒径检测装置，其特征在于，所述取料机构(10)包括设置在输送带(127)上的旋转取样组件(13)，所述旋转取样组件(13)包括设置在输送带(127)上方的旋转电机(131)、设置在旋转电机(131)输出端的旋转轴(132)、与所述旋转轴(132)内部连通设置的取料管道(134)以及设置在旋转轴(132)一侧的出料口(135)，所述旋转轴(132)内部空腔设置，所述取料管道(134)远离所述旋转轴(132)的一端沿所述旋转轴(132)的旋转方向的一侧延伸成第三取样口(136)；通过设置不同长度的取料管道(134)，以实现对不同深浅位置的取样。

5.根据权利要求1所述的化肥颗粒颜色与粒径检测装置，其特征在于，所述进料机构(20)包括：冷却腔(21)、设置在冷却腔(21)上方的进料口(22)、朝向所述冷却腔(21)内部设置的冷却吹气机构(23)、设置在冷却腔(21)底部一侧的滤网(24)、设置在滤网(24)下方的细小颗粒筛除阀门(25)以及设置在冷却腔(21)底部另一侧的放料阀门(26)，待检测颗粒通过放料阀门(26)流入所述滚筒机构(30)中。

6.根据权利要求1所述的化肥颗粒颜色与粒径检测装置，其特征在于，所述滚筒机构(30)包括：检测腔体(31)、设置在检测腔体(31)上方的滚筒滤网(32)、设置在所述滚筒滤网(32)一侧的进料漏斗(33)、设置在滚筒滤网(32)另一侧的结块颗粒筛除阀门(34)以及结块颗粒筛除漏斗(35)。

7.根据权利要求1所述的化肥颗粒颜色与粒径检测装置，其特征在于，所述颜色检测机构(40)包括：颜色检测腔体(41)、设置在颜色检测腔体(41)上的推平气缸(42)、设置在颜色检测腔体(41)底部的出料阀门(43)、设置在推平气缸(42)上方的第一光源(44)和第一折射棱镜(45)、以及设置在检测腔体(31)外侧朝向所述第一折射棱镜(45)设置的面阵相机(46)，所述第一光源(44)与检测面垂直设置。

8.根据权利要求7所述的化肥颗粒颜色与粒径检测装置，其特征在于，所述面阵相机(46)在检测前使用24色卡进行ccm校准。

9.根据权利要求1所述的化肥颗粒颜色与粒径检测装置，其特征在于，所述粒径检测机构(50)包括：设置在颜色检测机构(40)下方的送料凹槽板(51)、设置在所述送料凹槽板(51)下方的直振器(52)、设置在所述送料凹槽板(51)一侧的清扫气缸(53)、设置在送料凹槽板(51)一侧的第二光源(54)和第二折射棱镜(55)以及设置在第二折射棱镜(55)上方的线扫相机(56)。

10.根据权利要求9所述的化肥颗粒颜色与粒径检测装置，其特征在于，包括设置在所述粒径检测机构(50)一侧的支架(57)，所述线扫相机(56)设置在所述支架(57)上，所述支架(57)底部和靠近所述粒径检测机构(50)一侧设置有减震橡胶垫(58)。

技术总结
本发明公开一种化肥颗粒颜色与粒径检测装置，包括：取料机构、进料机构、滚筒机构、颜色检测机构以及粒径检测机构；取料机构将待检化肥颗粒取料进入进料机构，进料机构将待检化肥颗粒冷却并进行第一次分筛；滚筒机构将进料机构输送的待检化肥颗粒进行第二次分筛；颜色检测机构设置在滚筒机构的下方，由面阵相机拍照对二次分筛之后的待检测化肥颗粒进行颜色检测；在颜色检测完成后的化肥颗粒流入所述粒径检测机构，由线扫相机对其取图进行粒径检测。通过检测以上数据，确定化肥在此工序的生产状态，并把检测结果实时反馈给DCS系统，及时调整化肥颗粒的生产工艺参数，对化肥颗粒生产过程形成严格的闭环控制，从而极大提高了化肥颗粒的生产合格率。

技术研发人员：张耀,刘仁明,姚劲松,许海霞
受保护的技术使用者：长沙海贝智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17