专利名称：固体颗粒成像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及固体颗粒处理领域，具体地，涉及ー种固体颗粒成像系统。
背景技术：
固体颗粒是エ业和医药等领域中常见物质，根据种类和应用范围的不同，它们通常具有不同的形貌。在对固体颗粒的研究中，计算机图像技术有着广泛的应用，如显微镜成像技术，透射电镜技术等。随着计算机应用技术的发展，图像识别已经发展成为ー门重要的应用技术，广泛应用于各种领域。 其中的基本思路是通过某种仪器将固体颗粒成像，然后利用计算机图像处理技术来分析研究它们的形貌特征。在现有技术中，一般是针对尺寸很小，例如O. Imm以下的肉眼难以分辨的物质。然而，针对尺寸在毫米至厘米级的固体颗粒，目前并没有合适的成像装置和系统使之图像化。但是，在现阶段中涉及固体颗粒的领域，研究此类固体颗粒的形貌如长、宽和粒度等是经常需要进行的工作。这之中，需要统计较多数目的固体颗粒，从而需要对固体颗粒进行成像和识别，在固体颗粒成像中，最为关键的工作是逐一将它们分离，形成单层分散状态，然后再进行成像工作，才能得到有效地识别固体颗粒，并进行相关研究エ作。目前，针对尺寸在毫米至厘米级的固体颗粒的单层分散，通常采用手动的方式，非常耗时耗力。
发明内容
本发明的目的是提供ー种固体颗粒成像系统，该固体颗粒成像系统能够快速完成固体颗粒的单层分散以及成像，并且结构简单、实用性強。为了实现上述目的，本发明提供ー种固体颗粒成像系统，该固体颗粒成像系统包括固体颗粒分散装置和成像装置，所述成像装置用于拍摄通过所述固体颗粒分散装置分散后的所述固体颗粒，所述固体颗粒分散装置包括在垂直方向上彼此间隔开的多个筛层，每个所述筛层上布置有允许所述固体颗粒通过的多个筛孔，相邻所述筛层的所述筛孔在垂直方向上相互错开。优选地，每个所述筛层均平行于水平方向。优选地，每个所述筛孔的形状和尺寸相同。优选地，所述筛孔的形状为正方形。优选地，所述筛孔的边长与所述固体颗粒的理想粒度的比值为2 15。优选地，所述筛孔的边长与所述固体颗粒的理想粒度的比值为2 10。优选地，在水平经线方向和/或水平纬线方向上，相邻两个所述筛层的所述筛孔之间的相错间隔与固体颗粒的理想粒度的比值为O. 5 I. 5。优选地，在水平经线方向和水平纬线方向上，相邻两个所述筛层的所述筛孔之间的相错间隔与固体颗粒的理想粒度的比值为O. 8 I. 2。优选地，所述筛层的层数为所述筛孔边长与所述相错间隔的比值的整数倍。
优选地，每个所述筛层的筛层间距与每个所述筛孔的边长的比值为O. 5 I. 5。优选地，每个所述筛层的筛层间距与每个所述筛孔的边长的比值为O. 8 I. 2。优选地，所述固体颗粒分散装置还包括固定所述筛层的边框，所述每个筛层通过所述边框可拆卸地接合为一体，或者所述每个筛层的所述边框为一体式结构。优选地，所述固体颗粒分散装置还包括固定在所述固定颗粒分散装置下部的支腿，该支腿的长度大于所述筛层间距。优选地，所述固体颗粒分散装置的下方设置有承载装置，该承载装置用于承载由所述固体颗粒分散装置分散后的所述固体颗粒。优选地，所述承载装置包括基板和纸，所述纸可拆卸地固定铺设在所述基板的中 心。优选地，所述纸的顔色与所述固体颗粒的顔色成互为补色。优选地，所述纸上设置有尺寸刻度。优选地，所述承载装置还包括从所述承载装置向上延伸的支架，所述成像装置可拆卸地固定在所述支架的上端。优选地，所述成像装置为数码相机。优选地，所述固体颗粒的粒度为O. Imm 20mm。通过上述技术方案，由于固体颗粒分散装置的相邻筛层的筛孔水平相错地布置，使得固体颗粒在通过最上层筛层后，会根据自身的形状和尺寸随机选择多个不同的下落路径，最后实现快速单层分散地落在固体颗粒分散装置的下方，以实现使用成像装置对固体颗粒成像的目的，并且结构简单、实用性強。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本发明的进ー步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中图I是本发明提供的固体颗粒成像系统的立体示意图；图2是相邻筛层筛孔的局部示意图；附图标记说明I 固体颗粒分散装置 2 成像装置3 承载装置11 筛层12筛孔13 边框14支腿31 基板32纸33 支架111 上层筛层 112下层筛层a 筛层间距 d相错间隔Ia 上层筛孔 2a、2b、2c、2d下层筛孔
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，并不用干限制本发明。在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“水平、垂直、上层、下层”等涉及方位的词语，通常是在本发明提供的固体颗粒分散装置放置在水平面上正常使用时所定义的。如图I和图2所示，本发明提供ー种固体颗粒成像系统，该固体颗粒成像系统包括固体颗粒分散装置I和成像装置2，成像装置2用于拍摄通过固体颗粒分散装置I分散后的固体颗粒，固体颗粒分散装置包括在垂直方向上彼此间隔开的多个筛层11，每个筛层11上布置有允许固体颗粒通过的多个筛孔12，相邻所述筛层11的所述筛孔12在垂直方向上相互错开。在上述技术方案中，由于相邻筛层11的筛孔12为在垂直方向上相互错开布置， 使得固体颗粒在通过最上层筛层后，会根据自身的形状和尺寸随机选择多个不同的下落路径，最后实现快速单层分散地落在固体颗粒分散装置的下方的目的，并且结构简单、实用性強。需要说明的是，实现本发明目的的实施方式有多种，在本发明的构思下，例如，筛层11形状、筛孔12形状、筛层11的设置角度，各个筛层11之间的距离、以及角度关系等方面的变化都落入本发明的保护范围，为了避免重复，本发明只重点阐述优选实施方式，该优选实施方式用于说明本发明，但并不用于限制本发明。在优选实施方式中，如图I所示，优选地，每个筛层11均平行于水平方向，以最简单有效地达到本发明的目的，当然也可以设置每个筛层不平行，或者部分筛层不平行，以及不与水平方向相同等，即通过改变筛层之间的角度并且结合筛孔相错来实现相邻筛层11的筛孔12相互错开的目的。由于该方案较为复杂，因此对此类方案不做过多赘述。另外，如图2所示，为了进一步保证固体颗粒的分散效果和容易实现，优选地，每个筛孔12的形状和尺寸相同，并且优选地，筛孔12的形状设计为正方形。筛孔12的边长与固体颗粒的理想粒度的比值2 15，更优选地，筛孔12的边长与固体颗粒的理想粒度的比值2 10。即筛孔12的边长大于固体颗粒的理想粒度。通过这样的设置，固体颗粒均可顺利通过筛孔，从而通过相错的各层筛孔达到固体颗粒的分散目的。当然，筛孔在其他实施方式中也可以设计为其他形状，如长方形、菱形以及圆形等形状，只要能够实现本发明的目的，本发明对此不做限制。另外形成筛孔12的网格线的粗细这里不做说明，只要保证本发明提供的固体颗粒分散装置合理耐用即可。需要说明的是，由于固体颗粒的形状千差万別，在没有特别说明的情况下，本文所述提及的“粒度”是指该颗粒几何尺寸中的最长尺寸。为了方便说明本发明所提供的固体颗粒分散装置，此处所说的“理想粒度”为待分散批次的固体颗粒分布的期望粒度值的中值。具体计算方法例如，根据具体需求要制备粒度分布在2-6mm区间的固体颗粒(如催化剂颗粒)，按照本发明定义的“理想粒度”，其计算方法为(2+6)/2，其取值为4。其中，对于ー类如エ业中同样设备同批生产出的条形颗粒，它们具有相同的粒径(对于圆柱形颗粒，其粒径等于该圆柱条的径向截面的直径，对于异形条，其粒径等于该异形条的径向截面外接圆的直径)。对于同一批次的样品，该值为恒定的已知值。对于这类固体颗粒指定其“理想粒度”等同于所述颗粒的粒径。
为了达到最好的分散效果，如图2所示，优选地，在水平经线方向和/或水平纬线方向上，相邻两个筛层11的筛孔12之间的相错间隔d与固体颗粒的理想粒度的比值为O. 5 I. 5。更优选地，在水平经线方向和水平纬线方向上，相邻两个筛层11的筛孔12之间的相错间隔d与固体颗粒的理想粒度的比值为O. 8 I. 2。此处所说的“相错间隔”为相邻两个筛层11的相应筛孔12在垂直方向上相互错开的距离，其中优选在相邻层筛孔12在水平径向方向和/或水平纬线方向上的相错间隔相等，即均为“相错间隔d”。通过如此设置，如图2所示，在本发明的优选实施方式中，相邻两个筛层11的筛孔12在水平经线方向和水平纬线方向上相互错开的相错间隔d相等，即在筛孔的对角线方向上相互错开，并且相错间隔d是筛孔的边长的一半。其中，固体颗粒通过上层筛层111 (实线所示)的一个筛孔2a后，能够根据自身的形状和尺寸随机选择下层筛层112 (虚线所示)的四个筛孔2a、2b、2c和2d所提供的不同路径下落，并且由于四个筛孔2a、2b、2c和2d的形状相同，使固体颗粒下落路径选择的随机性最大化，因此，经过多个筛层I后，固体颗粒能够被快速分散。 在其他可选实施方式中，例如下层筛层的筛孔只朝向水平经线或水平纬线ー个方向相错，则固体颗粒只有两个筛孔的可选路径，而影响固体颗粒的分散效果，在此不做过多赘述。需要说明的是，在图2中为了方便说明，只显示了相邻两层筛层的局部筛孔的布置情况，其他层筛层和其他位置的筛孔的布置情况和图中显示的布置情况相同。另外，由于相邻两个筛层11的筛孔12之间的相错间隔d与固体颗粒的理想粒度的比值优选为O. 5 I. 5，即相错间隔与固体颗粒的理想粒度相当，如果相错间隔d比固体颗粒的理想粒度过大，则固体颗粒通过原始筛孔直线下落的可能性大大增加，不利于固体颗粒分散的效果。为了保证固体颗粒的分散效果，优选地，筛层11的层数为筛孔边长与相错间隔d的比值的整数倍，该比值的ー个整数倍也称为ー个周期，即最上层筛孔被逐层相错的次数，该次数越多，则固体颗粒选择不同路径的机会越多，从而使固体颗粒的分散效果越好。在一个周期之后，可以根据固体颗粒数量和单层分散的效果继续增加新的周期，即取该比值的多个整数倍，从而增加筛层11的层数，保证固体颗粒的分散效果。为了使固体颗粒顺利通过各个筛层，优选地，每个筛层11的筛层间距a与筛孔12的边长的比值为O. 5 I. 5，更优选地，每个筛孔12的筛层间距a与筛孔12的边长的比值为O. 8 I. 2，即筛层间距和筛孔边长相当。如图I所示，在实际使用中，为了方便组装和应用，固体颗粒分散装置还设计包括固定筛层的边框13，每个筛层11通过边框13可拆卸地接合为一体，以方便拆卸和维护。该可拆卸的结合可以通过本领域中常见的凹凸结构实现，该凹凸结构可以局部设置在相邻边框的接合部，也可以整体形成接合部，并且凹凸结构可以在固体颗粒分散装置的一周上都设置，也可以只设置两个相对侧中的ー个，如图I所示，本发明优选采用前后的相对侧设置凹凸结构，并且凹凸结构整体地形成接合部。在实际使用中，这种可拆卸的连接方式有多种变形，除了本实施方式中的通过凹凸结构进行接合的方法，还可以将边框13设计为卡接、紧固件连接等其他本领域技术人员所知的方法，对于这种变形，本发明不做限制。另外，在制造中，也可将每个筛层11的边框13设计为一体式结构，即各筛层可从边框13中插入和拔出。
此外，为了方便收集分散后的固体颗粒，通常优选最下一层筛层和分散后固体颗粒的留存平面之间的间隔大于筛层之间的间隔，以方便收集落下的固体颗粒。为了实现上述目的，在本实施方式中，如图I所示，优选地固体颗粒分散装置还包括固定在固定颗粒分散装置下部的支腿14，该支腿14的长度大于筛层间距a，支腿的个数可以根据实际情况变化，本发明的固体分散装置安装4个支腿。除此之外，还可以通过加长边框的纵向长度等方法实现，在此不做过多赘述。如图I所示，为了使固体颗粒的成像方便，优选地，固体颗粒通过固体颗粒分散装置I分散后，收集在固体颗粒分散装置I下方设置的承载装置3上。本发明提供的承载装置3有多种实施方式，在此只说明其中ー种，优选地，承载装置3设计包括基板31和纸32，纸32可拆卸地固定铺设在基板31的中心，并且纸32的顔色与固体颗粒的顔色互为补色，以保证成像的清晰和有效。此处所说的“补色”又称互补色，余色，亦称強度比色，指两种颜色(等量)混合后呈黑灰色，即这两种颜色互为补色，例如白色和黒色、红色和緑色等。其中，纸32可拆卸地固定在基板31上的方式有多种，例如，在基板31的四周设置相框，纸32可放入相框中以供随时拆卸及更换。 另外，由于固体颗粒成像的用途多是统计或读取固体颗粒的尺寸，固优选地，纸32上设置有尺寸刻度，该尺寸刻度根据实际情况设置在纸32的合适位置，并且考虑颗粒的通常大小，优选最小刻度为O. Imm 1mm。需要说明的是，本发明涉及的承载装置具有多种变形，例如纸32可以为ー张柔性纸张，也可以是刚性纸板。纸32和基板31也可以为一体结构，只要满足本发明的目的，本发明对此不做限制。为了方便使用本发明，如图I所示，优选将成像装置2固定在所述承载装置上，因此优选地，承载装置3还包括从承载装置3向上延伸的支架33，成像装置2可拆卸地固定在支架33的上端。其中，支架本身可和承载装置通过焊接等固定在一起，也可以通过紧固件、插接等方式可拆卸的连接在一起。本发明对此不做限制。另外，成像装置2可通过设置在支架33上端的基座可拆卸的固定在支架33上，以方便后期进行图像处理。成像装置设置在支架33的具体位置，可根据实际需要改变。例如在需要时，在支架上端设置摄影领域常用的摇臂装置，以使成像装置2能够位于承载装置3的正上方的任意位置，以拍摄纸32上的固体颗粒。本发明所提供的成像设备为本领域常见的成像设备，该成像设备优选具有较高的像素以及颜色还原能力，并且能将图像传输到计算机，优选地，成像装置2为数码相机。在实际使用中，首先将本发明体的固体颗粒分散装置I固定到承载装置3的基板31上，并使最下层筛层全部位于纸32上，以使从上方落下的固体颗粒能够落在纸32上。此时，成像设备2可以先不安装在支架上。然后，将固体颗粒撒在固体颗粒分散装置I的最上层筛层上，通过相错的筛孔12，使固体颗粒在下落过程中根据自身形状和尺寸随机选择多个不同的路径，以实现毫米、厘米级别的固体颗粒分散，优选地，固体颗粒的粒度为O. Imm 20mm。待固体颗粒完全落在纸32上时，拆卸并移开固体颗粒分散装置1，如有个别颗粒叠在一起，人工干预使其分开。在支架33上安装成像装置2，从而快速完成固体颗粒的分散和成像。另外，该固体颗粒分散装置和承载装置的结构简单可采用各种材料制成，成本较低，因此，本发明具有较强的经济性、实用性和推广价值。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
权利要求
1.一种固体颗粒成像系统，该固体颗粒成像系统包括固体颗粒分散装置(I)和成像装置(2)，所述成像装置(2)用于拍摄通过所述固体颗粒分散装置(I)分散后的所述固体颗粒，所述固体颗粒分散装置包括在垂直方向上彼此间隔开的多个筛层(11)，每个所述筛层(11)上布置有允许所述固体颗粒通过的多个筛孔(12)，其特征在于，相邻所述筛层(11)的所述筛孔(12)在垂直方向上相互错开。
2.根据权利要求I所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，每个所述筛层(11)均平行于水平方向。
3.根据权利要求2所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，每个所述筛孔(12)的形状和尺寸相同。
4.根据权利要求3所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述筛孔(12)的形状为正方形。
5.根据权利要求4所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述筛孔(12)的边长与所述固体颗粒的理想粒度的比值为2 15。
6.根据权利要求5所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述筛孔(12)的边长与所述固体颗粒的理想粒度的比值为2 10。
7.根据权利要求6所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，在水平经线方向和/或水平纬线方向上，相邻两个所述筛层(11)的所述筛孔(12)之间的相错间隔(d)与固体颗粒的理想粒度的比值为O. 5 I. 5。
8.根据权利要求7所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，在水平经线方向和水平纬线方向上，相邻两个所述筛层(11)的所述筛孔(12)之间的相错间隔(d)与固体颗粒的理想粒度的比值为O. 8 1.2。
9.根据权利要求7所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述筛层(11)的层数为所述筛孔边长与所述相错间隔(d)的比值的整数倍。
10.根据权利要求5所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，每个所述筛层(11)的筛层间距(a)与每个所述筛孔(12)的边长的比值为O. 5 I. 5。
11.根据权利要求10所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，每个所述筛层(11)的筛层间距(a)与每个所述筛孔(12)的边长的比值为O. 8 I. 2。
12.根据权利要求I所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述固体颗粒分散装置还包括固定所述筛层的边框(13)，所述每个筛层(2)通过所述边框(13)可拆卸地接合为一体，或者所述每个筛层(2)的所述边框(13)为一体式结构。
13.根据权利要求I所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述固体颗粒分散装置还包括固定在所述固定颗粒分散装置下部的支腿(14)，该支腿(14)的长度大于所述筛层间距(a)。
14.根据权利要求I所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述固体颗粒分散装置(I)的下方设置有承载装置(3)，该承载装置(3)用于承载由所述固体颗粒分散装置(I)分散后的所述固体颗粒。
15.根据权利要求14所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述承载装置(3)包括基板(31)和纸(32)，所述纸(32)可拆卸地固定铺设在所述基板(31)的中心。
16.根据权利要求15所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述纸(32)的颜色与所述固体颗粒的颜色互为补色。
17.根据权利要求15所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述纸(32)上设置有尺寸刻度。
18.根据权利要求14所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述承载装置(3)还包括从所述承载装置(3)向上延伸的支架(33)，所述成像装置(2)可拆卸地固定在所述支架(33)的上端。
19.根据权利要求I所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述成像装置(2)为数码相机。
20.根据权利要求I所述的固体颗粒成像系统，其特征在于，所述固体颗粒的粒度为O.Imm 20mmo
全文摘要
本发明公开了一种固体颗粒成像系统，该固体颗粒成像系统包括固体颗粒分散装置(1)和成像装置(2)，所述成像装置(2)用于拍摄通过所述固体颗粒分散装置(1)分散后的所述固体颗粒，所述固体颗粒分散装置包括在垂直方向上彼此间隔开的多个筛层(11)，每个所述筛层(11)上布置有允许所述固体颗粒通过的多个筛孔(12)，相邻所述筛层(11)的所述筛孔(12)在垂直方向上相互错开。由于固体颗粒分散装置的筛孔相互错开，使得固体颗粒在通过最上层筛层后，会根据自身的形状和尺寸随机选择多个不同的下落路径，最后实现快速单层分散地落在固体颗粒分散装置的下方，以实现使用成像装置对固体颗粒成像的目的，并且结构简单、实用性强。
文档编号G01B11/24GK102853768SQ201110186159
公开日2013年1月2日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者陈文斌, 龙湘云, 李明丰, 王奎, 刘学芬, 赵新强, 刘清河, 张乐, 聂红 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院