一种粒径检测装置的制作方法

[0001]
本发明涉及粒径检测领域，具体为一种粒径检测装置。


背景技术：

[0002]
在微小颗粒物质(例如面粉、石英石)加工中，颗粒粒径分布数据重要，决定了产品的质量。为了监控粒径分布数据，一般需要对颗粒物质过不同等级筛孔筛分，对筛分后的颗粒物统计，以获取颗粒粒径分布数据，但此方法效率很低，无法实时在线获取。
[0003]
专利申请号为200580020222.9的中国专利介绍了一种在辊式磨中用于表示磨碎料特征的系统和方法，采用空气管道传输，通过摄像头获取粒子的图像，统计粒子的直径，以获取粒径分布数据。此方法受空气速度变化，物料通过均匀性会受到一定程度影响；同时物料传输与管道中，管道太细通过大颗粒粒子可能会堵料，管道太粗离焦位置的粒子统计精度会降低，限制了整体检测精度。
[0004]
专利申请号为200610149712.5的中国专利介绍了一种动态光在线粒径量测与控制系统，是基于激光散射原理对粒径100nm至300um之间，对于大于300um的粒子测定不适用。
[0005]
专利申请号为201080061435.7的中国专利介绍了一种用于确定颗粒尺寸的装置，借助了机器视觉和散射原理两种测量方法在一个装置中对分散的颗粒样品进行光学检测。机器视觉主要测量大于100um的颗粒，散射用于测量10-100um的颗粒。因为采用两路探测方法，两路数据可能存在交叉分布，会存在统计不准确的问题。同时激光模块成本很高，大颗粒粒径对精度影响较大。


技术实现要素：

[0006]
解决的技术问题
[0007]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种粒径检测装置，解决了背景技术中提到的问题。
[0008]
技术方案
[0009]
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种粒径检测装置，包括控制单元，所述控制单元连接有供料单元、视觉检测单元、清灰单元和计算单元和加工设备，且视觉检测单元与计算单元连接。
[0010]
所述供料单元包括用于对加工设备取样的取样装置、输送平台和振动器，所述输送平台包括旋转平台和位于旋转平台上的载物台，载物台为透明材质，振动器位于旋转平台的一侧，且振动器的料斗位于载物台的上方。
[0011]
所述视觉检测单元包括位于载物台下方的背景装置和位于载物台上方的工业相机，背景装置、工业相机以及工业相机底部的镜头同轴设置，且工业相机的光轴与载物台垂直。
[0012]
所述清灰单元包括清灰机构和集料装置，集料装置为位于载物台下方的集料斗，
清灰机构包括底座和底座上的立柱，立柱上通过轴承安装有套管，该套管通过传动皮带与旋转平台连接，套管的顶端设有拨杆，拨杆与载物台的上表面接触。
[0013]
进一步限定，所述拨杆的底部采用橡胶条。
[0014]
进一步限定，所述振动器为电磁振动器，振动器料斗材质为镜面不锈钢。
[0015]
进一步限定，所述工业相机为面阵相机，分辨率优于4096*4096，相机视野为5-20mm。
[0016]
进一步限定，所述镜头为微距镜头，镜头光圈位于4-16之间。
[0017]
进一步限定，所述背景光源6为透射背景，背景颜色采用蓝色背景，背景尺寸大于1-3倍的视野尺寸，背景光为平行光或漫透射光。
[0018]
进一步限定，所述旋转平台和清灰机构的传动比大于1。
[0019]
进一步限定，所述旋转上下跳动精度小于0.3mm。
[0020]
进一步限定，所述视觉检测单元的分辨率为1um至4um。
[0021]
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：该粒径检测装置，通过供料装置从加工设备中取样，把物料均匀输送至视觉检测平台的焦平面上，计算单元对通过物料的投影图像进行统计计算获取粒径尺寸分布，清灰装置对物料进行清理并回传至加工设备中，通过检测物料投影面积来获取颗粒物质的粒径分布数据，控制单元把粒径分布数据反馈至加工设备中，能够同时满足um及至mm级粒径颗粒物质的检测系统，可以达到较广的适用范围。
附图说明
[0022]
图1为本发明结构示意图；
[0023]
图2为本发明原理图。
[0024]
图中：1振动器、2载物台、3旋转平台、4工业相机、5镜头、6背景装置、7清灰机构、8集料装置、9加工设备、10控制单元、11供料单元、12视觉检测单元、13清灰单元、14计算单元。
具体实施方式
[0025]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种粒径检测装置，包括控制单元10，控制单元10连接有供料单元11、视觉检测单元12、清灰单元13和计算单元14和加工设备9，且视觉检测单元12与计算单元14连接。
[0027]
供料单元11包括用于对加工设备9取样的取样装置、输送平台和振动器1，输送平台包括旋转平台3和位于旋转平台3上的载物台2，载物台2为透明材质，振动器1位于旋转平台3的一侧，且振动器1的料斗位于载物台2的上方。
[0028]
视觉检测单元12包括位于载物台2下方的背景装置6和位于载物台2上方的工业相机4，背景装置6、工业相机4以及工业相机4底部的镜头5同轴设置，且工业相机4的光轴与载物台2垂直。
[0029]
清灰单元13包括清灰机构7和集料装置8，集料装置8为位于载物台2下方的集料斗，清灰机构7包括底座和底座上的立柱，立柱上通过轴承安装有套管，该套管通过传动皮带与旋转平台3连接，套管的顶端设有拨杆，拨杆与载物台2的上表面接触。
[0030]
拨杆的底部采用橡胶条，对载物台2起到很好的保护作用。
[0031]
振动器1为电磁振动器1，振动器1料斗材质为镜面不锈钢。
[0032]
工业相机4为面阵相机，如采用黑白相机，分辨率优于4096*4096，相机视野为5-20mm，如采用8mm。
[0033]
镜头5为微距镜头5，镜头5光圈位于4-16之间，如采用镜头5光圈为10的远心镜头5。
[0034]
背景光源6为透射背景，背景颜色采用蓝色背景，背景尺寸大于1-3倍的视野尺寸，背景光为平行光或漫透射光。
[0035]
旋转平台3和清灰机构7的传动比大于1，如传动比可调节为2。
[0036]
旋转上下跳动精度小于0.3mm，如采用0.1mm。
[0037]
视觉检测单元12的分辨率为1um至4um，如设置为2um。
[0038]
工作时，取样装置从加工设备9取样的颗粒进入振动器1，通过振动器1把料平铺输送至载物台2，旋转平台3带动载物台2旋转，当颗粒物料通过视觉检测单元12时，视觉检测单元12获取颗粒物料透射图像，设相机的放大率为b倍，相机单像素尺寸a，颗粒物投影像素总数为p，对应粒子的表面尺寸size＝b*a2*p，清灰机构7把物料清除至集料装置8内收集。
[0039]
该粒径检测装置，通过供料装置从加工设备9中取样，把物料均匀输送至视觉检测平台的焦平面上，计算单元14对通过物料的投影图像进行统计计算获取粒径尺寸分布，清灰装置对物料进行清理并回传至加工设备9中，通过检测物料投影面积来获取颗粒物质的粒径分布数据，控制单元10把粒径分布数据反馈至加工设备9中，能够同时满足um及至mm级粒径颗粒物质的检测系统，可以达到较广的适用范围。
[0040]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0041]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。