一种用于判定挥发分焦渣特征的装置及方法与流程

本发明涉及煤质分析，特别涉及一种用于判定挥发分焦渣特征的装置及方法。

背景技术：

1、挥发分是煤分类的主要指标，根据挥发分产率可以大致判断煤的变质程度；根据挥发分产率和焦渣特征可初步判断煤的加工利用性质和热值的高低。挥发分焦渣特征是指测定煤挥发分后遗留在坩埚底部的残留物黏结、结焦性状。残留物的特征按照行业内的规定分为八类，其序号即为焦渣特征代号，一般认为1-2号没有粘结性，3-4号为弱粘结性，5-8号有较强的粘结性，焦渣特征主要反映的就是煤在燃烧状态下是否会粘在一起的问题。

2、目前，判定挥发分焦渣特征的方式仍然是人工判定，即通过手指碰压和人眼观察样品来判定挥发分焦渣特征，这种人工方式存在工作效率低、容易判定失误等弊端。因此，如何提高挥发分焦渣特征判定工作的效率和准确度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供如下技术方案：

2、一种用于判定挥发分焦渣特征的装置，包括：

3、工作台，所述工作台的台面设置有用于放置挥发分坩埚的样品工位区；

4、摄像机，用于俯拍所述挥发分坩埚；

5、压块，所述压块能够沿竖向进入所述挥发分坩埚以对焦渣施加压力；

6、驱动机构，与所述压块连接，用于驱动所述压块沿竖向运动；

7、第一传感器，设置于所述驱动机构的第一目标部件，用于反馈所述第一目标部件在所述压块运动过程中的受力变化；

8、计算机，与所述摄像机和所述第一传感器电连接，设置有图像分析模块和力分析模块。

9、可选地，在上述装置中，所述驱动机构包括：

10、立柱，所述立柱设置有竖向延伸的滑轨；

11、悬臂，所述悬臂的一端与所述滑轨滑动连接，另一端通过竖向杆与所述压块连接。

12、可选地，在上述装置中，所述驱动机构包括：

13、滑块，设置于所述悬臂远离所述竖向杆的一端，与所述滑轨滑动连接；

14、螺杆，竖立设置且与所述滑块构成丝杠螺母传动机构；

15、电机，用于驱动所述螺杆转动。

16、可选地，在上述装置中，所述电机的输出轴竖向设置，所述螺杆的一端与所述输出轴固定连接。

17、可选地，在上述装置中，所述电机与所述计算机电连接。

18、可选地，在上述装置中，所述样品工位区的数量为两个，所述摄像机位于其中一个所述样品工位区的上方，所述压块位于另一个所述样品工位区的上方。

19、可选地，在上述装置中，还包括转移机构，用于将所述挥发分坩埚由所述摄像机下方的样品工位区转移到所述压块下方的样品工位区。

20、可选地，在上述装置中，所述转移机构包括：

21、伸缩缸，与所述工作台固定连接，所述伸缩缸的活动杆平行于所述工作台的台面；

22、坩埚架，与所述伸缩缸的活动杆固定连接。

23、可选地，在上述装置中，还包括与所述计算机电连接的第二传感器，所述第二传感器设置于所述压块或者所述驱动机构的第二目标部件，用于反馈所述压块或者所述第二目标部件的位置变化，所述第二目标部件在所述压块运动过程中与所述压块保持相对固定。

24、一种用于判定挥发分焦渣特征的方法，使用如上述任意一项所公开的用于判定挥发分焦渣特征的装置，所述方法包括以下步骤：

25、控制所述摄像机俯拍放置在所述工作台上的挥发分坩埚，获得焦渣图像；将所述焦渣图像与模型库里的标准图像进行对比，获得初步判定结果，所述初步判定结果包括至多四个焦渣特征类型；

26、控制所述驱动机构使所述压块沿竖向下降并压实所述挥发分坩埚内的焦渣，记录所述压块下降过程中所述第一传感器反馈的力，获得力反馈信息；

27、从所述初步判定结果选出与所述力反馈信息匹配度最高者，获得最终判定结果。

28、本发明能够取得如下有益效果：利用本发明提供的装置可以实现挥发分焦渣特征判定工作的机械自动化，相比于传统的依靠人工判定的方式，工作效率更高且准确度更容易得到保证。

技术特征：

1.一种用于判定挥发分焦渣特征的装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电机的输出轴竖向设置，所述螺杆的一端与所述输出轴固定连接。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电机与所述计算机电连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述样品工位区的数量为两个，所述摄像机位于其中一个所述样品工位区的上方，所述压块位于另一个所述样品工位区的上方。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括转移机构，用于将所述挥发分坩埚由所述摄像机下方的样品工位区转移到所述压块下方的样品工位区。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述转移机构包括：

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的装置，其特征在于，还包括与所述计算机电连接的第二传感器，所述第二传感器设置于所述压块或者所述驱动机构的第二目标部件，用于反馈所述压块或者所述第二目标部件的位置变化，所述第二目标部件在所述压块运动过程中与所述压块保持相对固定。

10.一种用于判定挥发分焦渣特征的方法，其特征在于，使用如权利要求1～9中任意一项所述的用于判定挥发分焦渣特征的装置，所述方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种用于判定挥发分焦渣特征的装置及方法，装置包括工作台、摄像机、压块、驱动机构、第一传感器和计算机，工作台的台面设置有用于放置挥发分坩埚的样品工位区，摄像机用于俯拍挥发分坩埚，压块能够沿竖向进入挥发分坩埚以对焦渣施加压力，驱动机构与压块连接以能够驱动压块沿竖向运动。第一传感器设置于驱动机构的第一目标部件，用于反馈第一目标部件在压块运动过程中的受力变化。计算机与摄像机和第一传感器分别电连接，设置有图像分析模块和力分析模块。本发明提供的装置和方法有利于提高挥发分焦渣特征判定工作的效率和准确度。

技术研发人员：罗彬彬,尹少军,罗建文
受保护的技术使用者：长沙开元仪器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12