CN104117489A - 气流式光谱异物剔除方法及设备 - Google Patents

Abstract

气流式光谱异物剔除方法，其步骤如下：1)通过气锁进料装置送入风选装置的重力风分室内；2)重杂物在重力风分室内分离并通过气锁排除，物料进入物料输送管道；3)物料通过光谱成像识别比对及剔除装置；4)光谱成像识别比对及剔除装置识别出杂质并剔除；5)物料通过物料输送管道进入落料器；6)回风管路的工艺除尘口将碎末灰尘等细小物质排出并进行除尘处理；7)补风风机根据风速变化调节风量大小，使循环气流保持恒定速度。本发明的设备维护简单，物料检测和剔除时物料输送速度恒定，漏剔、误剔率低；采用侧面单面成像，防尘效果好；利用重力风分原理将重杂质有效分离；增加了工艺除尘装置，满足剔除异物同时将碎末除去，物料得到净化。

Description

气流式光谱异物剔除方法及设备

技术领域

本发明主要涉及食品、物料、生物原料等物料可以通过气流输送的加工行业设备技术领域，特别涉及一种气流式光谱异物剔除方法及设备。

背景技术

保持原料的纯净度，是食品、物料、生物原料等加工过程中重点关注的内容之一，各种杂质混入原料中，将严重影响产品的品质，目前在食品、物料、生物原料等加工过程中，基本采用风分形式和抛料形式剔除重杂质，而与物料物理性质相近的杂质只能通过人工挑选的方式剔除，劳动强度大，剔除效率低。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种气流式光谱异物剔除方法及设备，其能够更准确的检测物料和异物，并剔除异物。

为了解决上述技术问题，本发明所述的气流式光谱异物剔除方法通过以下方式来实现：

1)物料经布料装置摊铺后，通过气锁进料装置送入风选装置的重力风分室内；

2)重力风分室内，物料被气流分为大于悬浮速度的重杂物和小于悬浮速度的物料两部分，其中重杂物通过设置在重力风分室下方的气锁排除并单独收集，物料则上升进入物料输送管道；

3)进入物料输送管道的物料，由于受到管道截面减小的作用，速度首先加速到一定速度后，将保持速度不变通过光谱成像识别比对及剔除装置；

4)通过光谱成像识别比对及剔除装置识别出杂物后，控制系统控制高速喷吹阀打开，将杂物剔除到杂物收集仓，再经气锁卸出杂物；

5)经剔除杂物后的物料通过物料输送管道进入落料器，并通过下方气锁排除进入下一工序；

6)回风管路在靠近风机出口位置设置的工艺除尘口，可将碎末灰尘等细小物质排出并进行除尘处理；

7)补风风机根据风速变化调节风量大小，使循环气流保持恒定速度。

采用上述方法所使用的气流式光谱异物剔除设备，包括依次连接的气锁进料装置、重力风分装置、光谱成像识别比对及剔除装置、杂物收集仓、物料输送管道、落料装置、回风管道和补风装置；

所述气锁进料装置设置于重力风分装置侧面，所述物料输送管道位于重力风分装置的上方，所述光谱成像识别比对及剔除装置设置于物料输送管道垂直段侧面，所述杂物收集仓设置于视频识别比对装置及剔除装置的喷吹装置正对面，且与物料输送管道连通，所述落料装置与物料输送管道水平段相连，回风管道进风端与落料装置的风机相接，出风口与重力风分装置底端相连，所述补风装置与重力风分装置底端相连。

所述光谱成像识别比对及剔除装置由控制系统、配电盘、R—C—IR摄像头、气源处理装置、喷吹装置、背景板、照明装置、反光镜和空调系统组成。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

1、现有的除杂设备采用高速抛料装置抛料方式，高速抛料装置维护困难，且不同比重物料的飞行速度和飞行方向不一样，无法剔除物理特性与物料相近的杂质，采用本发明设备维护简单，物料在气流输送过程中进行杂物检测和剔除，物料检测和剔除时物料输送速度和方向是恒定的，漏剔、误剔率低。

2、本发明设置了工艺除尘装置，能够在满足剔除异物的同时将碎末或灰尘等除去，使得物料得到更好净化。

3、本发明同时设置了重力风分装置，可使大于物料悬浮速度的重杂质有效分离出来。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中A处的局部放大示意图。

图中各个标记分别为：1、气锁进料装置，2、重力风分装置，3、光谱成像识别比对及剔除装置，4、杂物收集仓，5、物料输送管道，6、落料装置，7、回风管路，8、补风装置，31、控制系统，32、配电盘，33、R—C—IR摄像头，34、气源处理装置，35、喷吹装置，36、背景板，37、照明装置，38、反光镜，39、空调系统。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

气流式光谱异物剔除方法，其步骤如下：

1)物料经布料装置摊铺后，通过气锁进料装置送入风选装置的重力风分室内；

2)重力风分室内，物料被气流分为大于悬浮速度的重杂物和小于悬浮速度的物料两部分，其中重杂物通过设置在重力风分室下方的气锁排除并单独收集，物料则上升进入物料输送管道；

3)进入物料输送管道的物料，由于受到管道截面减小的作用，速度首先加速到一定速度后，将保持速度不变通过光谱成像识别比对及剔除装置；

31)打开设置在反光镜上下的等离子照明灯，分别以75。对物料表面照射；

32)根据物料会反射红外线，而绝大多数黑色的杂物不反射红外线的特性，利用三条光通道专用的滤光镜，并利用三行扫描电荷耦合原件，将图像传输到图像处理控制器；

33)图像处理控制器通过系统计算与标准样本比对，识别出图像中杂物；

4)通过光谱成像识别比对及剔除装置识别出杂物后，控制系统控制高速喷吹阀打开，将杂物剔除到杂物收集仓，再经气锁卸出杂物；

41)待步骤33)中识别出杂物后，图像处理控制器输出剔除信号并控制高速喷吹阀开关；

42)喷吹阀打开后，高压气体喷出将杂物喷吹至杂物收集仓。

5)经剔除杂物后的物料通过物料输送管道进入落料器，并通过下方气锁排除进入下一工序；

6)回风管路在靠近风机出口位置设置的工艺除尘口，可将碎末灰尘等细小物质排出并送到除尘系统进行除尘处理；

7)补风风机根据风速变化调节风量大小，使循环气流保持恒定速度。

如图1和图2所示，采用上述方法所使用的气流式物料异物剔除设备，包括依次连接的气锁进料装置1、重力风分装置2、光谱成像识别比对及剔除装置3、杂物收集仓4、物料输送管道5、落料装置6、回风管道7和补风装置8；所述气锁进料装置1设置于重力风分装置2侧面，所述物料输送管道5位于重力风分装置2的上方，所述光谱成像识别比对及剔除装置3设置于物料输送管道5垂直段侧面，所述杂物收集仓4设置于视频识别比对装置及剔除装置3的喷吹装置正对面，且与物料输送管道5连通，所述落料装置6与物料输送管道5水平段相连，回风管道7进风端与落料装置6的风机相接，出风口与重力风分装置2底端相连，所述补风装置8与重力风分装置2底端相连。

如图3所示，所述光谱成像识别比对及剔除装置由控制系统31、配电盘32、R—C—IR摄像头33、气源处理装置34、喷吹装置35、背景板36、照明装置37、反光镜38和空调系统39组成。

本发明工作过程如下：前方设备送来的物料，首先通过气锁进料装置1的十字翻板旋转，将物料送到重力风分装置2内，在下方气流的作用下，重力风分装置内保持一定的气流速度，大于悬浮速度的重杂物下落并经下方气锁落料装置排出、单独收集；小于悬浮速度的物料则随气流上升加速进入物料输送管道5内，当物料加速到恒定速度后，以单层均匀通过光谱成像识别比对装置及剔除装置3。

利用物料会反射红外线，而绝大多数黑色的异物不反射红外线的特性，三条光通道通过专用的滤光镜，从可见光谱到近红外光谱，利用三行扫描电荷耦合原件(CCD’s传感器)，将图像传输到图像处理控制器，图像处理控制器为独立控制模块，，通过计算机与标准样本比对并识别出图像中杂物及位置。

所述反光镜38正对位置上下各设置一套等离子照明灯，并以75。对烟叶上表面照射，通过高速成像、比对识别系统识别出杂物后，控制系统控制高速喷吹阀将杂物吹出到杂物收集仓，被吹出的杂物通过设置在杂物收集仓下方的气锁排出。

经剔除杂物后的物料在风机作用下，沿物料输送管道5进入落料器并通过下方气锁排除进入下一工序，回风管路7在靠近风机出口设置工艺除尘口，能够将碎末或灰尘等细小杂质除去，回风管道在进风分仓设置导流板和调节阀，导流板位置及开度可条，保证风分仓内风速均匀稳定，在风分仓下部设置补风装置8，风分仓下部两侧面开可调式补风仓，整个系统风力循环采用闭环控制。

以上所述仅是本发明的实施方式，再次声明，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进，这些改进也列入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.气流式光谱异物剔除方法，其特征在于：其步骤包括如下步骤：

1)物料经布料装置摊铺后，通过气锁进料装置送入风选装置的重力风分室内；

2)重力风分室内，物料被气流分为大于悬浮速度的重杂物和小于悬浮速度的物料两部分，其中重杂物通过设置在重力风分室下方的气锁排除并单独收集，物料则上升进入物料输送管道；

3)进入物料输送管道的物料，由于受到管道截面减小的作用，速度首先加速到一定速度后，将保持速度不变通过光谱成像识别比对及剔除装置；

4)通过光谱成像识别比对及剔除装置识别出杂物后，控制系统控制高速喷吹阀打开，将杂物剔除到杂物收集仓，再经气锁卸出杂物；

5)经剔除后的物料通过物料输送管道进入落料器，并通过下方气锁排除进入下一工序；

6)回风管路在靠近风机出口位置设置工艺除尘口，将碎末灰尘等细小物质排出并进行除尘处理；

7)补风风机根据风速变化调节风量大小，使循环气流保持恒定速度。

2.根据权利要求1所述的气流式光谱异物剔除方法，其特征在于：所述步骤3)具体包括如下步骤：

31)打开设置在反光镜上下的等离子照明灯，分别以75。对物料表面照射；

32)根据物料会反射红外线，而绝大多数黑色的杂物不反射红外线的特性，利用三条光通道专用的滤光镜，并利用三行扫描电荷耦合原件，将图像传输到图像处理控制器；

33)图像处理控制器通过系统计算与标准样本比对，识别出图像中杂物。

3.根据权利要求1所述的气流式光谱异物剔除方法，其特征在于：所述步骤4)具体包括如下步骤：

41)待步骤33)中识别出杂物后，图像处理控制器输出剔除信号并控制高速喷吹阀开关；

42)喷吹阀打开后，高压气体喷出将杂物喷吹至杂物收集仓。

4.一种根据权利要求1所述的气流式光谱异物剔除方法的设备，其特征在于：包括依次连接的气锁进料装置(1)、重力风分装置(2)、光谱成像识别比对及剔除装置(3)、杂物收集仓(4)、物料输送管道(5)、落料装置(6)、回风管道(7)和补风装置(8)；

所述气锁进料装置设置于重力风分装置侧面，所述物料输送管道位于重力风分装置的上方，所述光谱成像识别比对及剔除装置设置于物料输送管道垂直段侧面，所述杂物收集仓设置于视频识别比对装置及剔除装置的喷吹装置正对面，且与物料输送管道连通，所述落料装置与物料输送管道水平段相连，回风管道进风端与落料装置的风机相接，出风口与重力风分装置底端相连，所述补风装置与重力风分装置底端相连。

5.根据权利要求4所述的气流式光谱异物剔除设备，其特征在于：所述光谱成像识别比对及剔除装置(3)由控制系统(31)、配电盘(32)、R—C—IR摄像头(33)、气源处理装置(34)、喷吹装置(35)、背景板(36)、照明装置(37)、反光镜(38)和空调系统(39)组成。