CN105181537A - 一种在线激光粒度监测系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在线激光粒度监测系统及其控制方法，包括测试部分、控制部分、取样部分以及回样部分，测试部分、取样部分以及回样部分均直接安装在粉料生产线上，其中，取样部分的取样管安装于粉料生产线的粉料输送管道中，样品通过进样管路进入测试部分，测试部分的样品输出端经回样部分送至粉料输送管道中；测试部分与控制部分进行通讯连接。本发明能够实时获取连续的粒度分布信息，提高产品的连续性，实现对产品的质量控制，根据粒度分布信息，即时调整生产工艺，使研磨功耗最小化，同时可实现远距离操作，便于建立自动化生产控制，可从各方面保证测试结果准确性。

Description

一种在线激光粒度监测系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种激光粒度监测技术，具体的说是一种在线激光粒度监测系统及其控制方法。

背景技术

在粉体生产线中，随时掌握粉体颗粒的粒度分布信息对产品的质量控制非常关键，目前采用的监测方式是随机抽样测试，通过激光粒度仪对由生产线上抽取的样品进行粒度检测获得粒度分布信息，再根据检测结果调整生产工艺，以提高产品质量，检测效率低，耗时长，实时性差，研磨功耗无法实现最小化。

发明内容

针对现有技术中粉体生产线检测效率低、耗时长、实时性差等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种检测效率高、实时性好的在线激光粒度监测系统及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明在线激光粒度监测系统，包括测试部分、控制部分、取样部分以及回样部分，测试部分、取样部分以及回样部分均直接安装在粉料生产线上，其中，取样部分的取样管安装于粉料生产线的粉料输送管道中，样品通过进样管路进入测试部分，测试部分的样品输出端经回样部分送至粉料输送管道中；测试部分与控制部分进行通讯连接。

取样部分的取样器为文丘里装置，匹配均布小孔的取样管。

取样部分还具有取样管吹扫装置，为气动管路，通过快速接头安装于取样管的根部。

取样部分还具有进样管路吹扫装置，为气动管路，通过快速接头安装于进样管路上。

测试部分具有气幕保护装置，即在测试部分的样品测试区域光学器件前端设置等距离进气结构，即具有气幕保护板，该气幕保护板设于光学透镜前，气幕保护板上设置一个气幕进气口和多个气幕出气口，气幕进气口与每个气幕出气口的距离相等。

测试部分还具有自动对中装置，包括基板、步进电机、控制板、偏心轮组件、探测器以及导轨，其中基板的一侧端面上安装导轨，导轨上安装探测器，基板的另一侧端面安装步进电机以及控制板，步进电机的输出端连接偏心轮组件，偏心轮组件与探测器边缘抵接；探测器的信号线与控制板的输入端连接，控制板的输出端接至步进电机的控制回路中。

所述控制部分包括控制模块，该控制模块连接多个电磁阀，电磁阀设置在取样部分的进气管路及出气管路上；

控制部分还包括通讯模块，通讯模块与测试部分的通讯模块通过无线局域网络连接。

本发明一种在线激光粒度监测系统的控制方法，包括以下步骤：

开启气幕保护装置，吹扫进样管路及取样管路；

吹扫结束，文丘里装置工作，进样管开始取样。

测试部分进行样品测试；

测试结束，停止进样；

文丘里装置停止工作；

气幕保护停止。

开启气幕保护装置，吹扫进样管路及取样管路包括以下步骤：

回样截止阀开启；

第一电磁阀开启，气幕保护装置开始工作；

第三电磁阀开启，进行进样管路吹扫；

第二电磁阀开启，进行取样管路吹扫；

第二电磁阀关闭，取样管路吹扫完毕。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明能够实时获取连续的粒度分布信息，提高产品的连续性，实现对产品的质量控制，根据粒度分布信息，即时调整生产工艺，使研磨功耗最小化，同时可实现远距离操作，便于建立自动化生产控制。

2.本发明中的取样器取样连续、稳定，利用文丘里装置，匹配小孔取样管，使得整个取样过程连续稳定，取样管上小孔的均匀布置，可使管道内各层流的样品都能被取到，使得样品更具代表性。此种取样装置的设计，保证了测试样品的准确性和重复性。

3.本发明具有独特的气幕保护功能、双向吹扫功能、断电保护功能、气压异常保护功能以及自动对中功能，可从各方面保证测试结果准确性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2A为本发明中自动对中装置结构示意图；

图2B为图2A的左视图；

图3为本发明中气幕保护装置结构示意图；

图4为本发明中取样、进样装置结构示意图。

其中，1为取样管，101为取样小孔，2为文丘里装置，3为进样管路，4为气幕保护装置，5为进样管吹扫装置，6为测试部分，61为基板，62为步进电机，63为控制板，64为偏心轮，65为探测器，66为导轨，67为探测器基准点，7为控制部分、8为回样截止阀，9a、9b、9c为第一～三电磁阀，10为计算机，11为光学透镜，12为喷嘴，13为入口，14为气幕进气口，15为气幕保护板，16a为第一气幕出气口，16b为第二气幕出气口，17为进样截止阀。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

如图1所示，本发明在线激光粒度监测系统包括测试部分6、控制部分7、取样部分以及回样部分，测试部分6、取样部分以及回样部分均直接安装在粉料生产线上，其中，取样部分的取样管1安装于粉料生产线的粉料输送管道中，样品通过进样管路3进入测试部分6，测试部分6的样品输出端经回样部分送至粉料输送管道中；测试部分6与控制部分7进行通讯连接。

取样部分的取样器为文丘里装置2，匹配均布取样小孔101的取样管1；取样部分还具有取样管吹扫装置，为气动管路，通过快速接头安装于取样管1的根部。

取样部分还具有进样管路吹扫装置5，为气动管路，通过快速接头安装于进样管路3上。

如图3所示，测试部分6具有气幕保护装置4，即在测试部分6的样品测试区域光学器件前端设置等距离进气结构，即具有气幕保护板15，该气幕保护板15设于光学透镜11前，气幕保护板15上设置一个气幕进气口14和多个气幕出气口，气幕进气口14与每个气幕出气口的距离相等。

如图2A、2B所示，测试部分还具有自动对中装置，包括基板61、步进电机62、控制板63、偏心轮组件64、探测器65(采用光电传感器)以及导轨66，其中基板61的一侧端面上安装导轨66，导轨66上安装探测器65，基板61的另一侧端面安装步进电机62以及控制板63，步进电机62的输出端连接偏心轮组件64，偏心轮组件64与探测器65边缘抵接，探测器65的信号线与控制板63的输入端连接，控制板63的输出端接至步进电机62的控制回路中。

由于外界温度变化、振动等原因导致探测器基准点67位置相对透镜焦点发生偏移时，该自动对中装置通过控制板63控制步进电机62动作，带动偏心轮64转动，从而使探测器65沿X、Y方向移动(由精密导轨导向)，直到探测器基准点67到达正确位置。

所述控制部分7包括控制模块，该控制模块连接多个电磁阀，即第一～三电磁阀9a、9b、9c，三个电磁阀分别设置在取样部分的进气管路上；控制部分7包括通讯模块，通讯模块与测试部分的通讯模块通过无线局域网络连接。

本实施例中，测试部分6包括光学透镜11，所述光学透镜11前设置气幕保护装置4，即在测试部分6的样品测试区域光学透镜11前端设置等距离进气结构，如图3所示。光学透镜11前设置气幕保护板15，气幕保护板15上设置一个气幕进气口14和多个气幕出气口。样品由0.3MPa的压缩空气由入口13进入喷嘴12送入测试区域，如果没有气幕保护装置4，则由于湍流的作用，一部分样品会垂直于样品流方向进入图3所示的A区，使光学透镜11污染，影响测试精度。本发明采用气幕保护装置4后，即从气幕进气口14通入0.1MPa的压缩空气，在气幕保护板15上进行等长度气路设置，保证气幕进气口14与每个气幕出气口的距离相等，从而在光学透镜11前的A区域形成正压空间，避免样品进入A区域，保证了光学透镜11不会被污染。

如图1、4所示，本发明在线激光粒度监测系统的控制方法，包括以下步骤：

回样截止阀8开启；

第一电磁阀9a开启，压缩空气由气幕保护装置的气幕保护板15的气幕进气口14进入，气幕保护开始；。

第三电磁阀9c开启，压缩空气进入进样管路，进行进样管路吹扫；

第二电磁阀9b开启，压缩空气进入取样管1，进行取样管路吹扫；

第二电磁阀9b关闭，取样管路吹扫完毕，准备取样；

进样截止阀17开启，文丘里装置2工作，取样管1开始取样。

测试部分6进行样品测试；

测试结束，进样截止阀17关闭，停止进样；

第三电磁阀9c关闭，文丘里装置2停止工作；

第一电磁阀9a关闭，气幕保护装置4停止；

回样截止阀8关闭。

Claims (10)

1.一种在线激光粒度监测系统，其特征在于包括测试部分、控制部分、取样部分以及回样部分，测试部分、取样部分以及回样部分均直接安装在粉料生产线上，其中，取样部分的取样管安装于粉料生产线的粉料输送管道中，样品通过进样管路进入测试部分，测试部分的样品输出端经回样部分送至粉料输送管道中；测试部分与控制部分进行通讯连接。

2.按权利要求1所述的在线激光粒度监测系统，其特征在于：取样部分的取样器为文丘里装置，匹配均布小孔的取样管。

3.按权利要求1所述的在线激光粒度监测系统，其特征在于：取样部分还具有取样管吹扫装置，为气动管路，通过快速接头安装于取样管的根部。

4.按权利要求1所述的在线激光粒度监测系统，其特征在于：取样部分还具有进样管路吹扫装置，为气动管路，通过快速接头安装于进样管路上。

5.按权利要求1所述的在线激光粒度监测系统，其特征在于：测试部分具有气幕保护装置，即在测试部分的样品测试区域光学器件前端设置等距离进气结构，即具有气幕保护板，该气幕保护板设于光学透镜前，气幕保护板上设置一个气幕进气口和多个气幕出气口，气幕进气口与每个气幕出气口的距离相等。

6.按权利要求1所述的在线激光粒度监测系统，其特征在于：测试部分还具有自动对中装置，包括基板、步进电机、控制板、偏心轮组件、探测器以及导轨，其中基板的一侧端面上安装导轨，导轨上安装探测器，基板的另一侧端面安装步进电机以及控制板，步进电机的输出端连接偏心轮组件，偏心轮组件与探测器边缘抵接；探测器的信号线与控制板的输入端连接，控制板的输出端接至步进电机的控制回路中。

7.按权利要求1所述的在线激光粒度监测系统，其特征在于：所述控制部分包括控制模块，该控制模块连接多个电磁阀，电磁阀设置在取样部分的进气管路及出气管路上。

8.按权利要求7所述的在线激光粒度监测系统，其特征在于：控制部分还包括通讯模块，通讯模块与测试部分的通讯模块通过无线局域网络连接。

9.一种在线激光粒度监测系统的控制方法，其特征在于包括以下步骤：

开启气幕保护装置，吹扫进样管路及取样管路；

吹扫结束，文丘里装置工作，进样管开始取样。

测试部分进行样品测试；

测试结束，停止进样；

文丘里装置停止工作；

气幕保护停止。

10.按权利要求9所述的在线激光粒度监测系统的控制方法，其特征在于：开启气幕保护装置，吹扫进样管路及取样管路包括以下步骤：

回样截止阀开启；

第一电磁阀开启，气幕保护装置开始工作；

第三电磁阀开启，进行进样管路吹扫；

第二电磁阀开启，进行取样管路吹扫；

第二电磁阀关闭，取样管路吹扫完毕。