CN107179258B - 稀土金属碳含量快速检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稀土金属碳含量快速检测装置，包括：皮带输送及动态称重装置，底部设支架；皮带输送及动态称重装置上方从前至后依次间隔设金属位置检测装置、激振器、麦克风、摄像头和分拣装置；计算机，分别与各部件通信连接，能接收各部件的信号协同控制各部件，并对麦克风的声音信号进行分析处理得出皮带输送及动态称重装置上所检测的稀土金属碳含量；显示屏，设在皮带输送及动态称重装置上方，处于分拣装置之后，与计算机通信连接；指示灯塔，设在显示屏后，处于皮带输送及动态称重装置的后端上方，与计算机通信连接。该检测装置能对金属连续在线快速碳含量检测与分拣，不用人工参与，检测效率高，装置整体结构不复杂，操作方便。

Description

稀土金属碳含量快速检测装置
技术领域
本发明涉及金属检测领域，尤其涉及一种稀土金属碳含量快速检测装置。
背景技术
国内外混合稀土金属及单一稀土金属常采用熔盐电解法进行生产，熔盐电解制备稀土金属时，石墨阳极及电解槽中的碳元素不可避免地进入金属中，碳含量过高会对稀土金属的质量造成影响。
目前对稀土金属中碳含量的检测首先需要人工对金属的不同部位进行钻孔取样，取得金属样品后使用碳-硫分析仪对稀土金属中的碳含量进行检测。其工作原理是：作为载气的氧气经过净化后，导入作为燃烧炉的电阻炉或高频炉，稀土金属样品在燃烧炉高温下通过氧气氧化，使得样品中的碳氧化为CO2、CO。此后，含有CO2、CO、和O2的混合气体一并进入到加热的催化剂炉中，在催化剂炉中经过催化转换CO→CO2，气体过滤后，导入碳检测池测定碳含量。上述技术的缺点是：第一，碳-硫分析仪属于精密仪器，价格高昂，需专业人员操作，依赖操作人员的操作水平；第二，检测周期长，其检测过程需要经过钻孔、取样、化验等过程，无法在线实时检测；第三，碳-硫分析仪的检测结果固然准确，但实际生产中，只需要知道稀土金属中碳含量的区间，如200-300ppm或者是300-400ppm，并不需要其准确值，如265ppm；第四，每块金属都需经人工钻孔取样，劳动强度大。
有些质检人员会通过台钻在金属上钻孔的硬度粗略判断金属是否合格，这种方式可靠性非常差，不能达到现场检测的要求。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种稀土金属碳含量快速检测装置，该装置能在线快速检测稀土金属中碳含量的区间，对碳含量合格的产品和不合格的产品进行分拣，并且可以记录稀土金属的重量，识别稀土金属上的生产编号。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种稀土金属碳含量快速检测装置，包括：
皮带输送及动态称重装置，底部设有支架及滑轮；
所述皮带输送及动态称重装置上方从前端至后端依次间隔设置金属位置检测装置、激振器、麦克风、摄像头和分拣装置；
计算机，分别与皮带输送及动态称重装置、金属位置检测装置、激振器、麦克风、摄像头和分拣装置通信连接，能接收各部件的信号协同控制各部件，并对麦克风的声音信号进行分析处理得出所述皮带输送及动态称重装置上所检测的稀土金属碳含量；
显示屏，设在所述皮带输送及动态称重装置上方，处于所述分拣装置之后，与所述计算机通信连接；
指示灯塔，设在所述显示屏之后，处于所述皮带输送及动态称重装置的后端上方，与所述计算机通信连接。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的稀土金属碳含量快速检测装置，其有益效果为：第一，在生产流水线上即可完成称重、碳含量检测、金属生产代码识别、分拣等工序，大大缩短质检周期。第二，金属碳含量区间检测、称重、金属生产代码识别、分拣等工序均由本装置自动完成，且定碳信息自动录入数据库，实现质检工序信息化。第三，碳含量检测成本低廉，不依赖人工经验，可靠程度高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的稀土金属碳含量快速检测装置示意图。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，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，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种稀土金属碳含量快速检测装置，包括：
皮带输送及动态称重装置1，底部设有支架及滑轮；
所述皮带输送及动态称重装置1上方从前端至后端依次间隔设置金属位置检测装置2、激振器3、麦克风4、摄像头5和分拣装置6；
计算机7，分别与皮带输送及动态称重装置1、金属位置检测装置2、激振器3、麦克风4、摄像头5和分拣装置6通信连接，能接收各部件的信号并进行处理得出所述皮带输送及动态称重装置1上所检测的稀土金属碳含量；
显示屏8，设在所述皮带输送及动态称重装置1上方，处于所述分拣装置之后，与所述计算机通信7连接；
指示灯塔9，设在所述显示屏之后，处于所述皮带输送及动态称重装置1的后端上方，与所述计算机7通信连接。
上述检测装置中，金属位置检测装置采用光电传感器或检测位置的摄像头。
上述检测装置中，计算机7设在所述皮带输送及动态称重装置1底部的支架内，该计算机采用带有工业采集卡的工业计算机，通过工业采集卡分别与金属位置检测装置2、激振器3、麦克风4、摄像头5和分拣装置6通信连接，所述工业采集卡能接收各部件的信号并送至工业计算机进行处理得出所述皮带输送及动态称重装置1上所检测的稀土金属的碳含量。
上述检测装置中，皮带输送及动态称重装置1上设置的被检测稀土金属上设置编号标识；还包括：计算机记录稀土金属的重量，识别稀土金属上的生产编号，方式如下：激振器动作的同时触发摄像头拍摄一张金属表面的照片，所述计算机通过图像识别的方式识别所述照片读取该金属的生产编号，并与该金属的重量、碳含量的信息对应存入该计算机运行的数据库。
上述检测装置中，计算机采用快速傅立叶变换(FFT)的方式对麦克风采集的声音信号进行频域分析，根据金属的重量与其固有共振频率直接对应的关系，按金属重量等级与之相对应品级(指的是碳含量指标)的金属特征信号进行比对，找出该金属的碳含量范围。
本发明的检测装置，利用了声学振动检测技术(简称“声振检测”)，通过激励被检试件，使其产生机械振动(声波)，并从机械振动的测定结果中判定被检测对象质量。
下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供一种稀土金属碳含量快速检测装置，包括：
皮带输送及动态称重装置1，底部设有支架及滑轮；
所述皮带输送及动态称重装置1上方从前端至后端依次间隔设置金属位置检测装置2、激振器3、麦克风4、摄像头5和分拣装置6；
计算机7，分别与皮带输送及动态称重装置1、金属位置检测装置2、激振器3、麦克风4、摄像头5和分拣装置6通信连接，能接收各部件的信号协同控制各部件，并对麦克风4的声音信号进行分析处理得出所述皮带输送及动态称重装置1上所检测的稀土金属碳含量；
显示屏8，设在所述皮带输送及动态称重装置1上方，处于所述分拣装置6之后，与所述计算机通信连接；
指示灯塔9，设在所述显示屏之后，处于所述皮带输送及动态称重装置1的后端上方。
本实施例的稀土金属碳含量快速检测装置的检测金属的方式如下(图1中箭头A的方向为皮带输送及动态称重装置皮带运行的方向)：
金属重量检测：
每块被检测的稀土金属以一定时间间隔放置在皮带输送及动态称重装置1上，皮带输送及动态称重装置通过累计重量的变化确定每块金属的重量；
金属就位检测：
皮带运送金属至金属位置检测装置2，其内部光电传感器产生上升沿信号，随着金属运动直至离开光电传感器位置，光电传感器产生下降沿信号。光电传感器产生的上升沿信号、下降沿信号(开关量)通过信号采集卡进入工业计算机。
激振器3敲击金属及麦克风4采集信号：
工业计算机根据采集到的下降沿信号(意味着金属到达激振器的位置)并控制激振器对稀土金属产品施加一定力量的脉冲激励，金属受到激励产生声音，同时麦克风拾取金属的声音信号，并通过信号采集卡进入工业计算机7。
信号频谱分析：
工业计算机采用快速傅立叶变换(FFT)对麦克风采集的声音信号进行频域分析。由于金属的重量与其固有共振频率有直接的关系，故计算机根据金属重量等级与之相对应品级(指的是碳含量指标)的金属特征信号进行比对，找出该金属的碳含量范围。
图像识别生产编号：
激振器3动作的同时触发摄像头5拍摄一张金属表面的照片，工业计算机通过图像识别的方式读取该金属的生产编号，并与该金属的重量、碳含量等信息存入数据库。
结果显示及分拣：
工业计算机7在显示屏8上用醒目的颜色及图形直观显示测定结果，并配合指示灯塔9进行提示。若金属的碳含量不符合要求，则分拣装置6将此不合格的金属剔出。
本发明的检测装置能实现对金属连续在线快速碳含量检测与分拣，不用人工参与，检测效率高，装置整体结构不复杂，操作方便。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种稀土金属碳含量快速检测装置，其特征在于，包括：
皮带输送及动态称重装置(1)，底部设有支架及滑轮；
所述皮带输送及动态称重装置(1)上方从前端至后端依次间隔设置金属位置检测装置(2)、激振器(3)、麦克风(4)、摄像头(5)和分拣装置(6)；
计算机(7)，分别与皮带输送及动态称重装置(1)、金属位置检测装置(2)、激振器(3)、麦克风(4)、摄像头(5)和分拣装置(6)通信连接，能接收各部件的信号协同控制各部件，并对麦克风的声音信号进行分析处理得出所述皮带输送及动态称重装置(1)上所检测的稀土金属碳含量；
显示屏(8)，设在所述皮带输送及动态称重装置(1)上方，处于所述分拣装置之后，与所述计算机通信连接；
指示灯塔(9)，设在所述显示屏(8)之后，处于所述皮带输送及动态称重装置(1)的后端上方，与所述计算机(7)通信连接；
所述皮带输送及动态称重装置(1)上设置的被检测稀土金属上设置编号标识；还包括：计算机记录稀土金属的重量，识别稀土金属上的生产编号，方式如下：激振器动作的同时触发摄像头拍摄一张金属表面的照片，所述计算机通过图像识别的方式识别所述照片读取该金属的生产编号，并与该金属的重量、碳含量的信息对应存入该计算机运行的数据库。
2.根据权利要求1所述的稀土金属碳含量快速检测装置，其特征在于，所述金属位置检测装置采用光电传感器或检测位置的摄像头。
3.根据权利要求1或2所述的稀土金属碳含量快速检测装置，其特征在于，所述计算机(7)设在所述皮带输送及动态称重装置(1)底部的支架内，该计算机采用带有工业采集卡的工业计算机，通过工业采集卡分别与金属位置检测装置(2)、激振器(3)、麦克风(4)、摄像头(5)和分拣装置(6)通信连接，所述工业采集卡能接收各部件的信号并送至工业计算机进行处理得出所述皮带输送及动态称重装置上所检测的稀土金属的碳含量。
4.根据权利要求1或2所述的稀土金属碳含量快速检测装置，其特征在于，所述计算机采用快速傅立叶变换的方式对麦克风采集的声音信号进行频域分析，根据金属的重量与其固有共振频率直接对应的关系，按金属重量等级与之相对应碳含量指标品级的金属特征信号进行比对，找出该金属的碳含量范围。
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