CN107694963A - 一种x光机喷阀像元划分装置及方法 - Google Patents

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张凯
疏义桂
方杰
王乔
方彧
孙敏
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Abstract

本发明公开了一种X光机喷阀像元划分装置及方法，包括喷嘴插口、插头、限位圆环、固定圆管、转动圆管、转动轴；所述插头安装于盘体表面，所述盘体固定于圆柱体端面，所述圆柱体底面开有圆形槽；所述限位圆环安装于圆柱体周侧，所述固定圆管安装于限位圆环端面；所述转动圆管固定于固定圆管端面，所述转动圆管端面开有圆形通孔；所述转动圆管周侧安装有壳体，所述转动轴安装于转动圆管内。本发明充分考虑射源的出射角，以及传感器和皮带的位置差，利用工装和理论计算方法，能更加精确的划分出每个喷嘴所对应的皮带上的区域，能更加精确的剔除异物，减少带出比。

Description

一种X光机喷阀像元划分装置及方法
技术领域
本发明属于X光机喷阀系统技术领域，特别是涉及一种X光机喷阀像元划分装置及方法。
背景技术
X光机是用于散体物料品质检测和分级的一种无损分选设备，在粮食、食品、颜料化工等行业有着广泛的应用，对玉米、各种豆类、矿石、辣椒、蒜米、瓜子类、葡萄干、种子、中药、海米、虾皮等物料中的恶性杂质如玻璃、石子和铁丝等能有效剔除。
X光机的工作原理是利用X射线通过不同物质，其穿透力不一样来实现检测，简而言之，X光透过物料时，其穿透力强，在皮带底部的传感器接收信号强，而透过其中的恶性杂质时，穿透力弱，传感器接收信号弱，从而实现恶性杂质的剔除，目前国内外X光机基本采用多路喷阀作为剔除装置。
对获取的传感器信号进行处理，如果检测到有需剔除异物，则发送触发信号和异物与喷阀的相对位置至喷阀控制板，喷阀动作，等到异物脱离皮带，移动到动作点，喷射高速气流来剔除异物。
然而喷阀装置必须得到异物在皮带上的位置，才能确定将对应的单个喷嘴喷射。目前获取的异物位置的方法是利用异物在传感器上成像的位置来近似，并将传感器宽度平均分配到n个喷嘴。但是由于射源的出射角，以及异物在皮带上位置和在传感器上成像的位置一定存在偏差的原因，所以存在异物剔除不准确的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种X光机喷阀像元划分装置及方法，该装置能更加精确的划分出每个喷嘴所对应的皮带上的区域，减少带出比。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种X光机喷阀像元划分装置，包括喷嘴插口、插头、限位圆环、固定圆管、转动圆管、转动轴；
所述插头安装于盘体表面，所述盘体固定于圆柱体端面，所述圆柱体底面开有圆形槽；
所述限位圆环安装于圆柱体周侧，所述固定圆管安装于限位圆环端面；
所述转动圆管固定于固定圆管端面，所述转动圆管端面开有圆形通孔；
所述转动圆管周侧安装有壳体，所述转动轴安装于转动圆管内。
进一步地，沿所述喷嘴插口固定有内螺纹管，所述固定圆管为螺纹管，所述固定圆管与内螺纹管配合。
进一步地，所述圆柱体周侧沿径向开有条形槽，所述限位圆环周侧内表面固定有限位块，所述限位块与条形槽配合。
进一步地，所述限位圆环表面固定有限位环，所述固定圆管端面开有环形槽，所述环形槽与限位环配合。
进一步地，所述圆形通孔侧壁沿圆周方向均布有五个螺旋状凹槽，所述转动轴沿圆周方向均布有五个螺旋状突起，所述转动轴与转动圆管配合。
进一步地，一种X光机喷阀像元划分方法，该方法包括如下步骤：
S1、将所述像元划分装置插入喷阀中；
S2、将两个所述像元划分装置分别插入喷阀模组两端的喷嘴插口(6)中，并延伸至皮带上的检测点位置；
S3、开启射源，在上位机获取传感器信号并显示；
S4、将M1到M2之间的像素划分在N个喷嘴上，求得每个喷嘴Ei(每个喷嘴的宽度为w,i＝1,2，…N.)在传感器上成像的范围；
进一步地，所述S4中，以中间喷嘴为起点，向左计算得到第i个喷嘴的起始像元为Mi,计算得到第i+1个喷嘴的起始像元为M(i+1)，则第i个喷嘴的像元划分为Mi至M(i+1),重复计算，直到所有的喷嘴划分完成为止。
进一步地，Mi的计算式为：
Mi＝Mh–(Ei)*(h_a+h_b)/h_a
其中，Mh＝(M2-M1)/2；
Ei＝i*w。
本发明的有益效果：
本发明充分考虑射源的出射角，以及传感器和皮带的位置差，利用工装和理论计算方法，能更加精确的划分出每个喷嘴所对应的皮带上的区域，能更加精确的剔除异物，减少带出比。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明爆炸视图。
图3是本发明喷嘴插口结构示意图。
图4是本发明固定圆管结构示意图。
图5是本发明插头结构示意图。
图6是本发明限位圆环结构示意图。
图7是本发明装置安装示意图。
图8是本发明传感器信号显示示意图。
图9是本发明像元划分计算方法示意图。
具体实施方式
一种X光机喷阀像元划分装置，包括插头1、限位圆环2、固定圆管3、转动圆管4、转动轴5、喷嘴插口6，如图1-7所示；
其中，沿所述喷嘴插口固定有内螺纹管601；
所述插头1安装于盘体101表面，所述盘体101固定于圆柱体102端面，圆柱体102底面开有圆形槽103，周侧沿径向开有条形槽104，所述盘体101与限位圆环2之间通过弹簧连接；
所述限位圆环2安装于圆柱体102周侧，限位圆环2周侧内表面固定有限位块201，所述限位块201与条形槽104配合，限位圆环2表面固定有限位环202；
所述固定圆管3安装于限位圆环2端面，固定圆管3为螺纹管，固定圆管3端面开有环形槽301，所述环形槽301与限位环202配合，固定圆管3与内螺纹管601配合；
所述转动圆管4固定于固定圆管3端面，转动圆管4端面开有圆形通孔，所述圆形通孔侧壁沿圆周方向均布有五个螺旋状凹槽；
转动圆管4周侧安装有壳体401；
所述转动轴5安装于转动圆管4内，转动轴5沿圆周方向均布有五个螺旋状突起，转动轴5与转动圆管4配合；
一种X光机喷阀像元划分方法，该方法包括如下步骤：
S1、将所述像元划分装置插入喷阀中；
S2、将两个所述像元划分装置分别插入喷阀模组两端的喷嘴插口6中，并延伸至皮带上的检测点位置，如图7所示；
S3、开启射源，在上位机获取传感器信号并显示，如图8所示；
其中，X轴为传感器上的像素位置，Y轴为对应的像素灰度值，较优的，所述像元划分装置为金属材料制成，射线无法穿透，传感器信号上表现灰度值为0，M1、M2即为所述像元划分装置在传感器上的成像位置；
S4、将M1到M2之间的像素划分在N个喷嘴上，即求得每个喷嘴Ei(每个喷嘴的宽度为w,i＝1,2，…N.)在传感器上成像的范围，如图9所示；
图中点F为射源焦点；角度a为射源的出射半角；E1和E2为皮带的两端，而M1和M2分别是E1和E2点在传感器上的成像位置；w_b为皮带上的检测宽度，多路喷阀(表示为N路喷阀，每路喷阀的宽度为w)即在其水平方向上布置，完全覆盖器检测宽度；w_s为传感器的检测宽度；h_a为焦点到皮带的距离即物距，h_b为皮带到传感器的距离,即相距；
以中间喷嘴为起点，向左计算得到第i个喷嘴的起始像元为Mi,计算得到第i+1个喷嘴的起始像元为M(i+1)，则第i个喷嘴的像元划分为Mi至M(i+1),重复计算，直到所有的喷嘴划分完成为止；
Mi的计算式为：
Mi＝Mh–(Ei)*(h_a+h_b)/h_a (1)
其中，Mh＝(M2-M1)/2；
Ei＝i*w。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种X光机喷阀像元划分装置，包括喷嘴插口(6)，其特征在于，还包括插头(1)、限位圆环(2)、固定圆管(3)、转动圆管(4)、转动轴(5)；
所述插头(1)安装于盘体(101)表面，所述盘体(101)固定于圆柱体(102)端面，所述圆柱体(102)底面开有圆形槽(103)；
所述限位圆环(2)安装于圆柱体(102)周侧，所述固定圆管(3)安装于限位圆环(2)端面；
所述转动圆管(4)固定于固定圆管(3)端面，所述转动圆管(4)端面开有圆形通孔；
所述转动圆管(4)周侧安装有壳体(401)，所述转动轴(5)安装于转动圆管(4)内。
2.根据权利要求1所述的一种X光机喷阀像元划分装置，其特征在于：沿所述喷嘴插口固定有内螺纹管(601)，所述固定圆管(3)为螺纹管，所述固定圆管(3)与内螺纹管(601)配合。
3.根据权利要求1所述的一种X光机喷阀像元划分装置，其特征在于：所述圆柱体(102)周侧沿径向开有条形槽(104)，所述限位圆环(2)周侧内表面固定有限位块(201)，所述限位块(201)与条形槽(104)配合。
4.根据权利要求1所述的一种X光机喷阀像元划分装置，其特征在于：所述限位圆环(2)表面固定有限位环(202)，所述固定圆管(3)端面开有环形槽(301)，所述环形槽(301)与限位环(202)配合。
5.根据权利要求1所述的一种X光机喷阀像元划分装置，其特征在于：所述圆形通孔侧壁沿圆周方向均布有五个螺旋状凹槽，所述转动轴(5)沿圆周方向均布有五个螺旋状突起，所述转动轴(5)与转动圆管(4)配合。
6.一种根据权利要求1所述的光机喷阀像元划分方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、将所述像元划分装置插入喷阀中；
S2、将两个所述像元划分装置分别插入喷阀模组两端的喷嘴插口(6)中，并延伸至皮带上的检测点位置；
S3、开启射源，在上位机获取传感器信号并显示；
S4、将M1到M2之间的像素划分在N个喷嘴上，求得每个喷嘴Ei(每个喷嘴的宽度为w,i＝1,2，…N.)在传感器上成像的范围。
7.根据权利要求6所述的一种X光机喷阀像元划分方法，其特征在于：所述S4中，以中间喷嘴为起点，向左计算得到第i个喷嘴的起始像元为Mi,计算得到第i+1个喷嘴的起始像元为M(i+1)，则第i个喷嘴的像元划分为Mi至M(i+1),重复计算，直到所有的喷嘴划分完成为止。
8.根据权利要求7所述的一种X光机喷阀像元划分方法，其特征在于：Mi的计算式为：
Mi＝Mh–(Ei)*(h_a+h_b)/h_a
其中，Mh＝(M2-M1)/2；
Ei＝i*w。
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