CN110215879B - 一种基于xrf的生产管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混合料生产制造技术领域，公开了一种基于XRF的生产管理系统，基于主控模块，包括放料模块、用于将原材料输送至生产模块内进行加工，形成材料产品的送料模块、生产模块、基于XRF技术的分析模块，放料模块包括多个存放有不同原材料的放料体和分别控制不同放料体放料速率的调速组件，主控模块根据成分数据控制调速组件，对不同的放料体放料速率进行调节，利用分析模块获得材料产品的成分数据，可经主控模块处理，控制调速组件从而对放料体的放料速率进行调节，从而便于调整存放有不同原材料的放料体的放料速度，从而实现对原材料混合配比的把控调整，有利于保证材料产品的质量。

Description

一种基于XRF的生产管理系统及方法

技术领域

本发明涉及混合料生产制造技术领域，更具体地说，它涉及一种基于XRF的生产管理系统及方法。

背景技术

XRF，又称X射线荧光光谱分析，在土壤检测领域有着较为广泛的应用。XRF技术多应用在土壤检测仪中，仪器内置的X射线源向采样土壤发射X射线来激发被测样品，受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性，再由高分辨率探测器收集经采样土壤反射出来的次级X射线（X荧光），生成检测数据，转换成样品中各种元素的种类及含量，完成土壤的检测流程。

现有工业中存在大量种类的混合物制作，例如水泥生产或者陶罐材料等工业材料，需要用到黏土、石灰、矿渣等原材料进行混合处理后形成，这些工业材料在实际生产过程中对其元素种类及其含量有着一定的要求，不同的原材料的配比直接影响生产产品的质量高低，需要引起重视。

然而，现有的一些工业材料在生产制作过程中需要多种原材料进行混合时，因为原材料的纯度的问题，以及会通过直接下料传送的方式通过生料磨进行混合处理，缺乏对原材料配比之间的准确把控和实时的调整，难以保证生产出的材料产品的质量。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于XRF的生产管理系统及方法，其具有便于对材料产品的品质进行实时把控以及调整的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于XRF的生产管理系统，基于主控模块，包括放料模块、送料模块、生产模块、基于XRF技术的分析模块；

所述放料模块包括多个存放有不同原材料的放料体和分别控制不同所述放料体放料速率的调速组件；

所述送料模块用于将所述原材料输送至所述生产模块内进行加工，形成材料产品；

所述分析模块与所述主控模块数据连接，用于分析所述材料产品的成分，并向所述主控模块输出成分数据；

所述主控模块根据所述成分数据控制所述调速组件，对不同的所述放料体放料速率进行调节。

通过上述技术方案，利用分析模块获得材料产品的成分数据，可经主控模块处理，控制调速组件从而对放料体的放料速率进行调节，从而便于调整存放有不同原材料的放料体的放料速度，从而实现对原材料混合配比的把控调整，有利于保证材料产品的质量。

本发明进一步设置为：所述分析模块包括分析箱体、设置在所述分析箱体内的分析平台以及分别与所述分析箱体连通的采料组件和排料组件；

所述分析平台上固定连接有X射线源和探测器，所述探测器向所述主控模块输出所述成分数据；

所述采料组件远离所述分析箱体的一侧与所述生产模块连通，向所述分析平台输送所述材料产品；

所述排料组件用于将所述材料产品排出所述分析箱体。

通过上述技术方案，通过采料组件向分析平台输送材料产品，经X射线源照射后，产生的X光荧光由探测器接收，得到成分数据向主控模块发送处理，同时排料组件将材料产品排出。

本发明进一步设置为：所述分析平台包括驱动底架、固定连接在所述驱动底架上的检测台、转动设置在所述驱动底架和所述检测台之间的采样盘；

所述采样盘靠近所述检测台的一面上开设有多个检测槽，所述检测台上开设有多个与所述检测槽匹配的检测孔，所述X射线源发出的X光经过所述检测孔到达所述检测槽，反射的X光荧光经过所述检测孔到达所述探测器；

所述采料组件包括固定在所述检测台上的采样架和固定连接在所述采样架上的放料管以及与所述放料管连通的抽料器，所述抽料器与所述生产模块连通；

所述排料组件包括固定在所述检测台上的排料架和固定连接在所述排料架上的排料管以及与所述排料管连通的排料器，所述排料器固定连接在所述分析箱体的侧壁上。

通过上述技术方案，抽料器将生产模块内的材料产品抽至检测槽后，旋转采样盘使该检测槽和与X射线源和探测器匹配的检测孔对准，之后再旋转采样盘使该检测槽，通过排料器将该检测槽内的材料产品抽出，进入下一次循环。

本发明进一步设置为：所述驱动底架上固定连接有用于驱动所述采样盘升降运动的升降气缸。

通过上述技术方案，由升降气缸驱动采样盘靠近或远离检测台，方便检测槽承接由排料组件排出的材料产品，以及方便排料器将材料产品吸出。

本发明进一步设置为：所述排料组件包括弹性套设在所述排料管远离所述排料器一端内的扩口管，所述扩口管远离所述排料管的一端口面与所述检测台抵接。

通过上述技术方案，扩口管与检测台弹性抵接，方便将其下方的检测槽内的材料产品吸出。

本发明进一步设置为：所述调速组件包括设置在所述放料体的放料口处的传送带以及驱动所述传送 带运动的传送电机，所述传送电机与所述主控模块电连接。

通过上述技术方案，主控模块可控制传送电机的转速，从而方便控制放料体的出料速度。

一种基于XRF的生产管理方法，包括：

步骤S1，分析模块周期性获取材料产品的一部分作为样品，进行基于XRF技术的分析检测，并得到代表所述样品内成分含量的成分数据；

步骤S2，主控模块获取所述检测数据后，记录并展示所述检测数据，根据预设值驱动调速组件来改变放料体的放料速度。

本发明进一步设置为：所述步骤S1包括：

步骤S11，周期性的启动采料组件将生产模块内的材料产品送入分析箱体；

步骤S12，等周期的启动X射线源和探测器，向所述主控模块输出反应所述样品成分的成分数据；

步骤S13，等周期的启动排料组件将所述样品排出所述分析箱体。

本发明进一步设置为：所述步骤S2包括：

步骤S21，所述主控模块接收所述成分数据；

步骤S22，所述主控模块分析所述成分数据，与预设数据进行对比，与调速组件形成闭环负反馈控制回路；

步骤S23，记录并展示所述成分数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过利用分析模块获得材料产品的成分数据，可经主控模块处理，控制调速组件从而对放料体的放料速率进行调节，从而便于调整存放有不同原材料的放料体的放料速度，从而实现对原材料混合配比的把控调整，有利于保证材料产品的质量。

附图说明

图1为本发明实施例的系统结构示意图；

图2为本发明实施例中分析箱体及其内部示意图；

图3为本发明实施例中分析箱体及其内部示意图；

图4为本发明实施例中采样盘的结构示意图；

图5为本发明实施例中的方法流程图；

图6为本发明实施例中步骤S1中的方法示意图；

图7为本发明实施例中步骤S2中的方法示意图。

附图标记：1、主控模块；2、放料模块；21、放料体；22、调速组件；221、传送带；222、传送电机；3、送料模块；4、生产模块；5、分析模块；51、分析箱体；52、分析平台；521、驱动底架；522、检测台；523、采样盘；524、检测槽；525、检测孔；53、采料组件；531、采样架；532、放料管；533、抽料器；54、排料组件；541、排料架；542、排料管；543、排料器；544、扩口管；55、升降气缸。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

一种基于XRF的生产管理系统，如图1所示，基于主控模块，包括放料模块、送料模块、生产模块、基于XRF技术的分析模块。

放料模块包括多个存放有不同原材料的放料体和分别控制不同放料体放料速率的调速组件。调速组件包括固定在每个放料体的放料口处的传送带以及驱动传送带 运动的传送电机，传送电机的转速对传送带的运转速度产生影响，每个放料体放出的原材料经由传送带传送至送料模块处，再由送料模块统一送至生产模块制作成材料产品。因此，每个传送电机的转速决定了与其对应的原材料进入生产模块的速率，进而决定了材料产品自身成分配比。

分析模块包括分析箱体、固定在分析箱体内的分析平台以及分别与分析箱体连通的采料组件和排料组件，分析平台包括驱动底架、固定连接在驱动底架上的检测台、转动设置在驱动底架和检测台之间的采样盘，检测台上固定连接有X射线源和探测器，探测器与主控模块数据连接，用于输出反应材料产品成分的成分数据。

采样盘靠近检测台的一面上开设有多个检测槽，检测台上开设有4个与检测槽匹配的检测孔，4个检测孔在采样盘上以分度90度开设，X射线源发出的X光经过检测孔到达检测槽，反射的X光荧光经过检测孔到达探测器。

采料组件包括固定在检测台上的采样架和固定连接在采样架上的放料管以及与放料管连通的抽料器，抽料器与生产模块连通，排料组件包括固定在检测台上的排料架和固定连接在排料架上的排料管以及与排料管连通的排料器，排料器固定连接在分析箱体的侧壁上。抽料器和排料器均可采用抽吸装置，分别用于获取材料产品和排出材料产品。

抽料器通过放料管将生产模块内的材料产品经过检测孔抽至检测槽后，旋转采样盘使该检测槽和与X射线源和探测器匹配的检测孔对准，经X射线源照射后，产生的X光荧光由探测器接收，得到成分数据向主控模块发送处理，之后再旋转采样盘使排料管对准该检测槽，通过排料器将该检测槽内的材料产品抽出，进入下一次循环。主控模块接收成分数据后可根据其可控制传送电机的转速，从而方便控制放料体的出料速度。

驱动底架上固定连接有用于驱动采样盘升降运动的升降气缸，由升降气缸驱动采样盘靠近或远离检测台，方便检测槽承接由排料组件排出的材料产品，以及方便排料器将材料产品吸出。排料组件还包括弹性套设在排料管内的扩口管，扩口管远离排料管的一端口面与检测台抵接。扩口管与检测台弹性抵接，方便将其下方的检测槽内的材料产品吸出。

一种基于XRF的生产管理方法，包括：

步骤S1，分析模块周期性获取材料产品的一部分作为样品，进行基于XRF技术的分析检测，并得到代表样品内成分含量的成分数据。

步骤S1具体包括：

步骤S11，周期性的启动采料组件将生产模块内的材料产品送入分析箱体；

步骤S12，等周期的启动X射线源和探测器，向主控模块输出反应样品成分的成分数据；

步骤S13，等周期的启动排料组件将样品排出分析箱体。

每个周期都代表着采样盘转动90度，采样盘每次旋转90度后，其检测孔都与检测槽在竖直方向向对准，且放料管的管口、抽料管的管口均与检测孔匹配对准，升降气缸驱动采样盘靠近或远离检测台，方便检测槽承接由排料组件排出的材料产品，以及方便排料器将材料产品吸出。

步骤S2，主控模块获取检测数据后，记录并展示检测数据，根据预设值驱动调速组件来改变放料体的放料速度。

步骤S2具体包括：

步骤S21，主控模块接收成分数据；

步骤S22，主控模块分析成分数据，与预设数据进行对比，与调速组件形成闭环负反馈控制回路；

步骤S23，记录并展示成分数据。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于XRF的生产管理系统，基于主控模块，其特征在于，包括放料模块、送料模块、生产模块、基于XRF技术的分析模块；

所述放料模块包括多个存放有不同原材料的放料体和分别控制不同所述放料体放料速率的调速组件；

所述送料模块用于将所述原材料输送至所述生产模块内进行加工，形成材料产品；

所述分析模块与所述主控模块数据连接，用于分析所述材料产品的成分，并向所述主控模块输出成分数据；

所述主控模块根据所述成分数据控制所述调速组件，对不同的所述放料体放料速率进行调节；所述分析模块包括分析箱体、设置在所述分析箱体内的分析平台以及分别与所述分析箱体连通的采料组件和排料组件；

所述分析平台上固定连接有X射线源和探测器，所述探测器向所述主控模块输出所述成分数据；

所述采料组件远离所述分析箱体的一侧与所述生产模块连通，向所述分析平台输送所述材料产品；

所述排料组件用于将所述材料产品排出所述分析箱体；所述分析平台包括驱动底架、固定连接在所述驱动底架上的检测台、转动设置在所述驱动底架和所述检测台之间的采样盘；

所述采样盘靠近所述检测台的一面上开设有多个检测槽，所述检测台上开设有多个与所述检测槽匹配的检测孔，所述X射线源发出的X光经过所述检测孔到达所述检测槽，反射的X光荧光经过所述检测孔到达所述探测器；

所述采料组件包括固定在所述检测台上的采样架和固定连接在所述采样架上的放料管以及与所述放料管连通的抽料器，所述抽料器与所述生产模块连通；

所述排料组件包括固定在所述检测台上的排料架和固定连接在所述排料架上的排料管以及与所述排料管连通的排料器，所述排料器固定连接在所述分析箱体的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的基于XRF的生产管理系统，其特征在于，所述驱动底架上固定连接有用于驱动所述采样盘升降运动的升降气缸。

3.根据权利要求2所述的基于XRF的生产管理系统，其特征在于，所述排料组件包括弹性套设在所述排料管远离所述排料器一端内的扩口管，所述扩口管远离所述排料管的一端口面与所述检测台抵接。

4.根据权利要求1所述的基于XRF的生产管理系统，其特征在于，所述调速组件包括设置在所述放料体的放料口处的传送带以及驱动所述传送带 运动的传送电机，所述传送电机与所述主控模块电连接。

5.一种基于XRF的生产管理方法，基于权利要求1所述的基于XRF的生产管理系统，其特征在于，包括：

步骤S1，分析模块周期性获取材料产品的一部分作为样品，进行基于XRF技术的分析检测，并得到代表所述样品内成分含量的成分数据；

步骤S2，主控模块获取所述检测数据后，记录并展示所述检测数据，根据预设值驱动调速组件来改变放料体的放料速度。

6.根据权利要求5所述的基于XRF的生产管理方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

步骤S11，周期性的启动采料组件将生产模块内的材料产品送入分析箱体；

步骤S12，等周期的启动X射线源和探测器，向所述主控模块输出反应所述样品成分的成分数据；

步骤S13，等周期的启动排料组件将所述样品排出所述分析箱体。

7.根据权利要求6所述的基于XRF的生产管理方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S21，所述主控模块接收所述成分数据；

步骤S22，所述主控模块分析所述成分数据，与预设数据进行对比，与调速组件形成闭环负反馈控制回路；

步骤S23，记录并展示所述成分数据。

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