CN110354984B - 一种基于机器视觉的跳汰机自适应浮标装置及排料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于机器视觉的跳汰机自适应浮标装置，包括机器视觉仪器、测灰仪、跳汰机排料装置、控制处理器、自适应浮标配重装置以及排料叶轮；所述机器视觉仪器和测灰仪设置在跳汰机入料口之前，并且分别与控制处理器相连接；所述跳汰机排料装置负责煤的分选和排料工作；所述自适应浮标配重装置还与控制处理器相连接，所述排料叶轮设置在排料口跳汰机筛板的下方，所述控制处理器根据配重后的浮标检测得到的重产物床层厚度信号控制排料叶轮的转速，达到良好的分选效果。本发明利用机器视觉和测灰仪检测煤的种类和密度等参数，自动改变浮标装置配重，以检测适应不同入料的真实床层厚度，精确可靠，节省人力资源。
Description
技术领域
本发明涉及选煤设备技术领域，特别是涉及一种基于机器视觉的跳汰机自适应浮标装置及排料方法。
背景技术
跳汰选煤就是在上下往复运动的脉动水流中，依照颗粒本身不同的性质进行分离。在实际生产时，跳汰机就是将需要分离的原料送至筛板，铺成紧密的物科层，这个紧密的物料层称为床层。在生产过程中，原料入机，同时跳汰机提供一个往复运动的脉动水流，在它的运动下，原料慢慢分离开来；受到脉动水流反复冲击，床层开始疏松，慢慢开始分离开，进入到水中去；这些原料中不同物质受到水流冲击会呈现出不同的运动轨迹，彼此作相对运动进行分层。随着上升运动的结束，床层开始紧密，在中间没运动的时期以及向下运动的时期，床层更加密集，分层现象更加明显，等所有的原料颗粒都随着自身的密度特性而完成自身的运动后，床层又会呈现出之前的紧实情况，这样几乎全部的颗粒不会再出现相对运动，也就基本完成了分选的过程，只有很少量的微小的粒子还会透过床层的间缝，进行相对的运动，随向下运动也停止，分层就算是真正完成，至此，一个完整的分选就结束了。
一般情况下，只要没达到难选的等级，这样的时候都最好采用跳汰选煤。当原料评估为难选时，还不能一概而就，需要通过权衡后选择出适合的方法。对极难选煤，综合考虑经济效益、产品质量同时还有操作的难易程度，原则上必须选用重介法。当下，还是主要以跳汰选煤为主。
然而在跳汰分选时，为了很好的更好的区分每层和矸石的分界线，需要放置一个浮标用来区分分界面，以区分煤层和矸石的分界面，但是每次进煤之前，都需要人为的根据进煤的密度分布、灰分等参数的不同来重新标定浮标，以达到更好的分选效果，但是每次都要人工进行浮标标定，费时费力，而且人为标定，不精确。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于机器视觉的跳汰机自适应浮标装置及排料方法。
本发明所采用的技术方案是：一种基于机器视觉的跳汰机自适应浮标装置，包括机器视觉仪器、测灰仪、跳汰机排料装置、控制处理器以及自适应浮标配重装置；所述机器视觉仪器和测灰仪设置在跳汰机排料装置之前，并且分别与控制处理器相连接，所述机器视觉仪器和测灰仪用于对原煤进行煤质分析；所述跳汰机排料装置负责煤的分选和排料工作；所述自适应浮标配重装置还与控制处理器相连接，所述控制处理器用于接收机器视觉仪器和测灰仪检测的数据，并控制自适应浮标配重装置，所述排料叶轮设置在排料口跳汰机筛板的下方，所述控制处理器根据浮标配重控制排料叶轮的转速，达到良好的分选效果。
进一步地，所述自适应浮标配重装置包括浮标、导杆、配重箱以及储液箱，所述浮标通过刚性导杆与配重箱相连接，所述配重箱通过软导管与储液箱相连接。
进一步地，所述储液箱内还放置有液位计，通过储液箱液位计的读数来衡量配重箱内的液体量。
进一步地，所述配重箱与储液箱之间还设置有双向流量泵。
进一步地，基于机器视觉的跳汰机自适应浮标装置的自动排料方法，包括以下步骤：
步骤一：需要分选的原煤经过机器视觉仪器和测灰仪检测出原煤的密度分布、灰分等参数，并上传至控制处理器；
步骤二：控制处理器经过分析计算，得到浮标的密度，然后控制流量泵进行改变配重箱的重量，以改变浮标的密度，然后根据储液箱中液位计的反馈判断浮标是否达到合适的密度，一些正常之后开始进行分选。
步骤三：控制处理器根据配重后的浮标检测得到的重产物床层厚度信号控制排料叶轮的转速，控制排料速度，达到良好的分选效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、利用机器视觉和测灰仪检测煤的密度分布、灰分等参数，精确可靠，可以节省大量的人力资源。
2、通过流体来改变浮标的配重，可以更加精确的改变配重的精度，分选精度更高。
3、通过机器视觉和测灰仪检测煤的密度分布、灰分等参数，然后利用控制处理器控制流量泵来改变浮标配重，整个过程自动并连续，节省人力物力，更加快捷高效。
附图说明
图1为本发明基于机器视觉的跳汰机自适应浮标排料装置结构示意图；
图2为本发明自适应浮标配重装置俯视图。
其中：1-机器视觉仪器，2-测灰仪，3-跳汰机排料装置，4-控制处理器，5-自适应浮标配重装置，6-排料叶轮，51-浮标，52-导杆，53-配重箱，54-储液箱，55-液位计，56-双向流量泵，57-软导管。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
如图1所示，一种基于机器视觉的跳汰机自适应浮标装置，包括机器视觉仪器1、测灰仪2、跳汰机排料装置3、控制处理器4以及自适应浮标配重装置5；所述机器视觉仪器1和测灰仪2设置在跳汰机排料装置3之前，并且分别与控制处理器4相连接，所述机器视觉仪器1和测灰仪2用于对原煤进行煤质分析；所述跳汰机排料装置3负责煤的分选和排料工作；所述自适应浮标配重装置5还与控制处理器4相连接，所述控制处理器4用于接收机器视觉仪器1和测灰仪2检测的数据，并控制自适应浮标配重装置5，所述排料叶轮6设置在排料口跳汰机筛板的下方，所述控制处理器4根据浮标配重控制排料叶轮6的转速，达到良好的分选效果。
在上述实施例中，所述自适应浮标配重装置5包括浮标51、导杆52、配重箱53以及储液箱54，所述浮标51通过刚性的导杆52与配重箱53相连接，配重箱53与浮标51一起运动，在增加配重箱53的重量时，浮标51也会受到向下的力，等同于增加了浮标51的密度；所述配重箱53通过软导管57与储液箱54相连接，保证在配重箱53上下移动的过程中不会对配重箱53施加额外的力，储液箱54尺寸与配重箱53尺寸相同；所述储液箱54内还放置有液位计55，通过储液箱液位计55的读数来衡量配重箱53内的液体量；所述配重箱53与储液箱54之间还设置有双向流量泵56，该装置通过双向流量泵56从储液箱54中向配重箱53中抽送液体或从配重箱53中向储液箱54抽送液体来改变浮标配重进而改变浮标密度，并且储液箱54中安装有液位计55，由于配重箱53要跟着浮标51一起运动，配重箱53内的液位不易测量，所以我们通过储液箱中的液位变化来衡量配重箱53的实际配重。
在上述实施例中，机器视觉仪器1和测灰仪2安装在原煤进入跳汰机之前，对原煤进行煤质分析例如：密度组成、灰分等，在控制处理器4接收到机器视觉仪器1和测灰仪2的数据后，计算需要向配重箱53内增加的液体体积，控制双向流量泵56向配重箱53内输送或抽取配重液，然后根据储液箱54内液位计55反馈的信号，控制双向流量泵56停止工作，最终达到浮标51所需的密度；由自适应浮标装置获取床层厚度信号，调节排料叶轮6转速，实现跳汰机最优自动排料。
在上述实施例中，基于机器视觉的跳汰机自适应浮标装置的排料方法，包括以下步骤：
步骤一：需要分选的原煤经过机器视觉仪器和测灰仪检测出原煤的、密度分布、灰分等参数，并上传至控制处理器；
步骤二：控制处理器经过分析计算，得到浮标的密度，然后控制流量泵进行改变配重箱的重量，以改变浮标的密度，然后根据储液箱中液位计的反馈判断浮标是否达到合适的密度，一些正常之后开始进行分选。
步骤三：控制处理器根据配重后的浮标检测得到的重产物床层厚度信号控制排料叶轮的转速，控制排料速度，达到良好的分选效果。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。
Claims (2)
1.一种基于机器视觉的跳汰机自适应浮标装置，其特征在于：包括机器视觉仪器、测灰仪、跳汰机排料装置、控制处理器、自适应浮标配重装置以及排料叶轮，所述自适应浮标配重装置包括浮标、导杆、配重箱以及储液箱，所述浮标通过刚性的导杆与配重箱相连接，配重箱与浮标一起运动，所述配重箱通过软导管与储液箱相连接，所述储液箱内还放置有液位计，所述配重箱与储液箱之间还设置有双向流量泵；所述机器视觉仪器和测灰仪设置在跳汰机排料装置之前，并且分别与控制处理器相连接，所述机器视觉仪器和测灰仪用于对原煤进行煤质分析；所述跳汰机排料装置负责煤的分选和排料工作；所述自适应浮标配重装置还与控制处理器相连接，所述控制处理器用于接收机器视觉仪器和测灰仪检测的数据，并控制自适应浮标配重装置，所述排料叶轮设置在排料口跳汰机筛板的下方，所述控制处理器根据浮标配重控制排料叶轮的转速，达到良好的分选效果。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的跳汰机自适应浮标装置的自动排料方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：需要分选的原煤经过机器视觉仪器和测灰仪检测出原煤的密度分布、灰分参数，并上传至控制处理器；
步骤二：控制处理器经过分析计算，得到浮标的密度，然后控制流量泵进行改变配重箱的重量，以改变浮标的密度，然后根据储液箱中液位计的反馈判断浮标是否达到合适的密度，浮标达到合适的密度后进行分选。
步骤三：控制处理器根据配重后的浮标检测得到的重产物床层厚度信号控制排料叶轮的转速，控制排料速度，达到良好的分选效果。
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