CN112122117A - 一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统及方法 - Google Patents

一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统及方法，包括变椭圆等厚筛，筛面振动测试与分析装置、料群高速摄像测试与分析装置、激振调控装置，筛面振动测试与分析装置对变椭圆等厚筛的筛面不同区域的运动轨迹进行实时检测，料群高速摄像测试与分析装置对料群运动速度与空间分布进行实时检测，激振调控装置对非平衡激振器的激振参数进行调控。本发明针对不同筛分作业工况，根据筛面振动测试与分析装置、料群高速摄像测试与分析装置的实时在线检测结果，通过激振调控装置调节非平衡激振器参数，以改变筛面不同区域的运动轨迹，进而调控变椭圆等厚筛筛分过程中料群运动速度与空间分布，实现不同工况物料的变椭圆等厚高效筛分。

Description

一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统及方法
技术领域
本发明涉及一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统及方法，属于筛分技术领域。
背景技术
筛分是指将粒度不同的混合物料，通过单层或者多层筛面分成若干不同粒度级别的过程，广泛应用于矿物的分级、预先脱泥、产品脱水和脱介作业。单一倾角等振幅振动筛，入料端到出料端的振幅及振动强度均相同，入料端物料容易产生堆积，筛上料层厚度大，物料分层缓慢，出料端料层迅速变薄，难筛颗粒筛分时间短，其透筛量小，筛面利用率低，筛分效果差。
等厚筛分是指筛分过程中筛面的物料层厚度从入料端至排料端基本保持不变以提高透筛率。等厚筛分可以有效克服入料端料层堆积，改善料群的松散与分层效果，充分利用各段筛面的透筛能力，提高物料的筛分效率和单位面积的处理量。实际生产过程中不同工况条件，料群的空间分布动态变化，实现其最佳筛分效果所需要的激振参数存在差异；传统方法与系统，并未实现对筛分过程中筛面运动轨迹、料群空间分布的实时在线监测；且未能实现激振参数实时调控，难以实现不同工况参数下的料群等厚高效筛分。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统，具有检测实时精准、调控高效智能等特点，可以实现不同工况物料的变椭圆等厚高效筛分。
本发明的目的之二是提供一种基于上述系统实现变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控的方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统，包括变椭圆等厚筛、筛面振动测试与分析装置、料群高速摄像测试与分析装置、激振调控装置；
所述变椭圆等厚筛包括筛箱本体、减振弹簧和底部支座，所述筛箱本体包括两个相对设置的筛箱侧板和筛面，两个所述筛箱侧板之间的上部和底部分别安装有激振梁和承重梁，所述激振梁上安装有非平衡激振器，所述非平衡激振器包括两个对称布置的激振力可调且不等的振动电机，所述筛面安装在并列设置的承重梁上，且筛面一端为入料端，其另一端为出料端，所述筛箱本体通过对称布置于两个筛箱侧板外侧的所述减振弹簧固定在所述底部支座上，筛箱侧板上设置有透明观察窗；
所述筛面振动测试与分析装置包括加速度传感器、数据采集仪、数据分析模块，所述加速度传感器与数据采集仪电性连接，数据采集仪与上位机的数据分析模块通过无线网络连接，所述加速度传感器设置在所述变椭圆等厚筛的筛面上，用于对筛面不同区域的运动轨迹进行实时检测，所述数据采集仪用于采集加速传感器的数据，并将采集的数据传送给数据分析模块，数据分析模块对数据采集仪发来的数据进行存储和计算分析，并将处理结果发送给激振调控装置；
所述料群高速摄像测试与分析装置包括高速摄像机、图像分析模块，所述高速摄像机与上位机的图像分析模块电性连接，所述高速摄像机正对所述筛箱侧板上的透明观察窗，通过透明观察窗对筛面(1-4)上料群的运动速度与空间分布进行实时观测，并将采集的视频数据发送至图像分析模块，图像分析分析模块对高速摄像机发来的图像数据进行存储并计算分析，并将处理结果发送给激振调控装置；
所述激振调控装置与所述非平衡激振器电性连接，通过调整电流的大小、频率、波形等以调控非平衡激振器的激振参数。
优选的，所述非平衡激振器设置有两组，分别安装于入料端激振梁和出料端激振梁上，且分别电性连接一所述激振调控装置。
进一步地，所述减振弹簧通过固定在两个所述筛箱侧板上筛箱连接件与筛箱侧板连接。
优选的，所述加速度传感器的数量大于2个。
优选的，所述数据采集仪的数据采集通道大于4，所述数据采集仪具有无线WiFi模块以及以太网接口。
本发明还提供一种利用上述的系统实现变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控的方法，包括以下步骤：
步骤一、通过激振调控装置设置各振动电机的初始激振参数，启动振动电机，物料从筛箱本体的入料端落入到筛面上，在振动电机的带动下进行振动筛分；
步骤二、利用加速度传感器监测筛面上不同区域的运动轨迹，并将监测数据通过数据采集仪传输给数据分析模块进行存储和计算分析处理，利用高速摄像机监测筛面上料群的运动速度与空间分布，并将监测数据发送至图像分析模块进行存储和计算分析处理；
步骤三、数据分析模块和图像分析模块分别将处理结果反馈给激振调控装置，通过调整电流的大小、频率、波形调控非平衡激振器的激振参数，以改变筛面不同区域物料的运动轨迹，进而调控变椭圆等厚筛筛分过程中料群的运动速度与空间分布，实现不同工况物料的变椭圆等厚筛分。
与现有技术相比，本发明通过筛面振动测试与分析装置可以实现对筛面不同区域的运动轨迹进行实时检测；通过料群高速摄像测试与分析装置可以实现料群运动速度与空间分布进行实时检测；在此基础上，结合筛分作业工况条件，反馈通过激振调控装置调节非平衡激振器参数来改变筛面的运动轨迹，进而改变料群运动速度与空间分布，实现不同工况物料的变椭圆等厚筛分。本发明检测实时精准、调控高效智能、处理量大、筛分效果好。
附图说明
图1为本发明一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统示意图。
图中：1-变椭圆等厚筛；1-1-非平衡激振器；1-2-筛箱本体；1-3-筛箱侧板；1-4-筛面；1-5-减振弹簧；1-6-底部支座；1-7-透明观察窗；2-1-加速度传感器；2-2-采集仪；3-高速摄像机；4-激振调控装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，本发明提供一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统，包括变椭圆等厚筛1、筛面振动测试与分析装置、料群高速摄像测试与分析装置、激振调控装置4；
所述变椭圆等厚筛1包括筛箱本体1-2、减振弹簧1-5和底部支座1-6，所述筛箱本体1-2包括两个相对设置的筛箱侧板1-3和筛面1-4，两个所述筛箱侧板1-3之间的上部和底部分别安装有激振梁和承重梁，所述激振梁上安装有非平衡激振器1-1，非平衡激振器1-1包括两个对称布置的激振力可调且不等的振动电机，所述筛面1-4安装在并列设置的承重梁上，且筛面1-4一端为入料端，其另一端为出料端，所述筛箱本体1-2通过对称布置于两个筛箱侧板1-3外侧的所述减振弹簧1-5固定在所述底部支座1-6上，作为优选的方案，所述减振弹簧1-5通过固定在两个所述筛箱侧板1-3上筛箱连接件与筛箱侧板1-3连接；筛箱侧板1-3上设置有透明观察窗1-7，观察窗1可以采用有机玻璃材质；
所述筛面振动测试与分析装置包括加速度传感器2-1、数据采集仪2-2、数据分析模块，所述加速度传感器2-1的数量大于2个，所述数据采集仪2-2的数据采集通道大于4，数据采集仪2-2具有无线WiFi模块以及以太网接口，所述加速度传感器2-1与数据采集仪2-2电性连接，数据采集仪2-2与上位机的数据分析模块通过无线网络连接，所述加速度传感器2-1设置在所述变椭圆等厚筛1的筛面1-4上，用于对筛面1-4不同区域的运动轨迹进行实时检测，所述数据采集仪2-2用于采集加速传感器2-1的数据，并将采集的数据传送给数据分析模块，数据分析模块对数据采集仪2-2发来的数据进行进行存储和计算分析，并将处理结果发送给激振调控装置4；
所述料群高速摄像测试与分析装置包括高速摄像机3、图像分析模块，所述高速摄像机3与图像分析模块电性连接，所述高速摄像机3正对所述筛箱侧板1-3上的透明观察窗1-7，通过透明观察窗1-7对筛面上料群的运动速度与空间分布进行实时观测，并将采集的视频数据发送至图像分析模块，图像分析模块对高速摄像机3发来的图像数据进行进行存储和计算分析，并将处理结果发送给激振调控装置4；
所述激振调控装置4与所述非平衡激振器1-1电性连接，通过调整电流的大小、频率、波形等以调控非平衡激振器1-1的激振参数。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述非平衡激振器可以设置有两组，分别安装于入料端激振梁和出料端激振梁上，且分别电性连接一所述激振调控装置。
利用上述系统实现变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控的方法，包括以下步骤：
步骤一、通过激振调控装置4设置各振动电机的初始激振参数，启动振动电机，物料从筛箱本体1的入料端落入到筛面1-4上，在振动电机的带动下进行振动筛分；
步骤二、利用加速度传感器2-1监测筛面上不同区域的运动轨迹，并将监测数据通过数据采集仪2-2传输给数据分析模块进行存储和计算分析处理，利用高速摄像机3监测筛面上料群的运动速度与空间分布，并将监测数据发送至图像分析模块进行存储和计算分析处理；
步骤三、数据分析模块和图像分析模块分别将处理结果反馈给激振调控装置4，通过调整电流的大小、频率、波形调控非平衡激振器1-1的激振参数，以改变筛面1-4不同区域物料的运动轨迹，进而调控变椭圆等厚筛1筛分过程中料群的运动速度与空间分布，实现不同工况物料的变椭圆等厚筛分。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统，其特征在于，包括变椭圆等厚筛(1)、筛面振动测试与分析装置、料群高速摄像测试与分析装置、激振调控装置(4)；
所述变椭圆等厚筛(1)包括筛箱本体(1-2)、减振弹簧(1-5)和底部支座(1-6)，所述筛箱本体(1-2)包括两个相对设置的筛箱侧板(1-3)和筛面(1-4)，两个所述筛箱侧板(1-3)之间的上部和底部分别安装有激振梁和承重梁，所述激振梁上安装有非平衡激振器(1-1)，非平衡激振器(1-1)包括两个对称布置的激振力可调且不等的振动电机，所述筛面(1-4)安装在并列设置的承重梁上，且筛面(1-4)一端为入料端，其另一端为出料端，所述筛箱本体(1-2)通过对称布置于两个筛箱侧板(1-3)外侧的所述减振弹簧(1-5)固定在所述底部支座(1-6)上，筛箱侧板(1-3)上设置有透明观察窗(1-7)；
所述筛面振动测试与分析装置包括加速度传感器(2-1)、数据采集仪(2-2)、数据分析模块，所述加速度传感器(2-1)与数据采集仪(2-2)电性连接，数据采集仪(2-2)与上位机的数据分析模块通过无线网络连接，所述加速度传感器(2-1)设置在所述变椭圆等厚筛1的筛面(1-4)上，用于对筛面(1-4)不同区域的运动轨迹进行实时检测，所述数据采集仪(2-2)用于采集加速传感器(2-1)的数据，并将采集的数据传送给数据分析模块，数据分析模块对数据采集仪(2-2)发来的数据进行存储和计算分析，并将处理结果发送给激振调控装置(4)；
所述料群高速摄像测试与分析装置包括高速摄像机(3)、图像分析模块，所述高速摄像机(3)与上位机的图像分析模块电性连接，所述高速摄像机(3)正对所述筛箱侧板(1-3)上的透明观察窗(1-7)，通过透明观察窗(1-7)对筛面(1-4)上料群的运动速度与空间分布进行实时观测，并将采集的视频数据发送至图像分析模块，图像分析模块对高速摄像机(3)发来的图像数据进行存储和计算分析，并将处理结果发送给激振调控装置(4)；
所述激振调控装置(4)与所述非平衡激振器(1-1)电性连接，通过调整电流的大小、频率、波形调控非平衡激振器(1-1)的激振参数。
2.根据权利要求1所述的一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统，其特征在于，所述非平衡激振器(1-1)设置有两组，分别安装于入料端激振梁和出料端激振梁上，且分别电性连接一所述激振调控装置(4)。
3.根据权利要求1所述的一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统，其特征在于，所述减振弹簧(1-5)通过固定在两个所述筛箱侧板(1-3)上筛箱连接件与筛箱侧板(1-3)连接。
4.根据权利要求1所述的一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统，其特征在于，所述加速度传感器(2-1)的数量大于2个。
5.根据权利要求1所述的一种变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控系统，其特征在于，所述数据采集仪(2-2)的数据采集通道大于4，所述数据采集仪(2-2)具有无线WiFi模块以及以太网接口。
6.一种利用权利要求1至5任一项所述的系统实现变椭圆等厚筛分过程料群分布检测与调控的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、通过激振调控装置(4)设置各振动电机的初始激振参数，启动振动电机，物料从筛箱本体(1)的入料端落入到筛面(1-4)上，在振动电机的带动下进行振动筛分；
步骤二、利用加速度传感器(2-1)监测筛面上不同区域的运动轨迹，并将监测数据通过数据采集仪(2-2)传输给数据分析模块进行存储和计算分析处理，利用高速摄像机(3)监测筛面上料群的运动速度与空间分布，并将监测数据发送至图像分析模块进行存储和计算分析处理；
步骤三、数据分析模块和图像分析模块分别将处理结果反馈给激振调控装置(4)，通过调整电流的大小、频率、波形调控非平衡激振器(1-1)的激振参数，以改变筛面(1-4)不同区域物料的运动轨迹，进而调控变椭圆等厚筛(1)筛分过程中料群的运动速度与空间分布，实现不同工况物料的变椭圆等厚筛分。
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