CN201993325U

CN201993325U - 废弃木材夹杂物x射线检测与标记装置

Info

Publication number: CN201993325U
Application number: CN 201120034229
Authority: CN
Inventors: 张占宽; 李伟光; 彭晓瑞
Original assignee: Research Institute of Wood Industry of Chinese Academy of Forestry
Current assignee: Research Institute of Wood Industry of Chinese Academy of Forestry
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2021-01-31

Abstract

本实用新型提供了一种废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其包括废弃木材传送装置、防护罩、X射线发生装置、X射线探测器、计算机控制系统以及标记系统；X射线发生装置与X射线探测器相对设置，二者之间设置检测区；废弃木材传送装置为用以将待检测的废弃木材传送至所述检测区的装置；防护罩将所述X射线发生装置与X射线探测器以及检测区罩于其内，且该防护罩设置废弃木材进出口；X射线探测器设置信号输出线，与计算机系统相连接；标记系统设置信号控制线，与计算机系统相连接。该装置可检测废弃木材内是否存在硬杂物并标记其位置，以利后续工序进行硬杂物清除，且检测范围宽，标记误差小，灵敏度高，体积小，连接简单，便于移动和安装。

Description

废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置

技术领域

本实用新型是关于一种废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其主要是针对废弃实体木材中的夹杂物进行检测，不仅能够检测出废弃木材中所含有的铁钉、连接件等磁性金属杂质以及铜、铝等非磁性金属杂质，以及石头、水泥等硬物，还可对废弃木材中夹杂物的位置进行标记。

背景技术

近年来，伴随着经济的增长、城乡建设水平的加快和人民水平的提高，市场对木材及其制品的需求逐年攀升，据国内有关专家预测，我国在“十一五”期间及其后的5年内木材供需情况看，全国年均资源供给1.2亿m³，消费达2.4m³，供需缺口约1.2亿m³。随着木材制品在城乡建设和人民生活中的大量应用，废弃的建材、家具和加工剩余物数量也日益增多，据统计，我国每年约产废弃木材约6000万吨，折合木材约8500万m³，其中仅废弃的木模板有300多万m³，大量废弃木材的存在，使环境造成污染，处理这些废弃木材不仅要花费大量的资金包括土地占地费用、运输费用和填埋费用等，而且存在安全隐患。所以，节约资源、加强对废弃木材的回收利用是解决我国木材供需紧张矛盾的重要措施之一，也是是发展我国林业循环经济的重要环节之一，对创建节约型社会、发展循环经济具有重要意义。

我国的废弃木材主要包括废旧的木质家具、废旧木质门窗、废旧木材包装材料、废旧木质托盘、废旧模板等种类。这些废弃木材由于经长期使用，内应力释放较为彻底，不易变形，但废弃木材由于使用场合复杂，其中常有铁钉、连接件等磁性金属杂质，还有铜、铝等非磁性金属杂质，另外还有石头、水泥等非金属夹杂硬物，这些杂质不仅严重影响了废旧木材回收利用率，而且极易造成加工刀具的损坏，导致设备停产，影响工厂生产，也严重威胁操作人员的作业安全，因此废弃木材再利用前必须将其中的硬质夹杂物清除掉。

目前，对废弃木材中的磁性和非磁性金属物质的检测主要是依靠人工进行，劳动强度大，生产效率低。而且大部分是将废弃木材粉碎后用于制造人造板，回收利用后的产品附加值低。

因此，研发一种用于检测废弃木材中夹杂物位置的装置，对于废旧木材的回收利用具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术人工检测木材夹杂物的不足进行改进，提供一种结构简单、使用方便且效果好的对木材夹杂物进行检测并标记夹杂物位置的装置，特别是针对废弃实体木材夹杂物进行检测并标记硬质夹杂物位置。

为达上述目的，本实用新型提供了一种废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其主要是根据X射线对不同物质穿透能力的强弱，通过图像采集和处理系统，自动、准确、迅速地判断出废弃木材中的夹杂物，对废弃木材中夹杂物的位置进行标记。

本实用新型所提供的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，该装置主要包括废弃木材传送装置、防护罩、X射线发生装置、X射线探测器、计算机控制系统以及标记系统；其中，所述X射线发生装置与X射线探测器相对设置，二者之间设置检测区；所述废弃木材传送装置为用以将待检测的废弃木材传送至所述检测区的装置；所述防护罩将所述X射线发生装置与X射线探测器以及检测区罩于其内，且该防护罩设置废弃木材进出口；所述X射线探测器设置信号输出线，与计算机系统相连接；所述标记系统设置信号控制线，与计算机系统相连接。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型中，所述废弃木材传送装置是用以将待检测的废弃木材输送至所述X射线发生装置与所述X射线探测器之间的检测区进行检测，所述输送可以是连续的，以一定的速度均匀地将所述木材输入进入并通过检测区，例如，该废弃木材传送装置为输送速度在0～20m/min范围内连续可调的传送装置；所述X射线发生装置为发出透过通过检测区的废弃木材的X射线的装置；所述X射线探测器为接收透过所述废弃木材后的X射线并将其转化为电信号、通过信号输出线将电信号传送至计算机系统的探测器；所述计算机系统为接收所述X射线探测器传送来的电信号、分析判断出被检废弃木材是否存在硬杂物、并当存在硬杂物时传送一信号(通过标记系统的信号控制线传送)至标记系统的计算机系统；所述标记系统为根据计算机系统传送来的信号对硬杂物的位置进行标记的标记系统。

根据本实用新型的具体实施方案，所述X射线发生装置主要包括高压电源、高压控制装置和灯丝控制装置。

根据本实用新型的具体实施方案，所述X射线发生装置可以为上照式X射线发生装置，X射线探测器布置在X射线发生装置下方。所述废弃木材传送装置可为PVC工业传送皮带。

根据本实用新型的具体实施方案，所述X射线发生装置也可为侧照式X射线发生装置，X射线探测器布置与X射线发生装置在水平方向相对设置。

根据本实用新型的具体实施方案，所述X射线探测器为线阵探测器。

根据本实用新型的具体实施方案，所述计算机系统内装有用于采集X射线探测器传送来的电信号的采集卡，并安装有将X射线探测器传送来的电信号转变成可视图像、且判断被检废弃木材存在硬杂物时控制标记系统进行标记的图像处理和控制软件；所述计算机系统还设置有显示所述可视图像的显示屏。

根据本实用新型的具体实施方案，所述标记系统为采用喷射标识方式的标记系统。

根据本实用新型的具体实施方案，本实用新型的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置还包括延时装置，其与标记系统相连接，可根据检测速度以及标记系统与X射线探测器的距离控制标记系统进行标记。

本实用新型的标记系统能根据夹杂物的存在位置实现点标记和/或线标记。

根据本实用新型的具体实施方案，该废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置还设置有承载废弃木材传送装置、防护罩、X射线发生装置、X射线探测器以及标记系统的机架。

本实用新型中，所述各部件如标记系统、防护罩、X射线发生装置、传送装置、X射线探测器、计算机控制系统、显示屏和机架等均是已商业化的产品，只要能实现本实用新型中所述功能即可。本实用新型是将所述各部件合理组合在一起，组成了一套废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置。检测时，将待检测的废弃木材放在传送装置上，传送装置带动被检废弃木材进入检测区域，使废弃木材进入该区域并不停止而是连续运动。同时X射线发射装置发出的X射线穿透废弃木材照射到X射线探测器上，X射线探测器将光信号转化成电信号，电信号传送到计算机系统，转换成数字信号，再通过分析处理软件进行分析，根据X射线的性质决定在同条件下穿过密度不同的物体时，成像所反映出的黑白对比度是不同的，所以如果废弃木材中存在硬杂物，其检测图像上的灰度值就不相同，可以反映出异常。当判断出存在硬杂物时，计算机系统向标记系统发送控制信号，控制标记系统进行标记。

本实用新型的检测装置具有以下优点：

本实用新型的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，能够检测出废弃木材中所含有的铁钉、连接件等磁性金属杂质，也能检测出铜、铝等非磁性金属杂质，以及石头、水泥等硬物，通过标记系统对硬杂物的位置进行标记，以利后续工序清理或下锯时避开这些内嵌硬杂物，避免废弃木材中的金属、石头、水泥等对加工刀具和设备的损害，提高操作人员的作业安全性。且本实用新型工件进给速度、X射线管电流、电压等参数调节范围大，检测范围宽，标记误差小，检测灵敏度高，体积小，连接简单，便于移动和安装。本实用新型的检测技术对废弃木材原有结构破坏小，可解决现有废弃木材夹杂物检测劳动强度大、效率低等问题，为回收后废弃木材高附加值利用创造条件，对节约资源和发展林业循环经济有积极的促进作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的标记系统的工作原理图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现参照说明书附图对本实用新型的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本实用新型的可实施范围的限定。

实施例1

请参见图1所示，本实用新型的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置主要包括标记系统1、防护罩2、X射线发生装置3、废弃木材传送装置5、X射线探测器6以及计算机控制系统7(该计算机控制系统7包括显示屏4)，另外还包括承载用的机架8。各部件均可商购获得。

其中，防护罩2内置有X射线发生装置3，主要是由高压电源、高压控制装置和灯丝控制装置组成。X射线采用上照式，X射线探测器6布置在传送装置5下方，接受透射后的X射线。X射线探测器6的信号输出线连接在计算机控制系统7内的信号采集卡上，显示屏4的信号线与计算机控制系统7主机相连。标记系统1的信号控制线与计算机控制系统7相连。本实用新型的装置将上述各种设备及仪器合理组合在一起，组成了一套废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置。

检测时，将废弃木材放在传送装置5上，传送装置带动被检废弃木材进入检测区域，由于X射线探测器6为线阵探测器，废弃木材进入检测区域并不停止而是连续运动。同时X射线发射装置3发出的X射线穿透废弃木材照射到X射线探测器6上，通过闪烁晶体将不可见的X光转化成可见光，再通过阵列光电二极管将光信号转化成电信号，电信号传送到计算机系统内部的信号采集卡中，转换成数字信号，再通过图像处理软件在显示屏4上形成黑白对比度明显的图像。根据使用者的要求，通过调节报警灰度的门限值软件会判断出存在硬杂物的废弃木材，当检测到废弃木材中存在夹杂物的灰度值超过门限值时，控制系统会向标记系统1发送控制信号，由于标记系统1距离X射线探测器6有一定距离，所以需要有延时装置根据检测速度和标记系统距离探测器6距离控制标记系统1进行标记。

其中，所述标记系统1的结构及工作原理请参见图2。标记系统(型号：WALTHERPILOT Signier-0.3MM)主要由喷枪14、电磁阀13、压力罐15、压缩空气过滤器9和调压单元10、11以及软管组件12等组成，压缩空气气源通过进气口A处输送到系统内，经过压缩空气过滤器9过滤输送到压力罐8，储藏在压力罐8中的标识油墨通过压缩空气带动经软管输送到喷枪14的物料供应口I处、雾化空气口II和控制空气口III处，物料压力可由压力罐来调节，雾化压力和控制器压力可由调压单元10、11进行调节。来自计算机系统的控制信号通过24VDC控制线通过电磁阀13的接口B处，当电磁阀13接受到24VDC信号后控制喷枪开关打开，喷枪喷射标识油墨，喷枪控制气的一般设置压力为4.5bar，压力罐压力可根据油墨使用量通过调压单元调节。本标记系统的标记方式为喷射标识的延时标记方式，标记系统1可根据夹杂物的存在位置实现点标记和线标记。当夹杂物的长度方向垂直于进给方向时，标记为点标记；当夹杂物的长度方向平行于或成角度倾斜于进给方向时，标记为线标记。

本实施例中，X射线发生装置的参数调整范围大，可以检测厚度10mm～100mm的废弃木材，而且X光机在40℃以下，可以连续工作64小时，大大提高了生产线的连续检测效率；X射线泄漏量在0.5μSv/h以下，其安全性极高。利用本实用新型的检测装置，可以检测到直径为0.8mm以上的硬杂物，并可硬杂的位置进行标记，以利后续工序进行硬杂物清除。

Claims

1.一种废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其特征在于：该装置包括废弃木材传送装置、防护罩、X射线发生装置、X射线探测器、计算机控制系统以及标记系统；其中，所述X射线发生装置与X射线探测器相对设置，二者之间设置检测区；所述废弃木材传送装置为用以将待检测的废弃木材传送至所述检测区的装置；所述防护罩将所述X射线发生装置与X射线探测器以及检测区罩于其内，且该防护罩设置废弃木材进出口；所述X射线探测器设置信号输出线，与计算机系统相连接；所述标记系统设置信号控制线，与计算机系统相连接。

2.根据权利要求1所述的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其特征在于：所述废弃木材传送装置为输送速度在0～20m/min范围内连续可调的传送装置；所述X射线发生装置为发出透过通过检测区的废弃木材的X射线的装置；所述X射线探测器为接收透过所述废弃木材后的X射线并将其转化为电信号、通过信号输出线将电信号传送至计算机系统的探测器；所述计算机系统为接收所述X射线探测器传送来的电信号、分析判断出被检废弃木材是否存在硬杂物、并当存在硬杂物时传送一信号至标记系统的计算机系统；所述标记系统为根据计算机系统传送来的信号对硬杂物的位置进行标记的标记系统。

3.根据权利要求1所述的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其特征在于：所述X射线发生装置为上照式X射线发生装置，X射线探测器布置在X射线发生装置下方。

4.根据权利要求3所述的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其特征在于：所述废弃木材传送装置为PVC工业传送皮带。

5.根据权利要求1所述的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其特征在于：所述X射线发生装置为侧照式X射线发生装置，X射线探测器布置与X射线发生装置在水平方向相对设置。

6.根据权利要求1所述的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其特征在于：所述X射线探测器为线阵探测器。

7.根据权利要求1所述的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其特征在于：所述计算机系统内装有用于采集X射线探测器传送来的电信号的采集卡，并安装有将X射线探测器传送来的电信号转变成可视图像、且判断被检废弃木材存在硬杂物时控制标记系统进行标记的图像处理和控制软件；所述计算机系统还设置有显示所述可视图像的显示屏。

8.根据权利要求1所述的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其特征在于：所述标记系统为采用喷射标识方式的标记系统。

9.根据权利要求8所述的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其特征在于：该废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置还包括延时装置，其与标记系统相连接。

10.根据权利要求1所述的废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置，其特征在于：该废弃木材夹杂物X射线检测与标记装置还设置有承载废弃木材传送装置、防护罩、X射线发生装置、X射线探测器以及标记系统的机架。