CN209878548U - 颗粒检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及颗粒检测技术领域，提供了一种颗粒检测装置，包括箱体，用于生成检测用光线的光源，用于对所述检测用光线进行调整的光路调整单元，用于放置包含颗粒的待检测样品的样品放置单元、用于放置不包含颗粒的对比样品的对比单元和用于采集检测衍射图像的图像采集单元，所述光源、光路调整单元、样品放置单元、对比单元和图像采集单元设置在所述箱体中；本实用新型适用于石灰石浆液颗粒细度的检测，可以提高测量精度。

Description

颗粒检测装置

技术领域

本实用新型属于颗粒检测技术领域，尤其涉及一种颗粒检测装置。

背景技术

随着科学技术的发展和人民对生活品质追求的提高，工厂中对石灰石浆液的品质也有了更高的要求，针对石灰石浆液颗粒细度的检测方法相继出现。

目前对于石灰石浆液颗粒细度的检测方法主要通过超声波测量法、电测量法、直接在线测量法和激光测量法，使用这些检测方法均需要专业人员对样品进行检测，采集数据，再借用计算机进行数据分析得出结果。然而传统的颗粒测量方法对样品的测量和数据采集过程都不够准确，检测精度不足。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种颗粒检测装置，以解决现有技术中检测精度不足的问题。

本实用新型实施例第一方面提供了一种颗粒检测装置，包括：

箱体、光源、光路调整单元、样品放置单元、对比单元和图像采集单元，所述光源、光路调整单元、样品放置单元、对比单元和图像采集单元设置在所述箱体中；

所述光源用于生成检测用光线，并射向所述光路调整单元；

所述光路调整单元用于对所述检测用光线进行光路调整，其中经光路调整后的检测用光线射向所述样品放置单元和所述对比单元；

所述样品放置单元用于放置包含颗粒的待检测样品；

所述对比单元用于放置不包含颗粒的对比样品；

所述图像采集单元采集所述检测用光线照射在所述样品放置单元中放置的包含颗粒的待检测样品时所产生的第一衍射图像，以及采集所述检测用光线照射在所述对比单元中放置的不包含颗粒的对比样品时所产生的第二衍射图像。

可选的，所述光源为He-Ne激光器。

可选的，所述光路调整单元包括第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第一扩束透镜、第一准直透镜、第二扩束透镜和第二准直透镜；

所述第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜，用于将所述检测用光线分为第一路检测用光线和第二路检测用光线；

所述第一路检测光线依次通过所述第一扩束透镜和第一准直透镜进行光路调整后射向所述样品放置单元；

所述第二路检测用光线依次通过第二扩束透镜和第二准直透镜进行光路调整后射向所述对比单元。

可选的，所述图像采集单元包括第一CMOS相机和第二CMOS相机；

所述第一CMOS相机用于采集所述检测用光线照射在所述样品放置单元中放置的待检测检品时所产生的衍射图像；

所述第二CMOS相机用于采集所述检测用光线照射在所述对比单元中放置的不包含颗粒的样品时所产生的衍射图像。

可选的，所述样品放置单元包括：

用于放置包含颗粒的待检测样品的透明样品槽；

用于搅拌所述透明样品槽中的包含颗粒的待检测样品的搅拌器。

可选的，所述搅拌器包括搅拌叶、搅拌轴、伸缩杆、电控装置和开关按钮；

所述搅拌叶顶端与搅拌轴底端连接，搅拌轴顶端与伸缩杆底端连接，伸缩杆顶端连接电控装置并固定于箱体顶部，开关按钮连接于电控装置顶端并穿过箱体顶部固定在箱体的外部；

所述搅拌器经由开关按钮启动，电控装置通过控制伸缩杆伸展搅拌轴至样品槽内，经由搅拌叶搅拌包含颗粒的待检测样品，搅拌动作执行完成后，电控装置控制伸缩杆收起至箱体顶端。

可选的，所述第一偏振分光棱镜、第一扩束透镜、第一准直透镜和光源的发射光线位于同一水平线；

所述第二偏振分光棱镜、第二扩束透镜和第二准直透镜位于同一水平线；

所述第一偏振分光棱镜和所述第二偏振分光棱镜位于同一高度并位于不同水平线。

可选的，所述箱体顶部设置有开口，所述开口位于所述样品放置单元和所述对比单元上方。

可选的，颗粒检测装置还可以包括：

分析处理单元，与所述图像采集单元连接，用于根据所述第一衍射图像和第二衍射图像分析得到颗粒检测结果；

显示单元，用于显示所述颗粒检测结果。

可选的，所述分析处理单元包括FPGA，所述FPGA数据接收口通过数据传输线与图像采集单元相连；

所述显示单元包括LCD，LCD通过数据传输线连接所述FPGA的数据出口。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实用新型实施例中的颗粒检测装置，光源生成检测用光线并射向光路调整单元，光路调整单元对检测用光线进行光路调整，分别射向样品放置单元和对比单元，图像采集单元采集检测用光线照射在样品放置单元时所产生的第一衍射图像，以及采集检测用光线照射在对比单元中所产生的第二衍射图像，由于样品放置单元中放置包含颗粒的待检测样品，而对比单元中放置不包含颗粒的对比样品，因此第一衍射图像和第二衍射图像具有很好的对比性，能够提高颗粒检测的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的颗粒检测装置的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

参见图1，本实用新型实施例中的颗粒检测装置可以包括光源10、光路调整单元20、样品放置单元30、对比单元40和图像采集单元50。

其中，光源10用于生成检测用光线，并射向光路调整单元20。光路调整单元20用于对检测用光线进行光路调整，其中经光路调整后的检测用光线射向样品放置单元30和对比单元40。样品放置单元30用于放置包含颗粒的待检测样品。对比单元40用于放置不包含颗粒的对比样品。图像采集单元50采集检测用光线照射在样品放置单元30中放置的包含颗粒的待检测样品时所产生的第一衍射图像，以及采集检测用光线照射在对比单元40中放置的不包含颗粒的对比样品时所产生的第二衍射图像。

上述颗粒检测装置，光源10产生待检测光线，并射向光路调整单元20。光路调整单元20将待检测光线调整至适合于检测的状态，并射向对样品放置单元30和对比单元40。图像采集单元采集检测用光线照射在样品放置单元时所产生的第一衍射图像，以及采集检测用光线照射在对比单元中所产生的第二衍射图像，由于样品放置单元中放置包含颗粒的待检测样品，而对比单元中放置不包含颗粒的对比样品，因此第一衍射图像和第二衍射图像具有很好的对比性，能够提高颗粒检测的精度。参见图1，一些实施例中，所述光路调整单元20可以包括第一偏振分光棱镜21、第二偏振分光棱镜22、第一扩束透镜23、第一准直透镜24、第二扩束透镜25和第二准直透镜26。

其中，所述第一偏振分光棱镜21和第二偏振分光棱镜22，用于将所述检测用光线分为第一路检测用光线和第二路检测用光线。所述第一路检测用光线依次通过所述第一扩束透镜23和第一准直透镜24进行光路调整后射向所述样品放置单元30。所述第二路检测用光线依次通过第二扩束透镜25和第二准直透镜26进行光路调整后射向所述对比单元40。具体的，检测用光线通过所述第一偏振分光棱镜21分离为水平偏振和垂直偏振光。其中，水平偏振光透射穿过第一偏振分光棱镜21形成第一路检测用光线射向第一扩束透镜；垂直偏振光经由第一偏振分光棱镜21反射并射向第二偏振分光棱镜22，经由第二偏振分光棱镜22反射形成第二路检测用光线。

所述第一路检测用光线通过所述第一扩束透镜23产生多束光路，经过第一准直透镜24后照射到样品放置单元30，将光路覆盖样品放置单元30中放置的大部分样品，使得检测结果更加准确。

同理，所述第二路检测用光线通过所述第二扩束透镜25产生多束光路，经过第一准直透镜26后照射到对比单元40，将光路覆盖对比单元40中放置的大部分样品，使得检测结果更加准确。

参见图1，一些实施例中，样品放置单元30可以包括用于放置待检测样品的透明样品槽31和用于搅拌所述透明样品槽31中的包含颗粒的待检测样品的搅拌器32。

透明样品槽31用于放置包含颗粒的待检测样品，并使第一路检测用光线可以充分穿入槽壁照射到样品，并使照射样品形成的衍射光线充分穿出槽壁，减小检测过程的光损耗。搅拌器32用于对样品槽中的样品进行搅拌，使得样品颗粒均匀分布，防止大颗粒沉积造成的检测数据误差过大。

可选的，所述搅拌器32可以包括搅拌叶321、搅拌轴322、伸缩杆323、电控装置324和开关按钮325。

其中，所述搅拌叶321顶端与搅拌轴322底端连接，搅拌轴322顶端与伸缩杆323底端连接，伸缩杆323顶端连接电控装置固定于箱体6顶部，开关按钮325连接于电控装置324顶端并穿过箱体6顶部固定在箱体6的外部。

所述电控可收缩搅拌器32，用于对样品槽中的样品进行搅拌，使得样品颗粒均匀分布，防止大颗粒沉积造成的检测数据误差过大，在检测前经由开关按钮325启动进行搅拌，电控装置324通过控制伸缩杆323伸展搅拌轴322至样品槽内，经由搅拌叶321搅拌样品，搅拌完成收后电控装置324控制伸缩杆323收起至箱体6顶端，不影响检测过程。

对比单元40用于放置不包含颗粒的对比样品，与样品放置单元30形成对照组，将第一衍射图像与第二衍射图像进行对比，减少误差使得结果更加准确。

参见图1，一些实施例中，图像采集单元5可以包括第一CMOS相机51和第二CMOS相机52。其中，

所述第一CMOS相机51用于采集所述检测用光线照射在样品放置单元3中放置的不包含颗粒的待检测检品时所产生的衍射图像；所述第二CMOS相机52用于采集所述检测用光线照射在对比单元4中放置的不包含颗粒的样品时所产生的衍射图像。

所述第一CMOS相机和第二COMS采集衍射图像并将之输出。CMOS相机功耗低，抗干扰能力强，使检测结果更加准确。

可选的，箱体60用于放置光源10、光路调整单元20、样品放置单元30、对比单元40和图像采集单元50；所述箱体60为黑箱，用于隔绝外界光照的影响，减少检测误差，提高检测精度；所述箱体60顶部设置有开口61，开口61位于透明样品槽31上方，开口61用于放置待检测样品至透明样品槽31中，使检测更加方便快捷。

参见图1，一些实施例中，该颗粒检测装置还可以包括分析处理单元70和显示单元80。其中，

分析处理单元70，与所述图像采集单元50连接，用于根据所述第一衍射图像和第二衍射图像分析得到颗粒检测结果。显示单元80，与分析处理单元70连接，用于显示所述颗粒检测结果。

示例性的，所述分析处理单元70可以包括FPGA(Field Programmable GateArray，现场可编程门阵列)，所述FPGA数据接收口通过数据传输线与图像采集单元50相连；所述显示单元80可以包括LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)，LCD通过数据传输线连接所述FPGA的数据出口。

一些实施例中，光源10可以为He-Ne激光器。

一些实施例中，所述第一偏振分光棱镜21、第一扩束透镜23、第一准直透镜23和光源10的发射光线位于同一水平线，用于形成第一路检测用光线。所述第二偏振分光棱镜22、第二扩束透镜25和第二准直透镜26位于同一水平线，并且所述第一偏振分光棱镜21和所述第二偏振分光棱镜22位于同一高度并位于不同水平线，用于形成与第一路检测用光线平行的第二路检测用光线。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种颗粒检测装置，其特征在于，包括：箱体、光源、光路调整单元、样品放置单元、对比单元和图像采集单元，所述光源、光路调整单元、样品放置单元、对比单元和图像采集单元设置在所述箱体中；

所述光源用于生成检测用光线，并射向所述光路调整单元；

所述光路调整单元用于对所述检测用光线进行光路调整，其中经光路调整后的检测用光线射向所述样品放置单元和所述对比单元；

所述样品放置单元用于放置包含颗粒的待检测样品；

所述对比单元用于放置不包含颗粒的对比样品；

所述图像采集单元采集所述检测用光线照射在所述样品放置单元中放置的包含颗粒的待检测样品时所产生的第一衍射图像，以及采集所述检测用光线照射在所述对比单元中放置的不包含颗粒的对比样品时所产生的第二衍射图像。

2.如权利要求1所述的颗粒检测装置，其特征在于，所述光源为He-Ne激光器。

3.如权利要求1所述的颗粒检测装置，其特征在于，所述光路调整单元包括第一偏振分光棱镜、第二偏振分光棱镜、第一扩束透镜、第一准直透镜、第二扩束透镜和第二准直透镜；

所述第一偏振分光棱镜和第二偏振分光棱镜，将所述检测用光线分为第一路检测用光线和第二路检测用光线；

所述第一路检测用光线依次通过所述第一扩束透镜和第一准直透镜进行光路调整后射向所述样品放置单元；

所述第二路检测用光线依次通过第二扩束透镜和第二准直透镜进行光路调整后射向所述对比单元。

4.如权利要求3所述的颗粒检测装置，其特征在于，所述图像采集单元包括第一CMOS相机和第二CMOS相机；

所述第一CMOS相机用于采集所述检测用光线照射在所述样品放置单元中放置的待检测检品时所产生的衍射图像；

所述第二CMOS相机用于采集所述检测用光线照射在所述对比单元中放置的不包含颗粒的样品时所产生的衍射图像。

5.如权利要求1所述的颗粒检测装置，其特征在于，所述样品放置单元包括：

用于放置包含颗粒的待检测样品的透明样品槽；

用于搅拌所述透明样品槽中的包含颗粒的待检测样品的搅拌器。

6.如权利要求5所述的颗粒检测装置，其特征在于，所述搅拌器包括搅拌叶、搅拌轴、伸缩杆、电控装置和开关按钮；

所述搅拌叶顶端与搅拌轴底端连接，搅拌轴顶端与伸缩杆底端连接，伸缩杆顶端连接电控装置并固定于箱体顶部，开关按钮连接于电控装置顶端并穿过箱体顶部固定在箱体的外部；

所述搅拌器经由开关按钮启动，电控装置通过控制伸缩杆伸展搅拌轴至样品槽内，经由搅拌叶搅拌包含颗粒的待检测样品，搅拌动作执行完成后，电控装置控制伸缩杆收起至箱体顶端。

7.如权利要求3所述的颗粒检测装置，其特征在于，所述第一偏振分光棱镜、第一扩束透镜、第一准直透镜和光源的发射光线位于同一水平线；

所述第二偏振分光棱镜、第二扩束透镜和第二准直透镜位于同一水平线；

所述第一偏振分光棱镜和所述第二偏振分光棱镜位于同一高度并位于不同水平线。

8.如权利要求1至7任一项所述的颗粒检测装置，其特征在于，所述箱体顶部设置有开口，所述开口位于所述样品放置单元和所述对比单元上方。

9.如权利要求1至7任一项所述的颗粒检测装置，其特征在于，还包括：

分析处理单元，与所述图像采集单元连接，用于根据所述第一衍射图像和第二衍射图像分析得到颗粒检测结果；

显示单元，用于显示所述颗粒检测结果。

10.如权利要求9所述的颗粒检测装置，其特征在于，所述分析处理单元包括FPGA，所述FPGA数据接收口通过数据传输线与图像采集单元相连；

所述显示单元包括LCD，LCD通过数据传输线连接所述FPGA的数据出口。