CN213956478U - 一种图像式矿石流量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种图像式矿石流量检测装置，属于选矿过程检测领域。本实用新型包括检测主机、摄像头、罩子、条光源、皮带、输出辊筒、辊筒轴、测速环、测速标志、矿石截面。本实用新型为非接触式检测，仅采用摄像头即可实现矿石流量的检测，检测不受输送皮带的长度、有曲线段、张力变化、跑偏、皮带矿石分布均匀性、矿石截面形状变化等因素影响，可适用于温度高、振动性大、腐蚀性强等场合，具有检测精度高、稳定性好、适应性广、应用方便等特点，也可以适用于其它形式运输带的物料流量检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种图像式矿石流量检测装置，属于选矿过程检测技术领域。
背景技术
目前，选矿行业输送皮带矿石流量的检测方法和装置主要有电子皮带秤和核子皮带秤。电子皮带秤通过测量一定长度输送皮带的矿石重量，并结合输送皮带的速度计算矿石流量；核子皮带秤则利用放射性同位素产生的r射线穿透矿石时，r射线衰减量与矿石厚度有关的特性，通过测量剩余r射线的强度和结合输送皮带速度来计算矿石流量。电子皮带秤检测精度容易受输送皮带的长度、有曲线段、跑偏、张力变化等因素影响，电子皮带秤的使用条件要求较为苛刻，输送皮带太长或太短都不适合使用电子皮带秤，有曲线段的输送皮带也会造成较大的检测误差，有的输送皮带张力变化较大或容易跑偏，造成检测误差很大甚至无法正常检测。核子皮带秤虽然不受皮带长度、皮带跑偏或张力变化等因素影响，但由于r射线穿透矿石时的衰减量与矿石厚度、矿石密度和吸附系数成对数关系，当被测矿石截面形状、矿石分布均匀度和矿石成分发生变化时，即使矿石质量相同而r射线穿透矿石后的衰减程度也有很大差别，从而造成很大的检测误差，因此，对于输送皮带矿石截面形状变化较大、矿石分布不均匀、矿石成分变化大的情况，核子皮带秤也会产生很大的检测误差。
发明内容
为克服电子皮带秤容易受输送皮带的长度、有曲线段、跑偏、张力变化等因素的影响，以及核子皮带秤容易受矿石截面形状变化、矿石分布不均匀、矿石成分变化的影响，本实用新型提出了一种完全非接触式的图像式矿石流量检测装置，主要以摄像头动态采集的图像为依据获取矿石流量。
本实用新型技术方案是：一种图像式矿石流量检测装置，包括检测主机1、摄像头2、罩子3、条光源4、皮带6、输出辊筒7、辊筒轴8、测速环9、测速标志10、矿石截面11；所述皮带6的输出辊筒7的前方安装摄像头2，皮带6安装在输出辊筒7上，输出辊筒7的辊筒轴8与传动机构连接；所述输出辊筒7的侧面安装一个测速环9，测速环9上均匀地标有测速标志10；摄像头2与检测主机1连接，条光源4与检测主机1连接，条光源4设置在输出辊筒7上方。
进一步地，所述摄像头2轴线与皮带6的平面重合，用于确保采集的图像能包括矿石截面11、皮带6、测速环9、辊筒轴8、测速标志10和输出辊筒7。
进一步地，所述条光源4上开有一条窄缝，输出的光线刚好照在输出辊筒7的前半部分。
进一步地，用罩子3将输出辊筒7连同条光源4、和测速环9一起罩住，摄像头2通过罩子3上的开孔采集内部图像。
进一步地，所述摄像头2与检测主机1连接的通信方式为以太网。
本实用新型的有益效果是：
1.与现有电子皮带秤比较，本实用新型的检测精度不受输送皮带的长度、有曲线段、跑偏、张力变化等因素影响，精度更高，适应性更强。
2.与核子皮带秤比较，本实用新型不受矿石截面形状变化、矿石成分变化的影响，无需放射源，无需防辐射措施，使用更安全环保，安装更方便，制造成本和使用成本更低。
3.仅通过摄像头进行矿石流量检测，可以实现输送皮带矿石流量的完全非接触式检测，因此可适用于温度高、腐蚀性强等场合。
4.本实用新型不仅适用于常规的输送皮带的矿石流量检测，也可以适用于其它矿石输送设备(如链板输送带、皮带给矿机等)的矿石流量检测。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的正面示意图。
图中各部件为：1-检测主机，2-摄像头，3-罩子，4-条光源，5-矿石，6-皮带，7-输出辊筒，8-辊筒轴，9-测速环，10-测速标志，11-矿石截面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。
实施例1：对某铅锌矿选矿厂磨矿分级作业的皮带给矿机输出矿石进行流量检测，矿石粒度为10mm以下，皮带宽度为500mm，皮带速度范围为1.2～1.5m/s，矿石的堆积密度为2.1g/cm3，矿石颜色为黑白色。
检测装置的硬件配置为:
检测主机1的配置为：CPU为i7 9700F，内存16G，硬盘512G，1000M以太网，USB3.0，17英寸LCD显示器；摄像头2选型为网络式，网速1000M，分辨率为1920*1080；测速环9直径与输出辊筒7相同，宽度为2cm，颜色为荧光白色；测速标志10设有4个，颜色为荧光红色；条光源4为白光，长度为650mm；输出辊筒7直径为320mm，长度为600mm。
本检测装置的设计方案为：包括检测主机1、摄像头2、罩子3、条光源4、皮带6、输出辊筒7、辊筒轴8、测速环9、测速标志10、矿石截面11；所述皮带6的输出辊筒7的前方安装摄像头2，皮带6安装在输出辊筒7上，输出辊筒7的辊筒轴8与传动机构连接；所述输出辊筒7的侧面安装一个测速环9，测速环9上均匀地标有测速标志10，测速环9以及测速标志10的颜色与周围有很大的差别；摄像头2与检测主机1连接，条光源4与检测主机1连接，条光源4设置在输出辊筒7上方。
进一步地，所述摄像头2轴线与皮带6的平面重合，用于确保采集的图像能包括矿石截面11、皮带6、测速环9、辊筒轴8、测速标志10和输出辊筒7。
进一步地，所述条光源4上开有一条窄缝，输出的光线刚好照在输出辊筒7的前半部分。
进一步地，为了尽量减少外部光线对检测的影响，用罩子3将输出辊筒7连同条光源4、和测速环9一起罩住，摄像头2通过罩子3上的开孔采集内部图像。
进一步地，所述摄像头2与检测主机1连接的通信方式为以太网。
本实用新型以摄像头2采集的图像为基本依据，进行矿石截面11面积和皮带6速度的计算，并结合矿石堆积密度，实时计算矿石流量；计算的过程涉及程序的部分为本领域现有技术。
作为本实用新型的进一步说明，本实用新型的具体检测过程可以为：
S1:打开条光源4，光线通过长条窄缝照射在输出辊筒7上，并在矿石5、皮带6和测速环9上形成光带。
S2.通过摄像头2获取输出辊筒7的图像信号，通过定时采集图像将多帧数字保存在检测主机1内存中，直到下一个检测周期刷新。
S3.检测主机1利用输出辊筒7的图像轮廓、辊筒轴8与其它图像属性存在很大反差的特点，将输出辊筒7的图像轮廓分割开来。
S4.利用输出辊筒7的图像轮廓尺寸与实际尺寸有一定对应关系的特点，检测主机1分别计算水平方向像素和垂直方向像素对应的实际长度。水平方向单位像素对应的实际长度乘以垂直方向单位像素对应的实际长度即可获得单位像素对应的实际面积。
S5.利用测速环9的图像与其它图像部分的像素属性有着很大反差的特点，检测主机1将测速环9图像分割开来。
S6.测量一定时间测速标志10的变化次数，利用测速标志10之间与皮带6实际长度存在一定对应关系的特点，检测主机1计算皮带6运行的皮带速度。
S7.以条光源4照射在被测矿石5上的区域边界线作为被测矿石截面的上边界线，以输出辊筒7顶端两边皮带6的连线作为被测矿石截面的下边界线，检测主机1将被测矿石截面图像分割开来。
S8.检测主机1计算被测矿石截面图像的总像素数。
S9.结合矿石截面像对应的总像素数、单位像素对应的实际面积，检测主机1计算矿石截面像对应的总面积。
S10.利用矿石截面面积、输送带速度、矿石堆积密度、流量系数，计算输送皮带的矿石流量。
实施例2：对某选矿厂精矿脱水工段的输送皮带输出的锌精矿矿粉流量进行检测，矿粉粒度为0.1mm以下，皮带宽度为500mm，皮带速度范围为0.8～1.2m/s，矿粉的堆积密度为2.3g/cm3，矿粉颜色为黑色。
检测装置的硬件配置为:
检测主机1的配置为：CPU为i7 8700，内存16G，硬盘256G，1000M以太网，USB3.0，LCD显示器为19英寸；摄像头2选型为网络式，网速1000M，分辨率为1280*960；测速环9直径与输出辊筒7相同，宽度为2.5cm,颜色为荧光白色；测速标志10设有4个，颜色为荧光黄色；条光源4为白光，长度为650mm；输出辊筒7直径为400mm，长度为600mm。
本实施例检测装置的设计方案和基本检测过程与实施例1相同。
实施例3：对某铁矿选矿厂给矿皮带矿石流量进行检测，矿石粒度为12mm以下，皮带宽度为650mm，皮带速度范围为1.5～1.8m/s，矿石的堆积密度为1.95g/cm3，矿石颜色为深灰色。
检测装置的硬件配置为:
检测主机1的配置为：CPU为i7 10700F，内存32G，硬盘1T，1000M以太网，USB3.0，LCD显示器为23.8英寸；摄像头2选型为网络式，网速1000M，分辨率为1920*1080；测速环9直径与输出辊筒7相同，宽度为3cm，颜色为荧光黄色；测速标志10设有4个，颜色为荧光红色；条光源4为白光，长度为800mm；输出辊筒7直径为500mm，长度为750mm。
本实施例检测装置的设计方案和基本检测过程与实施例1相同。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种图像式矿石流量检测装置，其特征在于：包括检测主机(1)、摄像头(2)、罩子(3)、条光源(4)、皮带(6)、输出辊筒(7)、辊筒轴(8)、测速环(9)、测速标志(10)、矿石截面(11)；所述皮带(6)的输出辊筒(7)的前方安装摄像头(2)，皮带(6)安装在输出辊筒(7)上，输出辊筒(7)的辊筒轴(8)与传动机构连接；所述输出辊筒(7)的侧面安装一个测速环(9)，测速环(9)上均匀地标有测速标志(10)；摄像头(2)与检测主机(1)连接，条光源(4)与检测主机(1)连接，条光源(4)设置在输出辊筒(7)上方；用罩子(3)将输出辊筒(7)连同条光源(4)、和测速环(9)一起罩住，摄像头(2)通过罩子(3)上的开孔采集内部图像。
2.根据权利要求1所述的图像式矿石流量检测装置，其特征在于：所述摄像头(2)轴线与皮带(6)的平面重合，用于确保采集的图像能包括矿石截面(11)、皮带(6)、测速环(9)、辊筒轴(8)、测速标志(10)和输出辊筒(7)。
3.根据权利要求1所述的图像式矿石流量检测装置，其特征在于：所述条光源(4)上开有一条窄缝，输出的光线刚好照在输出辊筒(7)的前半部分。
4.根据权利要求1所述的图像式矿石流量检测装置，其特征在于：所述摄像头(2)与检测主机(1)连接的通信方式为以太网。
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Cited By (1)
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| CN117886081A (zh) * | 2024-03-14 | 2024-04-16 | 山西森尔科技有限公司 | 一种带式输送机故障监测方法、装置、电子设备及介质 |
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2020
- 2020-11-05 CN CN202022535274.4U patent/CN213956478U/zh not_active Expired - Fee Related
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