CN218251600U - 一种固体颗粒异物探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于探测设备技术领域，具体涉及一种固体颗粒异物探测装置；其包括箱体、探测板、传感器和处理器；箱体上设置有进料口和出料口；探测板倾斜的设置在箱体内，传感器设置在探测板上，且传感器与处理器信号连接。当含有固体颗粒异物的物料由探测主体的正上方以自由落体方式下落并撞击到探测主体，因物体与固体颗粒异物的质量和硬度存有差异，导致探测主体被撞击后会产生不同的振幅以及振动的频率，且在单位时间内产生的功率不同，传感器拾取探测主体被撞击后产生固体声音信号并将其转换为电信号，电信号经模拟电路处理后发送至处理器中进行分析和逻辑判断，以准确的判断物体中是否含有固体颗粒异物。

Description

一种固体颗粒异物探测装置

技术领域

本实用新型属于探测设备技术领域，具体涉及一种固体颗粒异物探测装置。

背景技术

异物探测主要是检测所需物体中是否存有其它异物，以便于将所需物体中的异物筛选出来，提高所需物体的纯净度。

现有技术中，对于异物的探测或筛选的设备和方法较多，例如：X射线异物探测仪、色谱检测仪、电磁异物探测装置以及机械筛网等；其中，

X射线异物探测仪是通过分析物质的密度来区分物料和异物；色谱检测仪则是通过物质表面反射的光谱成分的差异及颜色的差异来区分物料和异物；但是，X射线异物探测仪以及色谱检测仪的检测效率较低，不能同时对大量的物料进行探测，且对用户的技术要求较高，适应工业不同环境能力差，能耗高，导致其使用成本以及维护成本都相应的提高。

电磁异物探测装置的探测效率较高，但是，电磁异物探测装置仅能用于探测金属类异物，对于非金属类的异物则无法进行探测，其局限性较大，导致其使用范围受限。因此，发明一种检测效率高且使用范围广的固体颗粒异物探测装置，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种固体颗粒异物探测装置，以解决现有技术中存在的固体颗粒异物探测装置的探测效率低或者局限性较大，而导致固体颗粒异物探测装置的使用范围受限的技术问题。

本实用新型通过以下技术方案具体实现：

一种固体颗粒异物探测装置，包括箱体、探测板、传感器和处理器；

所述箱体的顶部设置有进料口，所述箱体的底部设置有出料口；

所述探测板倾斜的设置在所述箱体内，且所述探测板位于所述进料口的下方，所述传感器设置在所述探测板上，且所述传感器与所述处理器信号连接；所述传感器拾取探测板被撞击后产生的固体声音信号并将固体声音信号转化为电信号，所述电信号经模拟电路的信号处理后发送至处理器中进行分析和逻辑判断。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述箱体内设置有异物通道，所述进料口与所述异物通道的进料端连通，所述异物通道的出料端与所述出料口连通，所述异物通道的出料端设置有分料辊，所述分料辊的径向方向的截面形状与所述异物通道的截面形状相匹配，所述分料辊的圆周侧壁上设置有多个分料槽，所述探测板位于所述异物通道的出料端的下方。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述分料辊包括转轴、卡板以及端板；所述端板为圆形板状结构，所述端板的数量有两个，两个所述端板分别靠近设置在所述转轴的两端设置；

所述卡板为长方形板状结构，所述卡板的数量为多个，多个所述卡板等间距的环绕所述转轴的圆周侧壁设置，且所述卡板的两端分别与两个所述端板连接固定，所述转轴、两个所述端板以及相邻两个所述卡板围成所述分料槽。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述端板上设置有与所述卡板的数量相等的卡口，多个所述卡口等间距的环绕所述端板的圆周方向设置，所述卡板的端部卡设在所述卡口中。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述分料辊还包括固定板，所述固定板的形状与所述端板的形状完全相同，所述固定板的数量为多个，所有的所述固定板均设置在两个所述端板之间。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述箱体上设置有驱动电机，所述驱动电机与所述分料辊传动连接。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述箱体内设置有分料板、隔板和挡板；所述分料板将所述箱体的内部的空腔分隔为所述异物通道和物料通道，所述隔板将所述出料口分隔为异物出口和物料出口，所述物料通道的出料端与所述物料出口连通，所述分料板与所述隔板之间形成通孔；

所述探测板靠近所述分料板的一侧的高度低于所述探测板远离所述分料板的一侧的高度，所述挡板的一侧铰接在所述探测板靠近所述分料板的一侧，所述箱体内设置有驱动部，所述驱动部的动作端与所述探测板铰接，且所述驱动部与所述处理器信号连接，所述处理器控制所述驱动部动作，使所述驱动部带动所述挡板在工作状态A与工作状态B进行切换；

当所述挡板处于工作状态A时，所述挡板的上边缘以及所述挡板的下边缘分别与所述探测板的下边缘以及所述隔板的上边缘衔接，所述挡板封堵所述异物出口，所述异物通道的出料端与所述物料出口连通；当所述挡板处于工作状态B时，所述异物通道的出料端与所述异物出口连通。

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述分料板包括A板和B板，所述B板的上边缘与所述A板朝向所述异物通道的一面的中部连接，且所述B板所在的平面与所述A板所在的平面的夹角小于90°，所述A板的下边缘向所述物料出口的方向延伸，所述B板的下边缘向所述异物通道的出料端延伸，所述B板的下边缘与所述隔板的上边缘之间形成所述通孔

为了更好的实现本实用新型，在上述结构中作进一步的优化，所述箱体的底部设置有支脚。

综上所述，本实用新型具有以下技术效果：

该固体颗粒异物探测装置能够同时对大量的物料进行探测，以提高该固体颗粒异物探测装置的探测效率，该固体颗粒异物探测装置中的处理器通过物料与固体颗粒异物撞击探测板时会产生出不同特征的固体声音信号来判断物料中是否有固体颗粒异物的存在，以准确的完成物料中固体颗粒异物的探测，且该固体颗粒异物探测装置能够用于各种不同种类的固体颗粒异物的探测，从而使该固体颗粒异物探测装置的使用范围更加的广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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是本实用新型一种固体颗粒异物探测装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种固体颗粒异物探测装置的剖视图；

图3是图2中A部的局部放大图；

图4是本实用新型一种固体颗粒异物探测装置中分料辊的结构示意图；

图5是采用示波器实时采集本发明一种固体颗粒异物探测装置中传感器探测的固体声音信号图；

图6是采用示波器实时采集本发明一种固体颗粒异物探测装置中传感器探测的固体声音信号图；

图7是是采用示波器实时采集本发明一种固体颗粒异物探测装置中传感器探测的固体声音信号图；

图8是是采用示波器实时采集本发明一种固体颗粒异物探测装置中传感器探测的固体声音信号图。

附图标记：

1、箱体；11、进料口；12、出料口；121、异物出口；122、物料出口；131、异物通道；132、物料通道；14、分料板；141、A板；142、B板；15、隔板；16、挡板；17、驱动部；

2、探测板；

3、安装孔；

4、分料辊；41、转轴；42、卡板；43、端板；44、固定板；45、分料槽；5、支脚。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

如图1至图4所示：

一种固体颗粒异物探测装置，其包括箱体1、探测板2、传感器和处理器；其中，

箱体1的顶部设置有进料口11，箱体1的底部设置有出料口12；

探测板2倾斜的设置在箱体1内，且探测板2位于进料口11的下方，传感器设置在探测板2上，且传感器与处理器信号连接。

该固体颗粒异物探测装置可以以探测板2上方的平面初始势能面，初始势能面与水平面平行，所有的物料由初始势能面投入箱体1中，使物料以自由落体的方式下落，并撞击探测板2；

所有的物料的初始势能一致，在下落高度相同的情况下，所有的物料产生的势能是相同的，而固体颗粒异物的质量、硬度和成分与物料的质量、硬度和成分不同，使得固体颗粒异物与物料产生的势能不同，固体颗粒异物与物料撞击探测板2时产生的固体声音信号也不相同；上述的处理器通过分析固体颗粒异物与物料撞击探测板2时产生不同特征的固体声音信号来判断物料中是否有固体颗粒异物的存在，以准确的完成物料中固体颗粒异物的探测。

此外，该固体颗粒异物探测设备能够用于对各种形态(颗粒、粉末、液体以及气体等)的物料进行探测，以探测物料中是否含有金属、陶瓷以及岩石等不同种类的固体颗粒异物的探测，以使该固体颗粒异物探测装置的使用范围更加的广泛。

需要说明的是，上述的固体声音信号指的是探测板2被撞击后产生的振幅、探测板2的振动频率以及探测板2在单位时间内产生的功率；其中，探测板2的振动频率的范围为2KHz-60KHz；

由于固体颗粒异物与物料的成分和硬度不同，当有的固体颗粒异物与物料的质量相同的情况下，固体颗粒异物撞击探测板2时产生的振幅的大小或者振动频率的高低会与物料撞击探测板2时产生的振幅的大小或者振动频率的高低相同或者相近；

但是，固体颗粒异物撞击探测板2后在单位时间内产生的功率的强弱与物料撞击探测板2后在单位时间内产生的功率的强弱不同，处理器通过多种数据进行分析对比，以更加准确的判断物料中是否有固体颗粒异物的存在，从而有效的提高该固体颗粒异物探测装置的探测的准确性。

结合图5至图8所示，其中，

图5至图8中的信号1为传感器在工作时实时探测的固体声音信号，信号2是信号1经处理后得到的电压幅度信号；

由图5中A部分以及图6中的B部分可以看出，当有固体颗粒异物撞击探测板2时，其在时间轴上产生的绝对电压幅度差值与物料撞击探测板2在时间轴上产生的绝对电压幅度差值明显不同，处理器通过该信号判断物料中存有固体颗粒异物；

且通过图5中A部分以及图6中的B部分也能判断出，固体颗粒异物撞击力较大，因此，可以推断出固体颗粒异物的质量和硬度等级都大于物料；

将信号2显示的电压幅度信号与同时间轴对应的信号1进行对比，由图7中的C部分与图8中的D部分能够很明显的看出，固体颗粒异物撞击探测板2时产生的绝对电压幅度差值与物料撞击探测板2时产生的绝对电压幅度差值基本一致；但是，可以明显的看出，固体颗粒异物撞击探测板2时，时间轴上产生的功率密度较大，将信号1经放大滤波、整流、积分电路处理后得到示波器上显示的信号2，在时域内能够明显的得知物料与固体异物撞击探测板2时产生的信号幅度差，以使处理器通过该信号准确的判断物料中存有固体颗粒异物。

优选的，上述的箱体1对应探测板2的位置设置有便于安放传感器的安装孔3，以使传感器的安装更加的方便。

优化的，上述的箱体1内设置有异物通道131，以异物通道131的出料端为初始势能面；其中，

进料口11与异物通道131的进料端连通，异物通道131的出料端与出料口12连通，异物通道131的出料端设置有分料辊4，分料辊4的径向方向的截面形状与异物通道131的截面形状相匹配，探测板2位于异物通道131的出料端的下方；

分料辊4可以分批的将异物通道131内的物料送出异物通道131，并自由下落撞击探测板2，传感器采集物料撞击探测板2时产生的固体声音信号来判断物料中是否存有固体颗粒异物；

且分批送出的物料的方式能够减小探测板2的探测压力，并有效的提高该固体颗粒异物探测装置的探测的准确性。

具体的，上述的分料辊4包括转轴41、卡板42以及端板43；其中，

端板43为圆形板状结构，端板43的数量有两个，两个端板43分别设置在转轴41的两端；

卡板42为长方形板状结构，卡板42的数量为多个，多个卡板42等间距的环绕转轴41的圆周侧壁设置，且卡板42的两端分别与两个端板43连接固定，转轴41、两个端板43以及相邻两个卡板42围成分料槽45，通过分料槽45将异物通道131内的物料转送出异物通道131，以便于探测板2对该部分物料进行探测。

优选的，上述的端板43上设置有卡口，卡口的数量与上述的卡板42的数量相等，多个卡口等间距的环绕端板43的圆周方向设置，卡板42的端部卡设在卡口中，并通过焊接固定，以使提高该分料辊4的结构的稳定性。

优化的，上述的分料辊4还包括固定板44，固定板44的形状与端板43的形状完全相同，固定板44的数量为多个，所有的固定板44均设置在两个端板43之间，以更好的固定卡板42，从而使该分料辊4的结构更加的稳固。

优化的，上述的箱体1上设置有驱动电机，驱动电机与分料辊4传动连接，以驱动分料辊4转动，实现物料的转送。

优化的，上述的箱体1内设置有分料板14、隔板15和挡板16；其中，

分料板14将箱体1的内部的空腔分隔为物料通道132以及上述的异物通道131，隔板15将出料口12分隔为异物出口121和物料出口122，物料通道132的出料端与物料出口122连通，分料板14与隔板15之间形成通孔；

探测板2靠近分料板14的一侧的高度低于探测板2远离分料板14的一侧的高度，挡板16的一侧铰接在探测板2靠近分料板14的一侧，箱体1内设置有驱动部17，驱动部17的动作端与探测板2铰接，且驱动部17与处理器信号连接，处理器能够控制驱动部17动作，使驱动部17能够带动挡板16在工作状态A与工作状态B中进行切换；

当处理器判断掉落至探测板2上的物料中没有固体颗粒异物时，处理器会控制驱动部17动作，使挡板16处于工作状态A，此时，挡板16的上边缘以及挡板16的下边缘分别与探测板2的下边缘以及隔板15的上边缘衔接，挡板16封堵异物出口121，异物通道131的出料端与物料出口122连通，落至探测板2上的物料便会顺着探测板2和挡板16穿过通孔，并由物料出口122向外排出；

当处理器判断掉落至探测板2上的物料中有固体颗粒异物时，处理器会控制驱动部17动作，使挡板16绕着其铰接处向下转动，挡板16由工作状态A转变为工作状态B，此时，异物通道131的出料端与异物出口121连通，掉落至探测板2上含有固体颗粒异物的物料便会由异物出口121向外排出，以完成固体颗粒异物的筛选。

需要说明的是，现有的固体颗粒异物探测设备的探测效果较差，当其检测出物料中含有固体颗粒异物时，固体颗粒异物探测设备便会将含有固体颗粒异物的这批物料一同向外排出，通过人工或者其他方式再次进行筛选，导致固体颗粒异物的筛选效率降低；

该固体颗粒异物探测装置则可以用于物料的精选工作，将该固体颗粒异物探测装置与其他固体颗粒异物探测设备配合使用，以提高固体颗粒异物的筛选效率以及探测效果；

具体的，将固体颗粒异物探测设备的出料端与该固体颗粒异物探测装置的进料口11连通，使固体颗粒异物探测设备中的物料排放口与物料通道132连通，固体颗粒异物探测设备中的固体颗粒异物排放口与异物通道131连通；

在工作过程中，固体颗粒异物探测设备对物料进行初选，将不含固体颗粒异物的物料通过物料排放口送至物料通道132中，并通过物料通道132直接向物料出口122排出；

而含有固体颗粒异物的物料则送至异物通道131中，并通过异物通道131中的分料辊4分批的转送至探测板2上进行探测，将异物通道131的大部分物料筛选出来并通过物料出口122向外排出，而将小部分含有固体颗粒异物的物料则伴随则通过异物出口121向外部排放，以完成物料的精选工作。

优选的，上述的分料板14包括A板141和B板142；其中，

B板142的上边缘与A板141朝向异物通道131的一面的中部连接，且B板142所在的平面与A板141所在的平面的夹角小于90°，A板141的下边缘向物料出口122的方向延伸，B板142的下边缘向异物通道131的出料端延伸，使分料板14形成截面形状为“人”字形结构，掉落至物料通道132和异物通道131中的物料可以顺着A板141和B板142分别向物料出口122以及异物通道131的出料端滑动；

B板142的下边缘与隔板15的上边缘之间形成通孔。

优化的，上述的箱体1的底部设置有支脚5，以增加箱体1与地面之间的间距，使得出料口12的高度增加，以便于对物料进行收集。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种固体颗粒异物探测装置，其特征在于：包括箱体(1)、探测板(2)、传感器和处理器；

所述箱体(1)的顶部设置有进料口(11)，所述箱体(1)的底部设置有出料口(12)；

所述探测板(2)倾斜的设置在所述箱体(1)内，且所述探测板(2)位于所述进料口(11)的下方，所述传感器设置在所述探测板(2)上，且所述传感器与所述处理器信号连接；所述传感器拾取探测板(2)被撞击后产生的固体声音信号并将固体声音信号转化为电信号，所述电信号经模拟电路的信号处理后发送至处理器中进行分析和逻辑判断。

2.根据权利要求1所述的固体颗粒异物探测装置，其特征在于：所述箱体(1)内设置有异物通道(131)，所述进料口(11)与所述异物通道(131)的进料端连通，所述异物通道(131)的出料端与所述出料口(12)连通，所述异物通道(131)的出料端设置有分料辊(4)，所述分料辊(4)的径向方向的截面形状与所述异物通道(131)的截面形状相匹配，所述分料辊(4)的圆周侧壁上设置有多个分料槽(45)，所述探测板(2)位于所述异物通道(131)的出料端的下方。

3.根据权利要求2所述的固体颗粒异物探测装置，其特征在于：所述分料辊(4)包括转轴(41)、卡板(42)以及端板(43)；所述端板(43)为圆形板状结构，所述端板(43)的数量有两个，两个所述端板(43)分别靠近所述转轴(41)的两端设置；

所述卡板(42)为长方形板状结构，所述卡板(42)的数量为多个，多个所述卡板(42)等间距的环绕所述转轴(41)的圆周侧壁设置，且所述卡板(42)的两端分别与两个所述端板(43)连接固定，所述转轴(41)、两个所述端板(43)以及相邻两个所述卡板(42)围成所述分料槽(45)。

4.根据权利要求3所述的固体颗粒异物探测装置，其特征在于：所述端板(43)上设置有与所述卡板(42)的数量相等的卡口，多个所述卡口等间距的环绕所述端板(43)的圆周方向设置，所述卡板(42)的端部卡设在所述卡口中。

5.根据权利要求4所述的固体颗粒异物探测装置，其特征在于：所述分料辊(4)还包括固定板(44)，所述固定板(44)的形状与所述端板(43)的形状完全相同，所述固定板(44)的数量为多个，所有的所述固定板(44)均设置在两个所述端板(43)之间。

6.根据权利要求5所述的固体颗粒异物探测装置，其特征在于：所述箱体(1)上设置有驱动电机，所述驱动电机与所述分料辊(4)传动连接。

7.根据权利要求6所述的固体颗粒异物探测装置，其特征在于：所述箱体(1)内设置有分料板(14)、隔板(15)和挡板(16)；所述分料板(14)将所述箱体(1)的内部的空腔分隔为所述异物通道(131)和物料通道(132)，所述隔板(15)将所述出料口(12)分隔为异物出口(121)和物料出口(122)，所述物料通道(132)的出料端与所述物料出口(122)连通，所述分料板(14)与所述隔板(15)之间形成通孔；

所述探测板(2)靠近所述分料板(14)的一侧的高度低于所述探测板(2)远离所述分料板(14)的一侧的高度，所述挡板(16)的一侧铰接在所述探测板(2)靠近所述分料板(14)的一侧，所述箱体(1)内设置有驱动部(17)，所述驱动部(17)的动作端与所述探测板(2)铰接，且所述驱动部(17)与所述处理器信号连接，所述处理器控制所述驱动部(17)动作，使所述驱动部(17)带动所述挡板(16)在工作状态A与工作状态B进行切换；

当所述挡板(16)处于工作状态A时，所述挡板(16)的上边缘以及所述挡板(16)的下边缘分别与所述探测板(2)的下边缘以及所述隔板(15)的上边缘衔接，所述挡板(16)封堵所述异物出口(121)，所述异物通道(131)的出料端与所述物料出口(122)连通；当所述挡板(16)处于工作状态B时，所述异物通道(131)的出料端与所述异物出口(121)连通。

8.根据权利要求7所述的固体颗粒异物探测装置，其特征在于：所述分料板(14)包括A板(141)和B板(142)，所述B板(142)的上边缘与所述A板(141)朝向所述异物通道(131)的一面的中部连接，且所述B板(142)所在的平面与所述A板(141)所在的平面的夹角小于90°，所述A板(141)的下边缘向所述物料出口(122)的方向延伸，所述B板(142)的下边缘向所述异物通道(131)的出料端延伸，所述B板(142)的下边缘与所述隔板(15)的上边缘之间形成所述通孔。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的固体颗粒异物探测装置，其特征在于：所述箱体(1)的底部设置有支脚(5)。

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