JP2007225396A - 粉粒体の粒度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉粒体の分布に偏りがある場合にも所期の整粒を行なって正確な粒度測定を可能とする。
【解決手段】撮像装置３３の上流に進行方向に開いた一対のスクレーパ２１、２２を設置し、これを板面方向に揺動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ベルトコンベヤ等の搬送体に載せられて移動中の石炭等の粉粒体の粒度分布を撮像装置による画像情報により測定する粉粒体の粒度測定装置に関する。

例えばさまざまの銘柄の石炭をクラッシャで粉砕し、混合してコークス炉に送る場合等に、粉砕された石炭の粒度分布を測定することが行なわれる。
特許文献１には、振動フィーダから落下中の粉粒体を撮像装置により撮像し、画像処理によって粒度分布を測定することが記載されている。
これを図面により簡単に説明する。図４は特許文献１に記載の粒度分布測定装置３の構成図で、３１は振動フィーダ、３２はその駆動源、Ｓは粉粒体、３３はＣＣＤカメラ等の撮像装置、３４は光源であるハロゲンランプ、３５はその電源装置、３６は画像取り込み装置、３７はコンピュータ、３７１はその画像モニタ、３７２はプリンタ、３７３はキーボード等の入力部である。

振動フィーダ３１から落下する粉粒体Ｓを、ハロゲンランプ３４の照明を背景にして撮像装置３３で撮像し、得られた画像データに基づいて濃淡比率や円形度等の撮像状態を検出し、これをコンピュータ処理して粒度分布を測定するのである。
しかしこの構成からもわかるように、落下中の粉粒体Ｓを撮像すると、撮像装置３３と粉粒体Ｓとの距離がばらついているために、同じ粒度であっても近くで撮像されたものは大きく、遠くで撮像されたものは小さく捕らえられる。これは例えばベルトコンベヤ上を搬送される粉粒体についても同様で、粉粒体の高さは凹凸によりばらついているから、やはり距離に遠近が生じている。

特許文献２には、撮像装置と粉粒体との距離を適正に保持するため、コンベヤ上の撮像装置の上流に進行方向に開いた「く」の字形をした整粒板を設置することが記載されている。これを図面により簡単に説明する。図５は特許文献２に記載の粒度測定装置を示す構成図で、１はコンベヤ、２は整粒板、その他の符号はこれまでのものと同じである。
整粒板２により、コンベヤ上を搬送されてくる粉粒体Ｓの凹凸のある表面は均一高さに均され、撮像装置との距離が適正に保持され、実際の粒度と撮像される粒度が対応するので、正確な粒度測定が可能となる。

図６はコンベヤ１と整粒板２、撮像装置３３の関係を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。整粒板２は２枚の羽根２ａ、２ｂで構成され、合わせて進行方向に開いた「く」の字形をしており、撮像装置３３の上流に設置されている。図７は同じく特許文献２に記載の粒度測定装置における撮像から画像処理、データ処理に至る処理手順を示すフロー図である。
特開２００１−７４６３９号公報 特開２００２−２２１４８１号公報

しかし、特許文献２に記載の粒度測定装置においては、図５、図６に示すように、撮像装置３３の手前で粉粒体Ｓの表面を平らに均した後、粉粒体Ｓの撮像ができるのであるが、撮像装置３３の前方に固定配置された整粒板２が粉粒体Ｓの表面を平らに均すようにコンベア１上の粉粒体Ｓの表層部を遮るので、整粒板２の前面に遮られた表層部分の粉粒体Ｓが堆積する結果、本来の粉粒体Ｓの粒度とは異なる粒度を測定してしまうという問題点があった。

本発明は、このような問題点を解消し、粉粒体Ｓによる特有の粒度分布を極力乱さずに、撮像装置と被測定物である粉粒体Ｓとの距離を一定に保つことのできる粉粒体の粒度測定装置を実現することを目的とする。

本発明は、搬送体に載せられて移動中の粉粒体の粒度分布を撮像装置による画像情報により測定する粒度測定装置において、撮像装置と粉粒体との距離を適正に保持するために撮像装置の上流に進行方向に開いた一対以上のスクレーパを設置して画像を安定させるようにしたことを特徴とする粉粒体の粒度測定装置であり、望ましくは一対以上のスクレーパを水平面内で板面方向に揺動させる前記の粉粒体の粒度測定装置であるか、一対以上のスクレーパのすそ部に自由に回転する回転体を取り付けた前記の粉粒体の粒度測定装置である。

本発明によれば、粉粒体を均一な高さに均す際に、粒度に影響を与えることなく良好に表面を均し、正確に粒度分布を測定することができるという、すぐれた効果を奏する。

本発明の粉粒体の粒度測定装置は、撮像装置と粉粒体との距離を適正に保持するために撮像装置の上流に設置する整粒板として、進行方向に開いた一対以上のスクレーパを使用することを特徴とする。整粒板が一対以上のスクレーパとして分割されているのでコンベヤ上の粉粒体を遮ることがなく、幅方向の偏りを助長することもないので正しい粒度分布を測定することができる。

本発明の実施例を図面により説明する。図１は実施例の粉粒体の粒度測定装置を示す平面図で、１は搬送体であるコンベヤ、２１、２２は一対のスクレーパ、３３はＣＣＤカメラ等の撮像装置である。スクレーパ２１、２２は、図５に示した従来のものと同様、コンベヤ１上の粉粒体を一定の高さに均す板状体であるが、進行方向に開いた一対のものを、中心部で抜けが生じないよう、幅方向にややラップさせて配置し、それぞれが中心線に対して片側ずつを均すようにしている。さらにこの実施例では矢印で示す方向、すなわち水平面内で板面方向に往復して揺動させることにより粉粒体の偏りによる影響をなくし、均し能力を高めている。一対のスクレーパの例を示したが、同様のものを複数対設置してもよい。

図２は本発明の変形実施例のスクレーパを示す正面図で、このスクレーパ２１（２２）はすそ部分に自由に回転するボール、ローラ等の回転体を取り付け、整粒板が粉粒体の移動を遮ることのないようにしている。このスクレーパ２１（２２）では粉粒体をその下部に巻き込み、回転体で均すことにより均一な高さを実現する。なお、測定装置全体の構成やデータ処理手順は図４、図５、図７に示した従来のものと同様である。

図３と図８とを用いて、本発明と従来技術との粒度測定の差異を説明する。図８は前記の図５、図６とほぼ同じ従来装置を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。コンベヤ１の上流側から矢印方向に粉粒体が搬送され、整粒板２でその表面層が均される結果、整粒板２の上流側に粉粒体の堆積物Ｓ１が発生する。図８（ｂ）に示すように堆積物Ｓ１は安息角に従う盛り上がりを生じ、大きく発達する。従来の装置ではこの整粒板２の下を通過した粉粒体の粒度を測定していた。その結果、整粒板２の上流側の堆積物Ｓ１による掻き均し作用によって粗い粒子が排除される傾向があり、実際の粒度分布と異なる測定結果となっていた。

一方、図３は図１、２で示した本発明実施例におけるスクレーパ２１、２２と堆積物との関係を説明する平面図である。図３（ａ）において、スクレーパ２２に遮られて上流側に堆積した表層部の粉粒体は図８の整粒板２の場合と同様、スクレーパ２１、２２の上流側に堆積して、放置すれば粉粒体の安息角に従う盛り上がりで堆積物Ｓ２、Ｓ５を発生させる。しかし図３（ｂ）に示すように片側のスクレーパ２２を矢印方向に揺動させると、支えのなくなった堆積物Ｓ２は崩れて脱落し、新たなスクレーパ２２の位置で新たな堆積物Ｓ３を発生させる。図３（ｃ）ではさらに両側のスクレーパ２１、２２を揺動させると、右側のスクレーパ２２についてはこの堆積物Ｓ３の一部が脱落し、また左側のスクレーパ２１についてはこれまで発生していた堆積物Ｓ５が脱落を始める。それぞれのスクレーパ２１、２２には新たな堆積物Ｓ４、Ｓ６が発生し始めている。

このような繰り返しによって、スクレーパ２１、２２の上流側に生じる堆積物が成長しきることがないため、従来固定された整粒板２で発生していた堆積物の盛り上がりとは異なり、ごく小規模な堆積物が残るのみとなった。このため粒度測定における誤差を大きく減少させることができ、問題点が解決された。

本発明実施例の粉粒体の粒度測定装置を示す平面図である。 本発明の変形実施例のスクレーパを示す正面図である。 本発明におけるスクレーパの作用を示す平面図である。 従来の技術における粉粒体の粒度測定装置の構成図である。 他の従来の技術における粉粒体の粒度測定装置の構成図である。 他の従来の技術におけるコンベヤと整粒板、撮像装置の関係を示す（ａ）平面図および（ｂ）側面図である。 他の従来の技術におけるデータ処理手順を示すフロー図である。 従来の技術における問題点を説明する（ａ）平面図および（ｂ）側面図である。

符号の説明

１ コンベヤ（搬送体）
２、２１、２２ スクレーパ（整粒板）
３ 粒度測定装置（粒度分布測定装置）
２３ ローラ（回転体）
３１ 振動フィーダ
３２ 駆動源
３３ 撮像装置
３４ ハロゲンランプ
３５ 電源装置
３６ 画像取り込み装置
３７ コンピュータ
３７１ 画像モニタ
３７２ プリンタ
３７３ 入力部
Ｓ 粉粒体（堆積物）

Claims (3)

1. 搬送体（１）に載せられて移動中の粉粒体（Ｓ）の粒度分布を撮像装置（３３）による画像情報により測定する粒度測定装置（３）において、撮像装置（３３）と粉粒体（Ｓ）との距離を適正に保持するために撮像装置（３３）の上流に進行方向に開いた一対以上のスクレーパ（２１、２２）を設置して画像を安定させるようにしたことを特徴とする粉粒体の粒度測定装置。
2. 一対以上のスクレーパ（２１、２２）を水平面内で板面方向に揺動させる請求項１に記載の粉粒体の粒度測定装置。
3. 一対以上のスクレーパのすそ部に自由に回転する回転体（２３）を取り付けた請求項１に記載の粉粒体の粒度測定装置。

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