RU2557330C2 - Method to determine geometric sizes of particles of pellet and/or granulate material in loose layer - Google Patents
Method to determine geometric sizes of particles of pellet and/or granulate material in loose layer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557330C2 RU2557330C2 RU2013112402/28A RU2013112402A RU2557330C2 RU 2557330 C2 RU2557330 C2 RU 2557330C2 RU 2013112402/28 A RU2013112402/28 A RU 2013112402/28A RU 2013112402 A RU2013112402 A RU 2013112402A RU 2557330 C2 RU2557330 C2 RU 2557330C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- particles
- minima
- pellet
- intensity
- pellets
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способу контроля технологического процесса производства гранул, например окатышей, гранулята, камней или зерен, и может быть использовано для определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала в насыпном слое.The invention relates to measuring technique, in particular to a method for controlling the technological process of production of granules, for example pellets, granulate, stones or grains, and can be used to determine the geometric sizes of particles of pelletized and / or granular material in a bulk layer.
Из статей "Improving the accuracy of flotation grade measurements by data reconciliation", Haavisto 0., Kaartinen J., Hyotyniemi H., The 6th International Conference on Intelligent Processing and Manufacturing of Materials - IPMM-2007, Salerno, Italy, 24-29 June, 2007 и "Particle size distributions by laser diffraction - Part 1: Sensitivity of granularmatters trength to analytica loperating procedures" F. Storti, F. Balsamo, "RomaTre" University, Roma, Italy, 2009 известны способы решения задачи оценки гранулометрического состава частиц сыпучего материала, однако данные методы предназначены исключительно для проведения лабораторных исследований и не могут быть использованы в условиях горно-обогатительных комбинатов.From the articles "Improving the accuracy of flotation grade measurements by data reconciliation", Haavisto 0., Kaartinen J., Hyotyniemi H., The 6th International Conference on Intelligent Processing and Manufacturing of Materials - IPMM-2007, Salerno, Italy, 24-29 June, 2007 and "Particle size distributions by laser diffraction - Part 1: Sensitivity of granularmatters trength to analytica loperating procedures" F. Storti, F. Balsamo, "RomaTre" University, Roma, Italy, 2009 known methods for solving the problem of assessing particle size distribution bulk material, however, these methods are intended exclusively for laboratory research and cannot be used in mining and processing plants.
Известен способ определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала (пат. РФ. №2154814, оп. 20.08.2000, бюл. №23, прототип), который подвергают воздействию направленного электромагнитного излучения. Затем измеряют двумерное распределение интенсивности отраженного от частиц излучения, причем в распределении интенсивности отраженного излучения определяют максимумы и минимумы, а также их расстояние друг от друга в 8 или более направлениях. Из расстояний между максимумами и минимумами интенсивности определяют статистическое распределение, которое используют в качестве статистического распределения геометрических размеров частиц. Известный способ обеспечивает достаточно точное измерение геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала, если они расположены в монослое.A known method for determining the geometric dimensions of particles of pelletized and / or granular material (US Pat. RF. No. 2154814, op. 20.08.2000, bull. No. 23, prototype), which is subjected to direct electromagnetic radiation. Then, a two-dimensional distribution of the intensity of the radiation reflected from the particles is measured, and the maxima and minima, as well as their distance from each other in 8 or more directions, are determined in the intensity distribution of the reflected radiation. From the distances between the maxima and minima of the intensity determine the statistical distribution, which is used as a statistical distribution of the geometric dimensions of the particles. The known method provides a sufficiently accurate measurement of the geometric dimensions of the particles of pelletized and / or granular material, if they are located in a monolayer.
Однако в случае необходимости определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала в насыпном слое этот способ теряет свои преимущества. В случае определения размеров гранул в насыпном слое, когда гранулы верхнего слоя частично закрывают гранулы нижних слоев (фиг.2), даже для исследуемых частиц со специфической формой (окатыши, гранулы, форма которых близка к шарообразной) известный метод не позволяет определять их истинные размерыHowever, if it is necessary to determine the geometrical particle sizes of the pelletized and / or granular material in the bulk layer, this method loses its advantages. In the case of determining the size of the granules in the bulk layer, when the granules of the upper layer partially cover the granules of the lower layers (Fig. 2), even for the particles with a specific shape (pellets, granules whose shape is close to spherical), the known method does not allow determining their true sizes
Таким образом, задачей изобретения является разработка способа определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала в насыпном слое, применяя хорошо зарекомендовавшую себя идею использования неравномерности интенсивности отраженного от гранул излучения на поверхности гранулы и на ее границе, а также с учетом их специфической формы.Thus, the objective of the invention is to develop a method for determining the geometric dimensions of particles of pelletized and / or granular material in a bulk layer, using the well-established idea of using the uneven intensity of radiation reflected from the granules on the surface of the granule and on its boundary, and also taking into account their specific shape.
Поставленная задача решена предлагаемым, согласно изобретению, способом определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала в насыпном слое, включающим измерение электромагнитного излучения в виде его двумерного распределения, путем фиксирования его с помощью видеокамеры в виде растра видеоизображения, после чего в распределении интенсивности отраженного излучения определяют максимумы и минимумы, отличающимся тем, что формируют видимую область каждой частицы, путем выделения ее на растре видеоизображения от соответствующего ей максимума интенсивности отраженного излучения до ближайших к нему минимумов, задают последовательность обработки этих областей от частиц с большей степенью округлости видимой области к меньшей, измеряют расстояние от соответствующего максимума интенсивности отраженного излучения до минимумов, граничащих с видимыми областями частиц, имеющих меньшую степень округлости, и тем самым определяют геометрические размеры частиц окомкованного и/или гранулированного материала.The problem is solved by the proposed, according to the invention, a method for determining the geometric dimensions of particles of pelletized and / or granular material in a bulk layer, including measuring electromagnetic radiation in the form of its two-dimensional distribution, by fixing it with a video camera in the form of a raster of a video image, and then in the distribution of the reflected intensity radiation determine the maxima and minima, characterized in that they form the visible region of each particle by highlighting it on the raster as images from the corresponding maximum intensity of reflected radiation to the minima closest to it, specify the sequence of processing of these regions from particles with a greater degree of roundness of the visible region to a smaller one, measure the distance from the corresponding maximum intensity of reflected radiation to minima bordering the visible regions of particles with a lower degree roundness, and thereby determine the geometric dimensions of the particles of pelletized and / or granular material.
В настоящее время из патентной и научной литературы неизвестна совокупность предлагаемых, согласно изобретению, признаков, позволяющих решить изложенную выше техническую задачу.Currently, the patent and scientific literature does not know the totality of the proposed, according to the invention, features that allow to solve the above technical problem.
Итак, согласно изобретению, способ определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала в насыпном слое заключается в первоначальном выделении максимумов и минимумов в отраженном от каждой гранулы (камень, окатыш, зерно) излучении, затем для каждой частицы формируют видимую область, путем выделения ее на растре видеоизображения от соответствующего ей максимума интенсивности отраженного излучения до ближайших к нему минимумов, с последующим определением степени ее округлости. Гранулы, имеющие почти шарообразную форму и расположенные на верхних слоях насыпного слоя, обладают видимой областью практически в виде диска и, соответственно, характеризуются фактором округлости близким к 1. Гранулы, располагающиеся на нижних слоях насыпной массы, частично закрываются верхними гранулами и поэтому имеют видимую область, мало похожую на диски и характеризующуюся фактором округлости меньше 1. Таким образом, чем меньше фактор округлости видимой области, тем на более низком слое располагается соответствующая гранула в насыпной массе. Вот почему необходимо задавать последовательность обработки видимых областей частиц, начиная с частиц с большей степенью округлости видимой области в сторону ее уменьшения, и за истинный размер гранулы принимать то расстояние от максимума интенсивности отраженного излучения до минимумов, которое определяется до границ с частицами, имеющими меньший фактор округлости видимой области, то есть расположенных на более низком слое.So, according to the invention, a method for determining the geometrical sizes of particles of pelletized and / or granular material in a bulk layer consists in initially isolating the maxima and minima in the radiation reflected from each granule (stone, pellet, grain), then a visible region is formed for each particle by highlighting it on the raster of the video image from the corresponding maximum intensity of the reflected radiation to the minima closest to it, with the subsequent determination of the degree of its roundness. Granules having an almost spherical shape and located on the upper layers of the bulk layer, have a visible region in the form of a disk and, accordingly, are characterized by a roundness factor close to 1. The granules located on the lower layers of the bulk are partially covered by upper granules and therefore have a visible region , slightly resembling disks and characterized by a roundness factor of less than 1. Thus, the smaller the roundness factor of the visible region, the lower the corresponding granule in us pnoy weight. That is why it is necessary to set the processing sequence for the visible regions of particles, starting from particles with a greater degree of roundness of the visible region towards its decrease, and take the distance from the maximum intensity of reflected radiation to the minima, which is determined to the boundaries with particles having a smaller factor, as the true granule size the circularity of the visible region, that is, located on the lower layer.
Дальнейшие подробности изобретения следуют из приведенного примера осуществления способа с помощью чертежей.Further details of the invention follow from the example embodiment of the method using the drawings.
На них изображены:They depict:
Фиг.1 - установка для получения окатышей,Figure 1 - installation for producing pellets,
Фиг.2 - двумерное распределение интенсивности,Figure 2 - two-dimensional distribution of intensity,
Фиг.3 - максимумы и минимумы интенсивности отраженного излучения,Figure 3 - maxima and minima of the intensity of the reflected radiation,
Фиг.4 - расстояние от соответствующих максимумов интенсивности отраженного излучения окатышей А и В (фиг.3) до минимумов,Figure 4 - the distance from the corresponding maxima of the intensity of the reflected radiation of the pellets A and B (figure 3) to the minima,
Фиг.5 - размеры окатышей, определенные известным способом,Figure 5 - sizes of pellets, determined in a known manner,
Фиг.6 - размеры окатышей, определенные предлагаемым способом,6 - sizes of pellets defined by the proposed method,
Фиг.7 - гистограмма распределения окатышей, размеры которых определены известным способом,Fig.7 is a histogram of the distribution of pellets, the dimensions of which are determined in a known manner,
Фиг.8 - гистограмма распределения окатышей, размеры которых определены предлагаемым способом.Fig. 8 is a histogram of the distribution of pellets, the dimensions of which are determined by the proposed method.
Предлагаемый способ определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала в насыпном слое может быть проиллюстрирован на примере установки 1 для получения окатышей из железной руды (фиг.1). Подлежащая окомковыванию смесь из железной руды и бентонита подается через ленточный транспортер 5 и накопитель материала 6 на тарельчатый окомкователь 7. Окомкованный материал отводится через следующий ленточный транспортер 8. Тарельчатые окомкователи 7 управляются и регулируются управлением. Целью этого управления и регулирования является получение окатышей определенного размера из железорудно-бентонитной смеси. Для этого размер окатышей измеряют измерительным блоком 2. Это измерение может производиться тогда, когда окатыши падают на ленточный транспортер 8 или когда они лежат на ленточном транспортере 8. Измерительный блок 2 состоит из электромагнитных источников излучения, равномерно распределенных по окружности, и видеокамеры. Поставляемое камерой изображение (фиг.2) предварительно обрабатывают и через линию данных 3 передают на ЭВМ. Оценка этого переданного сигнала происходит в ЭВМ 4 так, что там может быть получена информация о распределении размеров окатышей, которая является необходимой для регулирования тарельчатых окомкователей 7. На двумерном распределении интенсивности (фиг.2) показано, что окатыши проявляются в качестве областей с более высокой интенсивностью света. За счет выпуклой поверхности на растровом изображении окатышей при многомерном облучении, например путем облучения тремя равномерно распределенными по окружности источниками света, получается различное отражение отдельных областей окатыша. Так свет от центра окатыша отражается сильнее, чем от краев. Таким образом, проводя пороговую обработку растрового изображения (фиг.2), можно получить максимумы и минимумы интенсивности отраженного от насыпного слоя окатышей излучения (фиг.3). Далее производится обработка видимых областей окатышей, начиная с областей с наибольшим фактором округлости в сторону его уменьшения. На фиг.4 для окатышей А и В показаны измеренные по 16 направлениям расстояния от центров соответствующих максимумов интенсивности отраженного излучения до минимумов. В нижеприведенной таблице представлены полученные значения.The proposed method for determining the geometric dimensions of the particles of pelletized and / or granular material in the bulk layer can be illustrated by the example of installation 1 for producing pellets from iron ore (figure 1). The mixture of iron ore and bentonite to be pelletized is fed through a
Согласно известному способу определения размеров окатышей, заключающемуся в усреднении измеренных расстояний, радиус окатыша А будет равен 10,54 пикселя, а окатыша В - 12,05 пикселя. Оценивая размеры окатышей по предлагаемому способу, для окатыша А получаем размер 17,68 пикселя (усредняются только расстояния, определенные для 0° и 337,5°, считая направление 0°, совпадающим с горизонтальной осью, так как в данных направлениях окатыш А граничит с областью С, не имеющей максимума интенсивности и, соответственно, расположенной на самом нижнем слое насыпной массы), а для окатыша В - 21,00 пиксель (расстояние, определенное под углом 45°, так как в этом направлении окатыш В граничит с областью D, также не имеющей максимума интенсивности и находящейся на нижнем слое насыпной массы).According to the known method for determining the size of the pellets, which consists in averaging the measured distances, the radius of the pellet A will be 10.54 pixels, and the pellet B - 12.05 pixels. Estimating the size of the pellets according to the proposed method, for the pellet A we get the size of 17.68 pixels (only the distances determined for 0 ° and 337.5 ° are averaged, considering the 0 ° direction coinciding with the horizontal axis, since in these directions the pellet A borders with region C, which does not have a maximum intensity and, accordingly, is located on the lowest layer of bulk density), and for pellet B it is 21.00 pixels (the distance defined at an angle of 45 °, since in this direction the pellet B borders on region D, also not having maximum intensity and located on the lower bulk layer).
На фиг.7 и фиг.8 представлены гистограммы распределения размеров окатышей в пикселях изображения, рассчитанные известным способом и предлагаемым, соответственно. Согласно гистограмме на фиг.7 средний размер окатышей равен 24.58 пикселей, тогда как по уточненной гистограмме на фиг.8 эта величина равна 26.03 пикселя, что соответствует относительной погрешности в 6%.In Fig.7 and Fig.8 presents a histogram of the distribution of the size of the pellets in the image pixels, calculated in a known manner and proposed, respectively. According to the histogram in Fig. 7, the average size of the pellets is 24.58 pixels, while according to the refined histogram in Fig. 8, this value is 26.03 pixels, which corresponds to a relative error of 6%.
Таким образом, технический результат изобретения заключается в повышении точности определения геометрических размеров частиц окомкованного и/или гранулированного материала в насыпном слое.Thus, the technical result of the invention is to improve the accuracy of determining the geometric dimensions of the particles of pelletized and / or granular material in the bulk layer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013112402/28A RU2557330C2 (en) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Method to determine geometric sizes of particles of pellet and/or granulate material in loose layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013112402/28A RU2557330C2 (en) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Method to determine geometric sizes of particles of pellet and/or granulate material in loose layer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013112402A RU2013112402A (en) | 2014-09-27 |
RU2557330C2 true RU2557330C2 (en) | 2015-07-20 |
Family
ID=51656272
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013112402/28A RU2557330C2 (en) | 2013-03-19 | 2013-03-19 | Method to determine geometric sizes of particles of pellet and/or granulate material in loose layer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2557330C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2154814C2 (en) * | 1995-09-28 | 2000-08-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Procedure and system determining geometrical sizes of particles of palletized and/or granulated material |
RU2001121733A (en) * | 2001-08-03 | 2003-07-10 | Василий Николаевич Круглов | Method and system for determining the geometric dimensions of particles of bulk material |
RU2261432C2 (en) * | 2002-05-06 | 2005-09-27 | Круглов Василий Николаевич | Method and system for determining geometric sizes of granules of loose material |
JP2010066127A (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Taiheiyo Cement Corp | System and method for measuring particle size distribution of granular material |
-
2013
- 2013-03-19 RU RU2013112402/28A patent/RU2557330C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2154814C2 (en) * | 1995-09-28 | 2000-08-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Procedure and system determining geometrical sizes of particles of palletized and/or granulated material |
RU2001121733A (en) * | 2001-08-03 | 2003-07-10 | Василий Николаевич Круглов | Method and system for determining the geometric dimensions of particles of bulk material |
RU2261432C2 (en) * | 2002-05-06 | 2005-09-27 | Круглов Василий Николаевич | Method and system for determining geometric sizes of granules of loose material |
JP2010066127A (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-25 | Taiheiyo Cement Corp | System and method for measuring particle size distribution of granular material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013112402A (en) | 2014-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102410066B1 (en) | Material particle size distribution measuring device, particle size distribution measuring method and porosity measuring device | |
Hamzeloo et al. | Estimation of particle size distribution on an industrial conveyor belt using image analysis and neural networks | |
US11514566B2 (en) | Cigarette filter inspection method, cigarette filter inspection apparatus, and cigarette filter inspection program | |
CN109196554A (en) | Tumour measures of closeness | |
CN105931225B (en) | A method of based on realtime graphic detection technique analyzing crystal growth form and Size Distribution | |
CN111968173B (en) | Method and system for analyzing granularity of mixture | |
Wu et al. | An image-based method for online measurement of the size distribution of iron green pellets using dual morphological reconstruction and circle-scan | |
CN110088593B (en) | Device for measuring particle size and dryness/humidity of raw materials being conveyed and device for measuring particle size of mixed raw materials | |
Hu et al. | Online measurement and segmentation algorithm of coarse aggregate based on deep learning and experimental comparison | |
US20200355595A1 (en) | Method and device for producing seed-like solid particles and computer program | |
Yang et al. | Detection of size of manufactured sand particles based on digital image processing | |
RU2557330C2 (en) | Method to determine geometric sizes of particles of pellet and/or granulate material in loose layer | |
CN113552028B (en) | Mixture visual analysis device, and method and system for detecting granularity composition of mixture | |
CN116468933A (en) | Traffic sign classification method based on laser radar intensity correction and point cloud up-sampling | |
Lu et al. | Fusion-based color and depth image segmentation method for rocks on conveyor belt | |
CN113628155A (en) | Green ball particle size detection method and system of disc pelletizer | |
Sonmez et al. | Convolutional neural network-support vector machine-based approach for identification of wheat hybrids | |
JP2014178300A (en) | Pellet grain size measuring method | |
RU2154814C2 (en) | Procedure and system determining geometrical sizes of particles of palletized and/or granulated material | |
Fu et al. | Quantitative ore texture analysis with convolutional neural networks | |
Ljungqvist et al. | Image analysis of pellet size for a control system in industrial feed production | |
RU2261432C2 (en) | Method and system for determining geometric sizes of granules of loose material | |
JP2005189179A (en) | Method for measuring granularity of powder granular material | |
RU2300753C2 (en) | System for adaptive neuron network detection of granule-metric composition of particles of pellet or granulated material | |
Quan et al. | Design and testing of an on-line omnidirectional inspection and sorting system for soybean seeds |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160320 |