RU2564455C1 - Method of determining degree of homogenisation of multicomponent heterogeneous mixtures - Google Patents
Method of determining degree of homogenisation of multicomponent heterogeneous mixtures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564455C1 RU2564455C1 RU2014129112/28A RU2014129112A RU2564455C1 RU 2564455 C1 RU2564455 C1 RU 2564455C1 RU 2014129112/28 A RU2014129112/28 A RU 2014129112/28A RU 2014129112 A RU2014129112 A RU 2014129112A RU 2564455 C1 RU2564455 C1 RU 2564455C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- degree
- optoleptic
- entropy
- information
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии производства многокомпонентных гетерогенных смесей и может быть использовано к химической, фармацевтической, лакокрасочной и других отраслях промышленности при получении и анализе степени однородности как готовой многокомпонентной гетерогенной композиции, так и ее полуфабрикатов.The invention relates to a technology for the production of multicomponent heterogeneous mixtures and can be used in chemical, pharmaceutical, paint and varnish and other industries in the preparation and analysis of the degree of homogeneity of both a finished multicomponent heterogeneous composition and its semi-finished products.
Известен способ определения однородности сыпучей смеси, включающий операции пробоотбора, замер светорассеяния с помощью трех фотометрических приборов и преобразование оптической плотности в электрический сигнал, по величине которого и судят о степени однородности (см. заявку №2002106464, кл. G01N 21/00, опубл. 20.11.2003 г.).A known method for determining the uniformity of a granular mixture, including sampling, measuring light scattering using three photometric devices and converting the optical density into an electrical signal, the value of which is used to judge the degree of homogeneity (see application No. 2002106464, class G01N 21/00, publ. November 20, 2003).
Недостатками известного способа являются сложность аппаратурного оформления и недостаточная чувствительность и точность определения степени гомогенности смеси вследствие сложности преобразования оптической плотности в электрический сигнал.The disadvantages of this method are the complexity of the hardware design and the lack of sensitivity and accuracy of determining the degree of homogeneity of the mixture due to the complexity of converting the optical density into an electrical signal.
Известен способ определения времени смешивания сыпучих материалов, включающий использование компьютерной цветовой модели RGB для обработки сканированного изображения поверхности образцов смеси, отобранных из смесительного устройства через определенные промежутки времени смешения и сформованных в виде плоского цилиндра (см. патент РФ №2267117, кл. C01N 21/85, 2004 г.).A known method for determining the mixing time of bulk materials, including the use of a computer RGB color model for processing a scanned image of the surface of the mixture samples taken from the mixing device at certain intervals of mixing and molded in the form of a flat cylinder (see RF patent No. 2267117, class C01N 21 / 85, 2004).
Недостатком известного способа является необходимость формирования пробы в виде плоского цилиндра (таблетки), что увеличивает время смешения материалов и тем самым исключает возможность оперативного контроля степени однородности смеси.The disadvantage of this method is the need for sample formation in the form of a flat cylinder (tablet), which increases the mixing time of the materials and thereby excludes the possibility of operational control of the degree of homogeneity of the mixture.
Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ определения степени гомогенизации смесей по оптолептической информации об их поверхности, включающий сканирование поверхности смеси, обработку полученного изображения с помощью компьютерных цифровых моделей RGB с разложением цвета каждой точки образа поверхности смеси на три составляющих. Сканирование поверхности смеси осуществляют в аппарате смешения дистанционно, при этом сканирование сопровождается светодиодной подсветкой белого цвета со стабилизированным источником питания. После обработки полученного изображения вычисляют энтропию оптелептической информации, по значению которой определяют степень однородности перемешиваемой гетерогенной смеси (см. патент №2489705, кл. G01N 21/85, 2012 г.). Данный способ принят за прототип.The closest method of the same purpose to the claimed invention by a combination of features is a method for determining the degree of homogenization of mixtures from optoleptic information about their surface, including scanning the surface of the mixture, processing the received image using computer digital RGB models with the decomposition of the color of each point of the image of the mixture surface into three components . Scanning the surface of the mixture is carried out remotely in the mixing apparatus, while scanning is accompanied by a white LED backlight with a stabilized power source. After processing the obtained image, the entropy of opteleptic information is calculated, the value of which determines the degree of homogeneity of the mixed heterogeneous mixture (see patent No. 2489705, class G01N 21/85, 2012). This method is adopted as a prototype.
Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым изобретением, - дистанционное сканирование поверхности смеси, сопровождающееся подсветкой поверхности смеси; обработка полученного изображения с помощью компьютерных цифровых моделей; вычисление энтропии оптолептической информации, по значению которой определяют степень однородности перемешиваемой гетерогенной смеси.Signs of the prototype, which are common with the claimed invention, remote scanning of the surface of the mixture, accompanied by the illumination of the surface of the mixture; processing the resulting image using computer digital models; calculation of the entropy of optoleptic information, the value of which determines the degree of homogeneity of the mixed heterogeneous mixture.
Недостатком известного способа, принятого за прототип, является низкая точность контроля степени однородности гомогенизируемой гетерогенной композиции вследствие того, что при подсветке белого света изменение энтропии оптолептической информации представлено в узком диапазоне, поэтому на последних стадиях гомогенизации абсолютная разность энтропии может оказаться очень незначительной, что послужит причиной ошибочного заключения об однородности смеси.The disadvantage of this method, adopted as a prototype, is the low accuracy of controlling the degree of homogeneity of a homogenized heterogeneous composition due to the fact that when illuminating white light, the change in the entropy of optoleptic information is presented in a narrow range, therefore, at the last stages of homogenization, the absolute difference in entropy can be very small, which will cause erroneous conclusion about the homogeneity of the mixture.
Задачей изобретения является повышение точности контроля степени однородности гомогенизируемой гетерогенной композиции.The objective of the invention is to improve the accuracy of controlling the degree of homogeneity of a homogenized heterogeneous composition.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе, включающем дистанционное сканирование поверхности смеси, сопровождающееся подсветкой поверхности смеси, обработку полученного изображения с помощью компьютерных цифровых моделей, вычисление энтропии оптолептической информации, по значению которой определяют степень однородности перемешиваемой гетерогенной смеси, согласно изобретению подсветку поверхности смеси осуществляют поочередно источниками света с разной длиной волны, о степени гомогенизации смеси судят по энтропии оптолептической информации, полученной при подсветке источником света с таким спектром излучения, при котором изменение энтропии оптолептической информации будет выражено максимально.The problem is solved due to the fact that in the known method, including remote scanning of the surface of the mixture, accompanied by the illumination of the surface of the mixture, processing the image using computer digital models, calculating the entropy of optoleptic information, the value of which determines the degree of homogeneity of the mixed heterogeneous mixture, according to the invention the surfaces of the mixture are carried out alternately by light sources with different wavelengths, the degree of homogenization of the mixture is judged by about the entropy of optoleptic information obtained by illuminating a light source with a radiation spectrum in which the change in the entropy of optoleptic information will be expressed as much as possible.
Признаки предлагаемого способа, отличительные от прототипа, - подсветку поверхности смеси осуществляют поочередно источниками света, с различной длиной волны; о степени гомогенизации смеси судят по энтропии оптолептической информации, полученной при подсветке источником света с таким спектром излучения, при котором изменение энтропии оптолептической информации будет выражено максимально.The features of the proposed method, distinctive from the prototype, the illumination of the surface of the mixture is carried out alternately by light sources with different wavelengths; the degree of homogenization of the mixture is judged by the entropy of the optoleptic information obtained by illuminating a light source with a radiation spectrum such that the change in the entropy of the optoleptic information is maximally expressed.
Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют повысить точность контроля степени однородности гомогенизируемой гетерогенной композиции.Distinctive features in combination with the known ones allow to increase the accuracy of controlling the degree of homogeneity of a homogenized heterogeneous composition.
Для некоторых композиций в силу свойств отдельных их компонентов отражать и поглощать определенную длину волны чувствительность метода может быть разной, поэтому подсветку отдельных смесей целесообразно осуществлять определенной длиной волны. Так как заранее требуемая длина волны для той или иной смеси неизвестна, то целесообразно подсветку ее поверхности осуществлять поочередно источниками света с различной длиной волны.For some compositions, due to the properties of their individual components, reflecting and absorbing a certain wavelength, the sensitivity of the method can be different, so it is advisable to highlight individual mixtures with a certain wavelength. Since the previously required wavelength for a particular mixture is unknown, it is advisable to illuminate its surface alternately with light sources with different wavelengths.
При этом по полученной в ходе дистанционного сканирования оптолептической информации вычисляют энтропии оптолептических слоев и анализируют динамику ее изменения. После этого о степени гомогенизации смеси судят по энтропии оптолептической информации, полученной при источнике света с той длиной волны, при которой спектр излучения поверхности смеси представлен максимально, что свидетельствует о максимальном изменении энтропии оптолептической информации. Определение степени гомогенизации смеси по энтропии оптолептической информации, полученной при источнике света с той длиной волны, при которой спектр излучения поверхности смеси представлен максимально, обеспечивает повышение точности контроля.In this case, the entropies of the optoleptic layers obtained during remote scanning of the optoleptic information are calculated and the dynamics of its change are analyzed. After that, the degree of homogenization of the mixture is judged by the entropy of optoleptic information obtained with a light source with a wavelength at which the emission spectrum of the mixture surface is maximally represented, which indicates the maximum change in the entropy of optoleptic information. Determining the degree of homogenization of the mixture by the entropy of the optoleptic information obtained with a light source with the wavelength at which the emission spectrum of the mixture surface is presented as much as possible provides improved control accuracy.
Возможность осуществления способа подтверждается следующим примером.The possibility of implementing the method is confirmed by the following example.
Для натурного эксперимента были использованы три гетерогенные композиции, полученные на основе строительных растворов.For the full-scale experiment, three heterogeneous compositions based on mortars were used.
В процессе гомогенизации с помощью светосканирующего устройства дистанционно снимался образ поверхности смеси в растрово-паровой форме. Для этого аппарат смешения снабжался подсветкой различных цветов со стабилизированным источником питания, включаемой поочередно. Полученную информацию передавали на устройство обработки оптолептической информации.In the process of homogenization using a light-scanning device, the image of the mixture surface in raster-vapor form was remotely recorded. For this, the mixing apparatus was equipped with a backlight of various colors with a stabilized power source, which is switched on alternately. The obtained information was transmitted to the optoleptic information processing device.
Изображение поверхности композиций снималось при различных стадиях гомогенизации, которые определялись тактами работы мешалки. Принималось, что 1 такт соответствует 10 оборотам мешалки лабораторного смесителя.The image of the surface of the compositions was taken at various stages of homogenization, which were determined by the strokes of the mixer. It was assumed that 1 cycle corresponds to 10 revolutions of the mixer of the laboratory mixer.
В ходе экспериментов вычислялась энтропия оптолептической информации, полученной поочередно при светодиодной подсветке синего, зеленого и белого цветов.In the course of the experiments, the entropy of the optoleptic information obtained alternately under the LED illumination of blue, green, and white was calculated.
Результаты эксперимента представлены в таблице.The results of the experiment are presented in the table.
В данной таблице представлены значения энтропии оптолептической информации, полученной при подсветке синего цвета (обозначен в таблице RB), зеленого цвета (обозначен в таблице RG) и белого цвета (обозначен в таблице RW) на каждом такте смешения. Абсолютная разность энтропии указывает на угол наклона экспоненциальной зависимости, которой выражается уменьшение энтропии оптолептической информации, т.е. чем больше значение этой разности, тем наибольшее приращение имеет функция энтропии на каждом такте смешения. Чем больше величина данного приращения, тем более точно можно определить изменение энтропии.This table presents the entropy values of the optoleptic information obtained by highlighting blue (indicated in table RB), green (indicated in table RG) and white (indicated in table RW) at each mixing step. The absolute difference in entropy indicates the angle of inclination of the exponential dependence, which expresses a decrease in the entropy of optoleptic information, i.e. the greater the value of this difference, the greatest increment is the entropy function at each mixing step. The larger the magnitude of this increment, the more accurately you can determine the change in entropy.
Из данных таблицы следует, что в сравнении с прототипом (значения энтропии представлены в строке RW) предлагаемый способ обладает большей точностью. Об этом свидетельствует тот факт, что максимальная разность энтропий (выделена в таблице жирным шрифтом) наблюдается при подсветке I образца зеленым цветом, II - синим и III - зеленым. Таким образом, для всех трех образцов предлагаемый способ в сравнении с прототипом показал лучший результат.From the table it follows that in comparison with the prototype (the values of entropy are presented in the line RW), the proposed method has greater accuracy. This is evidenced by the fact that the maximum difference in entropy (shown in bold in the table) is observed when the first sample is highlighted in green, the second in blue and the third in green. Thus, for all three samples, the proposed method in comparison with the prototype showed the best result.
Преимущество предложенного способа состоит в том, что он позволяет повысить точность контроля степени однородности гетерогенной композиции.The advantage of the proposed method is that it improves the accuracy of controlling the degree of homogeneity of a heterogeneous composition.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014129112/28A RU2564455C1 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Method of determining degree of homogenisation of multicomponent heterogeneous mixtures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014129112/28A RU2564455C1 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Method of determining degree of homogenisation of multicomponent heterogeneous mixtures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2564455C1 true RU2564455C1 (en) | 2015-10-10 |
Family
ID=54289486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014129112/28A RU2564455C1 (en) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Method of determining degree of homogenisation of multicomponent heterogeneous mixtures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2564455C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807024C1 (en) * | 2022-12-22 | 2023-11-08 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method for determining degree of homogenization of heterogeneous mixtures |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4030827A (en) * | 1973-12-03 | 1977-06-21 | Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) | Apparatus for the non-destructive examination of heterogeneous samples |
DE4309939A1 (en) * | 1993-03-26 | 1994-09-29 | Guenter Dr Ing Dau | Method and device for fully automatic analysis of the materials to be mixed in solids mixers |
RU2002106464A (en) * | 2002-03-12 | 2003-11-20 | Автономная некоммерческая организация научно-технологический парк Оренбургского государственного университета | The method for determining the uniformity of the granular mixture |
RU2267117C1 (en) * | 2004-06-21 | 2005-12-27 | Томский политехнический университет | Method of determining time of mixing loose materials |
US6983060B1 (en) * | 1999-11-26 | 2006-01-03 | Aluminium Pechiney | Method to measure degree and homogeneity of alumina calcination |
RU2007145333A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет | METHOD FOR DETERMINING THE DEGREE OF HETEROGENEITY OF HETEROGENEOUS MIXTURES BY OPTOPLEPTIC INFORMATION ABOUT THEIR SURFACE |
RU2489705C1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method of determining degree of homogenisation of heterogeneous mixtures based on visual information on surface thereof |
-
2014
- 2014-07-15 RU RU2014129112/28A patent/RU2564455C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4030827A (en) * | 1973-12-03 | 1977-06-21 | Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale (Inserm) | Apparatus for the non-destructive examination of heterogeneous samples |
DE4309939A1 (en) * | 1993-03-26 | 1994-09-29 | Guenter Dr Ing Dau | Method and device for fully automatic analysis of the materials to be mixed in solids mixers |
US6983060B1 (en) * | 1999-11-26 | 2006-01-03 | Aluminium Pechiney | Method to measure degree and homogeneity of alumina calcination |
RU2002106464A (en) * | 2002-03-12 | 2003-11-20 | Автономная некоммерческая организация научно-технологический парк Оренбургского государственного университета | The method for determining the uniformity of the granular mixture |
RU2267117C1 (en) * | 2004-06-21 | 2005-12-27 | Томский политехнический университет | Method of determining time of mixing loose materials |
RU2007145333A (en) * | 2007-12-06 | 2009-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский государственный технический университет | METHOD FOR DETERMINING THE DEGREE OF HETEROGENEITY OF HETEROGENEOUS MIXTURES BY OPTOPLEPTIC INFORMATION ABOUT THEIR SURFACE |
RU2489705C1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method of determining degree of homogenisation of heterogeneous mixtures based on visual information on surface thereof |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807024C1 (en) * | 2022-12-22 | 2023-11-08 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method for determining degree of homogenization of heterogeneous mixtures |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2930494B1 (en) | Handheld measuring device for recording the visual appearance of an object to be measured | |
CN104501955B (en) | A kind of grating spectrograph of achievable spectrum super-resolution reduction | |
HUP0203555A2 (en) | Method for measuring degree and homogeneity of alumina calcination | |
CN108139271B (en) | Method for determining texture parameters of surface coatings | |
RU2011117915A (en) | MODIFIED DEVICE AND METHOD FOR EVALUATING, ANALYSIS AND CLASSIFICATION OF PRECIOUS STONES | |
CN105973886B (en) | A kind of method and device determining concentration value based on visible light | |
Carcagnì et al. | Multispectral imaging of paintings by optical scanning | |
Joseph et al. | Performance evaluation of mapping and linear imaging FTIR microspectroscopy for the characterisation of paint cross sections | |
US20190310193A1 (en) | Uv-vis spectroscopy instrument and methods for color appearance and difference measurement | |
RU2564455C1 (en) | Method of determining degree of homogenisation of multicomponent heterogeneous mixtures | |
RU2343457C1 (en) | Method of bulk solids mixture evaluation | |
RU2385454C1 (en) | Method of determining quality of mixture of components distinguished by colour | |
RU2489705C1 (en) | Method of determining degree of homogenisation of heterogeneous mixtures based on visual information on surface thereof | |
RU2007145333A (en) | METHOD FOR DETERMINING THE DEGREE OF HETEROGENEITY OF HETEROGENEOUS MIXTURES BY OPTOPLEPTIC INFORMATION ABOUT THEIR SURFACE | |
WO2019082571A1 (en) | Coating color evaluation device and coating color evaluation method | |
TWI540568B (en) | Correcting method, correcting apparatus and a method for establishing color performance database for display apparatus | |
CN108362667A (en) | A kind of Medium Optics parameter estimation apparatus and method | |
RU2807024C1 (en) | Method for determining degree of homogenization of heterogeneous mixtures | |
RU2544290C1 (en) | Method for evaluating quality of homonisation of heterogenous mixtures | |
RU2371698C1 (en) | Method of detecting coefficient of irregularity of mixture of granular materials | |
CN111542749B (en) | Fluorescence measurement device and fluorescence measurement method | |
Valge et al. | Colour measurement and documentation in historical buildings: the case study of the Kirna Manor House in Estonia | |
JP6770541B2 (en) | Diagnostic dictionary registration device, diagnostic device, method, program, and data structure | |
JP2016038358A5 (en) | ||
TWI458959B (en) | LED fluorescent material light color and spectral detection method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190716 |