[发明专利]一种在线颗粒图像粒度分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及水泥生产质量控制中的分析仪器技术领域，尤其涉及一种用于分析干性颗粒的粒度分布的在线颗粒图像粒度分析装置。

背景技术

粒度分布是指组成水泥的所有颗粒中不同粒径颗粒所占有的百分比。粒度分布的测定不仅是控制水泥颗粒细度的一种有效方法，更为重要的是其将粉磨、分级等环节的优化提供准备的依据。水泥的粒度分布情况将极大地影响混凝土的强度，粒度分布的测量对最终成型的混凝土的质量控制，以及在生产过程中如何使生产工艺最优化，提高产品的质量，减少能耗，降低生产成本等方面均产生极大的作用。

目前在水泥的生产过程中，为了控制产品的质量，在线粒度分析采用的是激光粒度分析仪，其测量原理是采用激光衍射法和米氏光散射理论，建立表征粒度级丰度与各特定角处获取的光能量的数学物理模型，测量光能，由特定角度测得的光能与总光能进行比较推出颗粒群相应的粒径级的丰度比例量，间接计算出以粒度分布数据表、分布曲线、比表面积、D10、D50、D90等结果，其测量数据受所取物料的浓度影响较大，测量数据精确度不佳，且无法获得包括长径比、球型度在内的“形态参数”。

为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有的激光粒度分析仪存在测量数据受所取物料的浓度影响较大、测量数据精确度不佳、无法获得形态参数等问题，而提供一种用于分析干性颗粒的粒度分布的在线颗粒图像粒度分析装置。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种在线颗粒图像粒度分析装置，包括：

一设置在水泥下料管内的取样容器，所述取样容器的顶部开设有一物料收集开口；

一取样压缩空气管，所述取样压缩空气管的第一端穿入所述水泥下料管内且穿过所述取样容器的侧面并延伸入所述取样容器的底部；

一取样管，所述取样管的第一端穿入所述水泥下料管内且穿过所述取样容器的侧面并延伸入所述取样容器的底部，其第一端与所述取样压缩空气管的第一端相对设置；

一分散物料接头，所述分散物料接头具有一分散压缩空气接口、一取样接口和一分散物料出口，所述分散物料接头的取样接口与所述取样管的第二端连接；

一空气压缩机，所述空气压缩机的压缩空气出口分别与所述取样压缩空气管的第二端和所述分散物料接头的分散压缩空气接口连接；

一高速摄像装置，所述高速摄像装置包括高速摄像机以及构成有一高速摄像区域，所述高速摄像机的摄像头对准所述高速摄像区域并可对所述高速摄像区域进行高速拍照，所述高速摄像区域的顶部开设有一物料进口，其底部开设有一物料出口，所述物料进口与所述分散物料接头的分散物料出口连接；

一回粉管，所述回粉管的一端与所述高速摄像区域的物料出口连接，其另一端与水泥下料管连通且位于所述取样容器的下方；以及

一上位机，所述上位机分别与所述高速摄像机和空气压缩机连接。

在本发明的一个优选实施例中，还包括一清扫压缩空气管，所述清扫压缩空气管的一端穿入所述水泥下料管内并与所述取样容器的底部连通，其另一端与所述空气压缩机的压缩空气出口连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述取样压缩空气管的第一端呈圆锥状，其第一端的口径小于所述取样管的第一端的口径。

在本发明的一个优选实施例中，在所述高速摄像机的摄像头的前侧安装有一显微镜。

在本发明的一个优选实施例中，还包括一与所述上位机连接的用于显示数据结果的显示器。

本发明的在线颗粒图像粒度分析装置的工作原理如下：

颗粒状物料落入取样容器中，空气压缩机产生的压缩空气通过取样压缩空气管进入取样容器中，此时取样压缩空气管的第一端与取样管的第一端之间形成负压，这样颗粒物料被吸入取样管内，并经由取样管输送至分散物料接头内，分散物料接头的分散压缩空气接口通入空气压缩机产生的压缩空气，压缩空气将分散物料接头内的物料吹散，粗细均匀的物料落入高速摄像区域内；此时，高速摄像机对落入高速摄像区域内的分散物料进行高速拍照，将分散物料的颗粒分度记录下来，上位机收集高速摄像机拍摄的图像并通过颗粒分析软件对所拍摄的图像进行分析，得到试样粒度的分布情况。最后，粗细均匀的物料经过回粉管回到水泥下料管内。