[發(fā)明專利]煮糖過(guò)程結(jié)晶顆粒圖像識(shí)別的自動(dòng)取樣及成像裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310346360.2
• 申請(qǐng)日: 2013-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103454436A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒙艷玫;鄭康元;葉俊科;龐海鋒;陸冠成;董振;王小純;余弦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N35/00
• 分類(lèi)號(hào): G01N35/00
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 45104
• 代理人: 黃永校

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制糖機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種煮糖過(guò)程結(jié)晶顆粒圖像識(shí)別的自動(dòng)取樣及成像裝置。

背景技術(shù)

在大部分糖廠煮糖工序操作中，其煮制結(jié)晶環(huán)節(jié)仍需要人工目測(cè)來(lái)不斷地觀察煮糖罐內(nèi)糖晶核的形成和晶粒的成長(zhǎng)情況以完成檢測(cè)。傳統(tǒng)的方法都是通過(guò)人工抽出采樣棒，觀察糖顆粒的大小，是否均勻，是否產(chǎn)生偽晶及聚晶。這樣的做法勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且依賴于工人的經(jīng)驗(yàn)，工人經(jīng)驗(yàn)的好壞對(duì)煮糖質(zhì)量有非常大的影響。

中國(guó)專利201120105725提出一種晶粒成像煮糖自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，包括煮糖罐、攝像機(jī)和計(jì)算機(jī)等。煮糖罐裝有觀測(cè)窗或觀測(cè)采樣口，攝像機(jī)安裝于觀測(cè)窗或觀測(cè)采樣口旁，便可通過(guò)透明觀測(cè)窗直接成像或從觀測(cè)采樣口采樣置于玻璃板上再成像。攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有煮糖晶粒成像自動(dòng)監(jiān)控軟件并可對(duì)攝像機(jī)拍攝的圖像進(jìn)行分析處理。煮糖罐連接進(jìn)水管和糖漿管，進(jìn)水管和糖漿管上串接有手動(dòng)閥或者受煮糖晶粒成像自動(dòng)監(jiān)控軟件控制的自動(dòng)閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)煮糖過(guò)程的自動(dòng)化檢測(cè)及控制。

中國(guó)專利201020224726提出一種煮糖罐晶粒形態(tài)在線監(jiān)測(cè)裝置，該裝置包括蔗糖晶粒數(shù)字顯微攝像機(jī)組件和監(jiān)控計(jì)算機(jī)。所述監(jiān)控計(jì)算機(jī)安裝有蔗糖晶粒圖像處理模塊，并通過(guò)監(jiān)控電纜與所述蔗糖晶粒數(shù)字顯微攝像機(jī)組件相連。本發(fā)明比手工采樣觀察快捷、直觀，同時(shí)可為結(jié)晶控制提供晶粒形態(tài)分析數(shù)據(jù)。

中國(guó)專利201010199542提出一種煮糖罐晶粒形態(tài)在線監(jiān)測(cè)方法，該方法包括以下步驟：(1)將蔗糖晶粒數(shù)字顯微攝像機(jī)組件安裝在煮糖罐側(cè)壁；(2)安裝蔗糖晶粒圖像處理模塊，并運(yùn)行蔗糖晶粒圖像處理模塊；(3)接通蔗糖晶粒數(shù)字顯微攝像機(jī)組件光源的電源，調(diào)節(jié)蔗糖晶粒數(shù)字顯微攝像機(jī)組件前面的透射光源和內(nèi)裝反射光源的亮度；(4)觀察顯示器上按采樣周期不斷刷新的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)圖像，然后根據(jù)圖像效果和需求調(diào)整圖像處理參數(shù)；(5)通過(guò)人機(jī)界面讀取已存儲(chǔ)的參考圖像，與當(dāng)前的圖像作比對(duì)分析；(6)獲得晶粒特征圖像；(7)記錄或發(fā)送晶粒形態(tài)圖像特征值。本發(fā)明快捷、直觀，可為結(jié)晶控制提供晶粒形態(tài)分析數(shù)據(jù)。

上述蔗糖晶粒采樣成像都是攝像機(jī)直接對(duì)煮糖罐體觀察鏡或直接對(duì)采樣口進(jìn)行拍攝，不能消除結(jié)晶糖粒堆疊及粘連現(xiàn)象，拍攝過(guò)程中顆粒堆疊或粘連會(huì)影響采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率。公開(kāi)文獻(xiàn)并未見(jiàn)有煮糖過(guò)程結(jié)晶顆粒圖像識(shí)別的自動(dòng)取樣及成像裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種煮糖過(guò)程結(jié)晶顆粒圖像識(shí)別的自動(dòng)取樣及成像裝置。它能自動(dòng)抽取采樣棒來(lái)采集煮糖罐中實(shí)時(shí)的結(jié)晶顆粒并鋪平為一層，成像后能夠?qū)τ^察平臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)清洗。并且該發(fā)明具有能夠有效防止取出的結(jié)晶糖粒出現(xiàn)堆疊及粘連現(xiàn)象，保證兩次取樣之間無(wú)重復(fù)顆粒等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的：一種煮糖過(guò)程結(jié)晶顆粒圖像識(shí)別的自動(dòng)取樣及成像裝置，包括抽取機(jī)構(gòu)和成像平臺(tái)機(jī)構(gòu)。

所述抽取機(jī)構(gòu)的采樣棒與偏心輪架焊接，通過(guò)花鍵與工字型支架連接；偏心輪與齒輪通過(guò)偏心輪軸連接，齒輪與抽取機(jī)構(gòu)電機(jī)連接，抽取機(jī)構(gòu)電機(jī)安裝在抽取機(jī)構(gòu)電機(jī)箱上；工字型支架通過(guò)螺栓螺母副與底座連接，底座與腳支架和第二腳支架通過(guò)螺紋連接；抽取機(jī)構(gòu)采用對(duì)稱雙偏心輪傳動(dòng)，將采樣棒固定連接在偏心輪架上，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)完全對(duì)稱的雙偏心輪驅(qū)動(dòng)偏心輪架進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)采樣動(dòng)作；

所述成像平臺(tái)機(jī)構(gòu)的工業(yè)CCD相機(jī)放置在支撐平臺(tái)上，曲柄一端與成像平臺(tái)機(jī)構(gòu)電機(jī)連接，成像平臺(tái)機(jī)構(gòu)電機(jī)安裝在成像平臺(tái)機(jī)構(gòu)電機(jī)箱上；曲柄另一端與連桿通過(guò)銷(xiāo)釘相連接，連桿與滑塊通過(guò)一個(gè)圓柱副連接；刷子安裝在滑塊上，滑塊在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)；通過(guò)電機(jī)控制偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使采樣棒抽出及收進(jìn)煮糖罐，當(dāng)采樣棒取出到最大行程時(shí)，糖粒落入觀察平臺(tái)，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)使采樣棒回收，成像平臺(tái)機(jī)構(gòu)電機(jī)帶動(dòng)曲柄連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)刷子來(lái)回運(yùn)動(dòng)，使結(jié)晶糖粒鋪平成一層；工業(yè)CCD相機(jī)成像后成像平臺(tái)機(jī)構(gòu)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)刷子來(lái)回運(yùn)動(dòng)清潔觀察平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)成像后自動(dòng)清洗。

所述采樣棒中間設(shè)有采樣槽，采樣棒前端設(shè)有凸臺(tái)，限定采樣行程，后端設(shè)有兩條花鍵，確保采樣棒運(yùn)動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生徑向位移。

所述抽取機(jī)構(gòu)為對(duì)稱雙偏心輪傳動(dòng)的抽取機(jī)構(gòu)，平穩(wěn)地將結(jié)晶顆粒取出并讓其準(zhǔn)確地落在觀察平臺(tái)上。

本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)在于：

1、采用對(duì)稱雙偏心輪傳動(dòng)的抽取機(jī)構(gòu)，平穩(wěn)地將結(jié)晶顆粒取出并讓其準(zhǔn)確地落在觀察平臺(tái)上，由于成像平臺(tái)機(jī)構(gòu)解決了采樣的結(jié)晶糖粒重疊及粘連的現(xiàn)象，所以極大提高了成像的質(zhì)量。

2、自動(dòng)化程度高，能進(jìn)行自動(dòng)作業(yè)和異常情況處理。

3、合理緊湊，運(yùn)行平穩(wěn)，可行性強(qiáng)，安全性高。

附圖說(shuō)明