[發(fā)明專利]一種巖棉熔體體積流量在線測(cè)量裝置、包含它的成纖裝置及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710419213.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN107270975B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉春;唐宇;王濤;蔣偉忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京玻璃纖維研究設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): G01F1/00
• 分類號(hào): G01F1/00;C03B37/022
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責(zé)任公司 32112
• 代理人: 李建芳

本發(fā)明公開了一種巖棉熔體體積流量在線測(cè)量裝置、包含它的成纖裝置及測(cè)量方法。巖棉熔體體積流量在線測(cè)量裝置，包括從上到下依次設(shè)置的噴氣擾動(dòng)裝置和機(jī)器視覺檢測(cè)裝置；噴氣擾動(dòng)裝置上設(shè)有氣體入口和氣流噴嘴；機(jī)器視覺檢測(cè)裝置包括相互連接的CCD圖像攝取裝置和圖像處理裝置。本申請(qǐng)通過噴氣擾動(dòng)裝置對(duì)礦物棉熔體流股吹壓縮空氣，使流股產(chǎn)生擾動(dòng)，然后通過機(jī)器視覺檢測(cè)裝置將實(shí)時(shí)獲取的流股擾動(dòng)圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字化信號(hào)，再對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理分析以獲得熔體的直徑和流速，進(jìn)而得到熔體體積流量。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)巖棉生產(chǎn)線速度以及產(chǎn)品容重的實(shí)時(shí)控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種巖棉熔體體積流量在線測(cè)量裝置、包含它的成纖裝置及測(cè)量方法，屬于巖棉熔體體積流量測(cè)量領(lǐng)域。

背景技術(shù)

巖棉、棉生產(chǎn)過程中，熔體體積流波動(dòng)直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。由于熔體的溫度非常高，利用傳統(tǒng)的方法測(cè)量熔體的體積流量不現(xiàn)實(shí)，目前尚無非常可靠的測(cè)量方法測(cè)定熔體的瞬時(shí)體積流量。

有研究人員采用如下方法，但只獲得了有限的成功：監(jiān)測(cè)離心機(jī)電機(jī)測(cè)定流量的方法、采用放射性同位素測(cè)量流量的方法以及通過在線測(cè)量原棉和產(chǎn)品重量的方法。采用監(jiān)測(cè)離心機(jī)電機(jī)的方法受離心機(jī)輥頭震動(dòng)和流股對(duì)輥頭沖擊位置的影響較大；采用放射性同位素的方法由于安全以及環(huán)境問題，已不再使用；而采用在線測(cè)量原棉和產(chǎn)品重量的方法，測(cè)量結(jié)果是滯后于生產(chǎn)線幾分鐘的，不適合于生產(chǎn)線速度的控制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中巖棉生產(chǎn)過程中的熔體流量無法在線準(zhǔn)確測(cè)量、不能實(shí)現(xiàn)巖棉生產(chǎn)主線速度以及產(chǎn)品容重的實(shí)時(shí)控制等缺陷，本發(fā)明提供一種巖棉熔體體積流量在線測(cè)量裝置、包含它的成纖裝置及測(cè)量方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種巖棉熔體體積流量在線測(cè)量裝置，包括從上到下依次設(shè)置的噴氣擾動(dòng)裝置和機(jī)器視覺檢測(cè)裝置；噴氣擾動(dòng)裝置上設(shè)有氣體入口和氣流噴嘴；機(jī)器視覺檢測(cè)裝置包括相互連接的CCD圖像攝取裝置和圖像處理裝置。

本申請(qǐng)圖像攝取裝置也即圖像采集裝置。

本申請(qǐng)通過噴氣擾動(dòng)裝置噴出的氣流對(duì)溶體流股產(chǎn)生擾動(dòng)，利用CCD圖像攝取裝置拍攝到非擾動(dòng)狀態(tài)流股的截面、擾動(dòng)間距和相鄰擾動(dòng)的時(shí)間間隔，并傳送給圖像處理裝置，圖像處理裝置將CCD圖像攝取裝置拍攝到的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字化信號(hào)，然后圖像處理裝置再根據(jù)這些信號(hào)進(jìn)行數(shù)理計(jì)算獲取熔體的直徑以及流速，熔體的直徑是通過非擾動(dòng)狀態(tài)熔體流股的邊界成像及邊界內(nèi)像素轉(zhuǎn)換而確定，熔體的流速是通過檢測(cè)拍攝圖像的擾動(dòng)間距和時(shí)間間隔而確定，這是現(xiàn)有的圖像處理裝置所具備的現(xiàn)有的功能。

熔體的直徑可通過像素與尺寸之間的關(guān)系換算而得，通過所得的熔體的直徑可計(jì)算出熔體的截面積；熔體的流速為擾動(dòng)間距和時(shí)間間隔的比值；熔體體積流量就是熔體的截面積與熔體流速的積。

本申請(qǐng)對(duì)CCD圖像攝取裝置和圖像處理裝置的本身沒有改進(jìn)，本申請(qǐng)所利用的均為現(xiàn)有CCD圖像攝取裝置和圖像處理裝置的現(xiàn)有功能。CCD圖像攝取裝置的型號(hào)可以是DFK33UX174USB?3.0彩色工業(yè)相機(jī)等；圖像處理裝置的型號(hào)可以是DFG/SV1/PCIe?PCI-E圖像采集卡與IC?Measure軟件等。

噴氣擾動(dòng)裝置實(shí)質(zhì)就是噴氣裝置，目的是對(duì)熔體流股產(chǎn)生擾動(dòng)，本申請(qǐng)優(yōu)選利用壓縮空氣對(duì)熔體流股產(chǎn)生擾動(dòng)，壓縮空氣從氣體入口進(jìn)入，從氣流噴嘴噴出，并直接噴向熔體流股，進(jìn)而對(duì)熔體流股產(chǎn)生擾動(dòng)，本申請(qǐng)主要是利用擾動(dòng)來獲得熔體的流速。

本申請(qǐng)上下、前后等方位詞，指巖棉熔體體積流量在線測(cè)量裝置正常使用狀態(tài)下的相對(duì)位置，由于機(jī)器視覺檢測(cè)裝置要同時(shí)采集擾動(dòng)和非擾動(dòng)狀態(tài)下的熔體流股圖像，因此需設(shè)在噴氣擾動(dòng)裝置的下方。

為了起到對(duì)氣體過濾和減壓的作用，噴氣擾動(dòng)裝置內(nèi)設(shè)有氣動(dòng)三聯(lián)件，氣動(dòng)三聯(lián)件設(shè)在氣體入口和氣流噴嘴之間。

為了方便、準(zhǔn)確控制擾動(dòng)，噴氣擾動(dòng)裝置上還設(shè)有控制氣流噴嘴開閉的電磁閥。