煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统，包括红外光源发生器组、红外光源感应器组、环境光源感应器、AD转换器、测量光源信号寄存器组、环境光源信号寄存器、ARM7、中央处理器、RS232或STP484接口、系统复位按钮、测量模块保护电路、六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器；所述红外光源感应器组的输出端和环境光源感应器的输出端均接入A/D转换器的输入端，解决了以往煤质成分实时准确检测设备的测量方法出现的成本高、误差大、实时性差和辐射大的问题。

【技术实现步骤摘要】
煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统
本技术涉及测量系统领域，特别是涉及煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统。
技术介绍
传统方式靠人工采用化学燃烧方式测量煤炭六大成分从而确定煤炭价格，这种检测方法的实时性差、误差大、人为干扰强；近几年为了排除人为干扰，采用了激光测量法、伽马射线法，虽然激光测量法、伽马射线法杜绝了人为干扰因素，但是上述两种方法投入成本高、误差大、实时性差，同时伽马射线法辐射大，对操作者人身伤害大；2016年起国家要求逐步淘汰了伽马射线法测量技术。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本技术提供了煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统，解决了以往煤质成分实时准确检测设备的测量系统出现的成本高、误差大、实时性差和辐射大的问题。本技术采用的技术方案是：煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统，包括红外光源发生器组、红外光源感应器组、环境光源感应器、AD转换器、测量光源信号寄存器组、环境光源信号寄存器、ARM7、中央处理器、RS232或STP484接口、系统复位按钮、测量模块保护电路、六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器；所述红外光源感应器组的输出端和环境光源感应器的输出端均接入A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端分别接入测量光源信号寄存器组的输入端和环境光源信号寄存器的输入端，所述测量光源信号寄存器组的输出端、环境光源信号寄存器输出端和系统异常复位按钮均接入中央处理器的输入端，所述测量模块保护单元的输出端、ARM7的输出端和算法程序处理器的输出端均双向连接中央处理器的输入端，所述中央处理器的输出端接入六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器，所述六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器接入RS232/STP484接口的输入端。优选地，红外光源发生器组为六个红外光源发生器，红外光源感应器组为六个红外光源感应器，测量光源信号寄存器组包括六个测量光源信号寄存器，中央运算单元的主控芯片是ARM7，所述环境光源感应器为一个环境光源感应器。优选地，测量模块保护电路为16路继电器模块。优选地,测量模块保护电路外设置风机，风机包括测量头、吸气口、第一吹气口和第二吹气口，测量头、吸气口、第一吹气口和第二吹气口均为为圆柱状，第一吹气口内部设置导流叶片，测量头设置在吸气口底端面内部，第一吹气口设置于吸气口外部，第二吹气口设置于第一吸气口外部。本技术煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统的有益效果如下：附图说明图1为本技术煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统的测量电路的框图主视图。图2为本技术煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统的风机的主视图。图3为本技术煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统的风机的右视图。图4为本技术煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统的风机的剖面图。附图标记：1-测量头、2-吸气口、3-第一吹气口、4-第二吹气口、5-导流叶片。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。下面对本技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本技术，但应该清楚，本技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本技术构思的专利技术创造均在保护之列。如图1所示，煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统，包括红外光源发生器组、红外光源感应器组、环境光源感应器、AD转换器、测量光源信号寄存器组、环境光源信号寄存器、ARM7、中央处理器、RS232或STP484接口、系统复位按钮、测量模块保护电路、六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器；所述红外光源感应器组的输出端和环境光源感应器的输出端均接入A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端分别接入测量光源信号寄存器组的输入端和环境光源信号寄存器的输入端，所述测量光源信号寄存器组的输出端、环境光源信号寄存器输出端和系统异常复位按钮均接入中央处理器的输入端，所述测量模块保护单元的输出端、ARM7的输出端和算法程序处理器的输出端均双向连接中央处理器的输入端，所述中央处理器的输出端接入六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器，所述六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器接入RS232/STP484接口的输入端。本实施方案在实施时，红外光源发生器组每50ms左右发射六组经挑选的红外光，红外光照射在被探测物体上，如：煤炭、煤粉等，反射光经红外光源测量感应器组吸收后转换为相应的六个电信号；同时由中央处理器对环境光源感应器同步测定环境光源，特别是红外光，作为环境光源对六组测量信号干扰的修正值，上述七个模拟信号经A/D转换模块放大并转换为七个对应的数字信号，这些数字信号被推送到相应的寄存器组和寄存器临时存放，寄存器的作用是防止七个数字信号丢失，中央处理器用事先存放在EPROM中的“算法程序”对七个数字信号进行预设的处理，以生成最终有价值的被探测物体的六个对应成分值，如：煤炭六大主成分，最后这些数值被放入对应的缓存Cache中(六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器)，最后六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器将结果通过接口系统例如，RS232或类以STP484接口传送给其它终端处理。本方案的红外光源发生器组为六个红外光源发生器，红外光源感应器组为六个红外光源感应器，测量光源信号寄存器组包括六个测量光源信号寄存器，所述中央运算单元的主控芯片是ARM7。本实施方案在实施时，红外光源测量值组和环境光源测量值一直单独存在，使得后期可以采用更多、更好的优化算法用于提升测量的精度；红外测量值组可单独，也可配合使用，使得被测量物体可以被测定超过六种成分。本方案的步骤C中的中央运算处理器设有测量模块保护电路和系统异常复位按钮，测量模块保护电路为16路继电器模块。本实施方案在实施时，测量模块保护电路为保护中央处理器的电路，当整个系统出现故障时，可以按系统异常复位按钮，使整个系统恢复原始状态，整个系统重新恢复工作。如图2至图4所示，测量模块保护电路外设置风机，风机包括测量头1、吸气口2、第一吹气口3和第二吹气口4，所述测量头1、吸气口2、第一吹气口3和第二吹气口4均为为圆柱状，所述第一吹气口3内部设置导流叶片5，所述测量头1设置在吸气口2底端面内部，所述第一吹气口3设置于吸气口2外部，所述第二吹气口4设置于第一吹气口3外部。本实施方案在实施时，吸气口2和第一吹气口3配合使用，一个吹灰，一个吸灰，布置在靠近测量头1的地方，风速相对较慢，主要解决光学头积灰问题；另外第二吹气口4离光学头相对较远，风速相对较快，主要负责阻挡测量头前端10至15CM地方的扬尘，防止扬尘干扰测量，其中的导流叶片5主要负责引导第二吹气口4的角度和方向，导流叶片的角度可以微调。煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统内的测量方法，包括如下步骤：步骤A：利用红外光源发生器组照射煤质，红外光源感应器组和环境光源感应器接收经煤质反射的红外光信号，并将红外光信号输出至A/D转换器；步骤B：通过A/D转换器将红外光信号转换为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统，其特征在于，包括红外光源发生器组、红外光源感应器组、环境光源感应器、AD转换器、测量光源信号寄存器组、环境光源信号寄存器、ARM7、中央处理器、RS232或STP484接口、系统复位按钮、测量模块保护电路、六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器；所述红外光源感应器组的输出端和环境光源感应器的输出端均接入A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端分别接入测量光源信号寄存器组的输入端和环境光源信号寄存器的输入端，所述测量光源信号寄存器组的输出端、环境光源信号寄存器输出端和系统异常复位按钮均接入中央处理器的输入端，所述测量模块保护单元的输出端、ARM7的输出端和算法程序处理器的输出端均双向连接中央处理器的输入端，所述中央处理器的输出端接入六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器，所述六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器接入RS232/STP484接口的输入端。

【技术特征摘要】
1.煤质成分实时精准检测设备的次红外测量系统，其特征在于，包括红外光源发生器组、红外光源感应器组、环境光源感应器、AD转换器、测量光源信号寄存器组、环境光源信号寄存器、ARM7、中央处理器、RS232或STP484接口、系统复位按钮、测量模块保护电路、六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器；所述红外光源感应器组的输出端和环境光源感应器的输出端均接入A/D转换器的输入端，所述A/D转换器的输出端分别接入测量光源信号寄存器组的输入端和环境光源信号寄存器的输入端，所述测量光源信号寄存器组的输出端、环境光源信号寄存器输出端和系统异常复位按钮均接入中央处理器的输入端，所述测量模块保护单元的输出端、ARM7的输出端和算法程序处理器的输出端均双向连接中央处理器的输入端，所述中央处理器的输出端接入六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器，所述六组测量光源输出结果寄存器和环境光源输出结果寄存器接入RS232/STP484接口的输入端。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：王健东，吕红雁，
申请(专利权)人：北京英思创科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11