浮选矿浆中气泡特征实时测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种浮选矿浆中气泡特征实时测量装置，包括气泡取样室、气泡取样管、相机系统、光源系统、取样启闭机构、可调节支架、图像处理工作站；气泡取样室包括观测室、清洗机构、表面活性剂添加机构、进水接口、取样接口和阀门；气泡取样管一端与取样室连接，另一端伸入矿浆中；相机系统包括工业平面相机和可调节相机罩，一端对准观测面，另一端与图像处理工作站连接；可调节支架包括可调节相机支架、可调节光源支架和底架。采用可调节支架使取样室倾斜，实现取样气泡均匀、合理地附着于观测面上，通过工作站的分析计算，保证了矿浆气泡图像快速处理，具有高效高精度的特点，可应用于浮选矿浆中气泡特征的实时测量。

Real-time measuring device for bubble characteristics in flotation pulp

The utility model discloses a real-time measuring device for bubble characteristics in flotation pulp, which comprises a bubble sampling chamber, a bubble sampling tube, a camera system, a light source system, a sampling opening and closing mechanism, an adjustable bracket, and an image processing workstation; a bubble sampling chamber comprises an observation chamber, a cleaning mechanism, a surfactant adding mechanism, a water inlet interface, a sampling interface and a valve; The end is connected with the sampling chamber and the other end is extended into the pulp; the camera system includes industrial plane camera and adjustable camera cover, one end is aligned with the observation surface, the other end is connected with the image processing workstation; the adjustable support includes adjustable camera support, adjustable light source support and base frame. The adjustable bracket is used to tilt the sampling chamber so that the sampling bubbles are evenly and reasonably attached to the observation surface. Through the analysis and calculation of the workstation, the fast processing of pulp bubble image is ensured, which has the characteristics of high efficiency and high precision. It can be applied to the real-time measurement of bubble characteristics in flotation pulp.

【技术实现步骤摘要】
浮选矿浆中气泡特征实时测量装置
本技术涉及一种矿浆浮选技术，尤其涉及一种浮选矿浆中气泡特征实时测量装置。
技术介绍
气泡的产生是选矿工艺中浮选过程的前提条件。作为浮选过程的载体，气泡的尺寸、形状、分布、运动特性及其与颗粒间的碰撞、附着并形成稳定的矿化泡沫层对浮选效果起着举足轻重的作用。通常在生产过程中工作人员凭个人积累的经验，观察浮选槽矿浆表面的泡沫状态来调整浮选操作，不仅人的主观因素干扰较多，而且不同操作经验的人有时会得出不同的判定结果。因此将气泡测量相关技术以及机器视觉技术引入到浮选流程中会对选矿行业的发展具有重大作用。目前，测量多相流中气泡特征的方法主要可分为两种：接触式测量方法和非接触式测量方法。接触式测量方法主要有电导探针法、光导纤维法、UCT法(毛细管法)等。电导探针法和光导纤维法的测量原理分别基于气液两相流的电导率和折光率的差异来测量气泡特征的。这两种方法通过测量气泡弦长分布，经计算得到气泡的有效直径，然而存在着受探针或探头自身尺寸限制等方面的局限性；UCT法是通过毛细管将气泡进行取样，用光学探测器测定气泡长度和速度，能精确确定气泡的体积，从而确定气泡尺寸等特征。然而该方法存在一定局限性，如气泡尺寸大于毛细管尺寸时，气泡通常检测不到或可能破裂而产生较小气泡，即UCT装置可能只捕获某尺寸区间的气泡，气泡尺寸受毛细管尺寸的影响。非接触式测量方法主要是图像分析法，如HUT法等。图像分析技术是一门新兴的检测技术，近年被广泛的应用到工业检测中，其最大优势是可视、直观和非接触。作为一种非接触式测量方法，可以直观显示气泡的形状、大小、分布，以及整个运动过程，对流场内的气泡运动没有干扰。采用高速摄像技术与数字处理技术相结合，可以有效的测量气泡的多个特征参数，因此该方法在泡状流研究中得到广泛应用。如HUT法是使用一种透明的观察室和气泡取样管相连的装置，将取样气泡引入观察室，通过摄像机记录图像并分析处理进而得到气泡特征的方法。该方法是图像分析法测量多相流中气泡特征的典型代表。然而，图像分析法目前还普遍存在不易对焦、气泡粘附、兼并、变形、放大等技术问题。如HUT法中观察室内的取样气泡不可能同时处于摄像机焦平面上，以及观测面上容易粘附大量微气泡，从而导致采样图片质量下降，影响图像的分析处理。综上，目前对浮选矿浆中气泡的测量方法都存在一定的局限性，难以实现实时精确测量。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种浮选矿浆中气泡特征实时测量装置。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：本技术的浮选矿浆中气泡特征实时测量装置，包括气泡取样室、气泡取样管、相机系统、光源系统、取样启闭机构、可调节支架、图像处理工作站；所述气泡取样室包括观测室、清洗机构、表面活性剂添加机构、进水接口、取样接口和阀门；所述气泡取样管一端与取样室连接，另一端伸入矿浆中；所述相机系统包括工业平面相机和可调节相机罩，一端对准观测面，另一端与所述图像处理工作站连接；所述光源系统包括LED平面光源和光源固定板；所述取样启闭机构包括支撑板、密封手柄、密封杆、密封套筒、密封板、定位环和压缩弹簧；所述可调节支架包括可调节相机支架、可调节光源支架和底架；所述图像处理工作站包括与相机匹配的数据线、接口以及图像分析单元。由上述本技术提供的技术方案可以看出，本技术实施例提供的浮选矿浆中气泡特征实时测量装置，采用可调节支架使取样室倾斜，实现取样气泡均匀、合理地附着于观测面上，通过工作站的分析计算，保证了矿浆气泡图像快速处理，具有高效高精度的特点，可应用于浮选矿浆中气泡特征的实时测量。附图说明图1为本技术实施例提供的浮选矿浆中气泡特征实时测量装置结构示意图一；图2为本技术实施例提供的浮选矿浆中气泡特征实时测量装置结构示意图二。图中：气泡取样管1、取样接口2、底架3、可调节光源支架4、光源固定板5、LED平面光源6、观测室7、清洗机构8、表面活性剂机构9、观测面10、相机系统11、可调节相机支架12、进水接口13、密封手柄14、压缩弹簧15、密封套筒16、定位环17、密封杆18、密封板19、图像处理工作站20。具体实施方式下面将对本技术实施例作进一步地详细描述。本技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本技术的浮选矿浆中气泡特征实时测量装置，其较佳的具体实施方式是：包括气泡取样室、气泡取样管、相机系统、光源系统、取样启闭机构、可调节支架、图像处理工作站；所述气泡取样室包括观测室、清洗机构、表面活性剂添加机构、进水接口、取样接口和阀门；所述气泡取样管一端与取样室连接，另一端伸入矿浆中；所述相机系统包括工业平面相机和可调节相机罩，一端对准观测面，另一端与所述图像处理工作站连接；所述光源系统包括LED平面光源和光源固定板；所述取样启闭机构包括支撑板、密封手柄、密封杆、密封套筒、密封板、定位环和压缩弹簧；所述可调节支架包括可调节相机支架、可调节光源支架和底架；所述图像处理工作站包括与相机匹配的数据线、接口以及图像分析单元。所述的气泡取样室是密封结构，其观测面与水平面呈20到80度倾角，其观测室上端安装所述清洗机构和表面活性剂添加机构，下端与所述进水管和取样管连接；所述的清洗机构具有圆形手口和球阀，下端与所述观测室连接；所述的表面活性剂机构为竖直放置的管道和启闭球阀，下端与所述观测室连接，上端装有可拆卸密封塞。所述的气泡取样管内径10mm-40mm，长度为可调节结构，管口具有收缩调整环，一端为矿浆气泡的取样端，另一端与所述气泡取样室连接；所述的可调节相机罩设有可翻转调节的机构，内部安装所述相机。所述的取样启闭机构通过所述支撑板固定于所述底架上，所述的支撑板一端与所述底架连接，另一端与所述密封套筒连接，所述的密封套筒内部安装所述密封杆，侧壁开有“L”型槽；所述的密封杆一端与密封手柄连接，另一端与所述密封板连接，外部套有所述密封套筒；所述的密封板为锥形塞、圆形塞或平板结构，密封于所述气泡取样管的管口；所述的定位环一端与所述气泡取样管连接，另一端与所述密封杆连接。所述的可调节相机支架的一端与所述底架滑动连接，另一端与可调节相机罩连接；所述的可调节光源支架的一端与所述底架滑动连接，另一端与所述光源固定板连接；所述的底架为上支撑面与水平面呈10到70度、下支撑面水平的基架，上支撑面与所述可调节相机支架、可调节光源支架以及气泡取样室连接。本技术的上述的浮选矿浆中气泡特征实时测量装置实现气泡特征实时测量的方法，包括步骤：1)把上述的浮选矿浆中气泡特征实时测量装置放在浮选机上方的踏板上，使取样管深入矿浆中指定位置；2)打开清洗机构的进气阀门，并拔出表面活性剂添加机构的密封塞；3)调节取样启闭机构，使气泡取样管下端密封；4)通过气泡取样室下端的进水管注入清水，当取样室装满一定量清水时从表面活性剂机构口加入一定浓度的表面活性剂液体；5)气泡取样室注满清水，关闭清洗机构进气阀门，密封表面活性剂机构；6)调节取样启闭机构，使气泡取样管畅通，实现取样室内部液体与矿浆相通；7)调节相机到合适的拍摄位置，同时调节镜头使焦距处在观测面内表面标尺上，调节光源到合适位置，使之处于观测室另一侧，正对相机镜头，进行逆光拍摄；8)使用相机对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮选矿浆中气泡特征实时测量装置，其特征在于，包括气泡取样室、气泡取样管、相机系统、光源系统、取样启闭机构、可调节支架、图像处理工作站；所述气泡取样室包括观测室、清洗机构、表面活性剂添加机构、进水接口、取样接口和阀门；所述气泡取样管一端与取样室连接，另一端伸入矿浆中；所述相机系统包括工业平面相机和可调节相机罩，一端对准观测面，另一端与所述图像处理工作站连接；所述光源系统包括LED平面光源和光源固定板；所述取样启闭机构包括支撑板、密封手柄、密封杆、密封套筒、密封板、定位环和压缩弹簧；所述可调节支架包括可调节相机支架、可调节光源支架和底架；所述图像处理工作站包括与相机匹配的数据线、接口以及图像分析单元。

【技术特征摘要】
1.一种浮选矿浆中气泡特征实时测量装置，其特征在于，包括气泡取样室、气泡取样管、相机系统、光源系统、取样启闭机构、可调节支架、图像处理工作站；所述气泡取样室包括观测室、清洗机构、表面活性剂添加机构、进水接口、取样接口和阀门；所述气泡取样管一端与取样室连接，另一端伸入矿浆中；所述相机系统包括工业平面相机和可调节相机罩，一端对准观测面，另一端与所述图像处理工作站连接；所述光源系统包括LED平面光源和光源固定板；所述取样启闭机构包括支撑板、密封手柄、密封杆、密封套筒、密封板、定位环和压缩弹簧；所述可调节支架包括可调节相机支架、可调节光源支架和底架；所述图像处理工作站包括与相机匹配的数据线、接口以及图像分析单元。2.根据权利要求1所述的浮选矿浆中气泡特征实时测量装置，其特征在于，所述的气泡取样室是密封结构，其观测面与水平面呈20到80度倾角，其观测室上端安装所述清洗机构和表面活性剂添加机构，下端与进水管和取样管连接；所述的清洗机构具有圆形手口和球阀，下端与所述观测室连接；所述的表面活性剂机构为竖直放置的管道和启闭球阀，下端与所述观测室连接，上端装有可拆卸密封塞。3.根据权利要求2所述的浮选矿浆中...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁栋华，
申请(专利权)人：北京拓金科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11