喷嘴雾化视觉监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种喷嘴雾化视觉监测系统，应用在烟草雾化生产线中，烟草在筒体内通过喷嘴进行雾化操作，其特征在于，包括：图像采集单元，设置在筒体内部并且朝向喷嘴设置，用于采集喷嘴的雾化图像；图像处理单元，与图像采集单元相通信连接，用于对采集到的雾化图像进行图像处理以得到雾化情况信息；以及信息显示单元，与图像处理单元相通信连接，用于显示雾化情况信息。本发明专利技术以机器视觉技术为基础，实现在线监控喷嘴的雾化运行状况，实时观测喷嘴料液雾化程度及形状等，并通过信息显示单元实时显示，便于监控人员直观获取运行情况，及时发现和修正双介质喷嘴的异常情况，确保卷烟产品质量的稳定，结构简单，使用方便，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
喷嘴雾化视觉监测系统
本专利技术属于烟草雾化生产
，具体涉及一种喷嘴雾化视觉监测系统。
技术介绍
在烟草制丝工艺中，双介质喷嘴应用非常广泛，主要用于对烟草制品进行增温增湿和加香加料处理。增温增湿和加香加料的均匀度对烟草制品的内在质量起着举足轻重的作用，直接影响卷烟产品质量。然而，增温增湿和加香加料的均匀度，直接取决于所使用的双介质喷嘴在生产过程中的雾化效果。由于双介质喷嘴都安装在转动的筒体内部，在生产过程中处于密封环境，其雾化效果无法直接观察监测，完全是靠人工经验判断。由于无法对雾化效果进行观察监测，在生产过程中，如果双介质喷嘴堵塞易导致水份或加香加料不均匀，将造成严重的质量事故，极大影响了烟草制丝的生产效率。而且，当双介质喷嘴的角度出现偏差时，现有的解决办法一是在筒体停止运行时，人进入筒体内部将双介质喷嘴调整好；二是将双介质喷嘴移出筒体调整好雾化效果后，再装入筒体内部。这两种办法都无法解决生产运行过程中，双介质喷嘴雾化效果不好的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种能够实时监测喷嘴的雾化效果的喷嘴雾化视觉监测系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种喷嘴雾化视觉监测系统，应用在烟草雾化生产线中，所述烟草在筒体内通过喷嘴进行雾化操作，其特征在于，包括：图像采集单元，设置在所述筒体内部并且朝向所述喷嘴设置，用于采集所述喷嘴的雾化图像；图像处理单元，与所述图像采集单元相通信连接，用于对采集到的所述雾化图像进行图像处理以得到雾化情况信息；以及信息显示单元，与所述图像处理单元相通信连接，用于显示所述雾化情况信息。较佳地，为了避免筒体转动过程中烟草对图像采集单元造成干扰或损坏而影响图像采集的正常运行，该喷嘴雾化视觉监测系统还包括：保护罩，罩设在所述图像采集单元外部，且与所述图像采集单元正对的侧面为透明面板。通过设置透明面板，保证对图像采集单元进行保护的同时不会影响图像采集的正常运行，透过透明面板对喷嘴进行图像采集。较佳地，为了避免转动过程中的烟草附着在保护罩表面，影响图像采集单元采集到的雾化图像的准确度，该喷嘴雾化视觉监测系统还包括：清洁刷，设置在所述透明面的边缘位置，用于对所述透明面板上附着的杂质进行清除。较佳地，在该喷嘴雾化视觉监测系统中，所述图像采集单元包括：通过固定在所述筒体上的固定板设置于所述保护罩内并朝向所述透明面板设置的CMOS工业相机、以及与所述CMOS工业相机配合使用的光学镜头。较佳地，在该喷嘴雾化视觉监测系统中，所述图像采集单元还包括：固定在所述保护罩内用于在图像采集过程中进行照明的光源、以及与所述CMOS工业相机相对应地设置在所述筒体的另一侧壁的对应位置上的背景板，所述喷嘴位于所述CMOS工业相机与所述背景板之间。较佳地，该喷嘴雾化视觉监测系统还包括：图像存储单元，用于存储所述图像采集单元采集到的所有的所述雾化图像。通过对雾化过程中的所有图像进行保存，能够为研究空气喷射压力、气液相对速度和空气入射角等因素对加料喷嘴雾化特性的影响建立了观测检验平台，同时减少了安装调整的盲目性,为设备使用和维修人员寻求最佳雾化喷洒角度和雾化效果的量化数值提供了有利条件。较佳地，在该喷嘴雾化视觉监测系统中，所述图像存储单元包括可移动存储介质，以便于存储所有的雾化图像，当存储空间已满时，只需更换可移动存储介质即可。较佳地，该喷嘴雾化视觉监测系统还包括：报警单元，用于在所述雾化情况信息超出预设阈值时发出报警信息。实现在发生喷嘴堵塞等异常情况可及时报警，防止质量事故的发生。较佳地，该喷嘴雾化视觉监测系统还包括：电源供应单元，用于在工业用电故障时进行供电以实现不间断供电，防止异常断电对可移动存储介质以及设备自身的冲击。较佳地，该喷嘴雾化视觉监测系统还包括：人机交互单元，用于让操作员进行参数设置，以便于对监测系统的灵活应用与监测控制。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：通过图像采集单元实时采集喷嘴的雾化图像，然后由图像处理单元对采集到的雾化图像进行图像处理得到当前的雾化情况信息，具体如喷嘴的雾化角度等，以机器视觉技术为基础，实现在线监控喷嘴的雾化运行状况，实时观测喷嘴料液雾化程度及形状等，并通过信息显示单元实时显示，便于监控人员直观获取运行情况，及时发现和修正双介质喷嘴的异常情况，确保卷烟产品质量的稳定。附图说明图1为本专利技术的实施例中喷嘴雾化视觉监测系统的结构框图。图2为本专利技术的实施例中图像采集单元与筒体的结构示意图。图3为本专利技术的实施例中喷嘴雾化视觉监测系统的连接示意图。图4为本专利技术的实施例中喷嘴雾化视觉监测系统的数据处理示意图。其中，100—筒体200—喷嘴1—图像采集单元2—保护罩3—清洁刷4—图像处理单元5—信息显示单元6—报警单元7—人机交互单元8—图像存储单元9—电源供应单元10—控制单元11—固定板12—工业相机13—光学镜头14—光源15—背景板具体实施方式下面结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步说明。如附图1至3所示，本实施例公开了一种喷嘴雾化视觉监测系统，应用在烟草雾化生产线中，用于对烟草的雾化过程进行实时监测。具体地，烟草在筒体100内通过喷嘴200进行雾化操作，因此，通过该喷嘴雾化视觉监测系统能够实现在筒体100内部监控喷嘴200的雾化运行状况。这里的喷嘴200为双介质喷嘴，双介质喷嘴200固定在筒体100的轴向中心位置上，通过喷嘴200按设定角度喷射生产所需香料或液体，随着筒体100的转动，使筒体100内的烟草雾化均匀。另外，双介质喷嘴200的运行通过双介质喷嘴控制系统进行控制。如图1所示，喷嘴雾化视觉监测系统包括：图像采集单元1、保护罩2、清洁刷3、图像处理单元4、信息显示单元5、报警单元6、人机交互单元7、图像存储单元8、电源供应单元9以及控制上述各部运行的控制单元10。如图1所示，图像采集单元1设置在筒体100内部，固定在与筒体100相固定的固定板11上，并且朝向双介质喷嘴200设置，用于实时采集双介质喷嘴200的雾化图像。这里所说的实时采集可以是根据实际生产需求对应设置的采集频率。在筒体100带动烟草转动过程中，为了避免被扬起的烟草对图像采集造成干扰，在图像采集单元1外部罩设了保护罩2，也就是说保护罩2的边缘与固定板11相连接，从而将图像采集单元1罩起来。基于此，在对图像采集单元1进行保护的同时，还需避免对图像采集造成干扰，因此，保护罩2至少正对图像采集单元1的侧面为透明面板，以便于进行图像采集。在本实施例中，保护罩2选用的是玻璃罩，整体都为玻璃材质制成。另外，在筒体100带动烟草转动过程中，被扬起的烟草很容易附着在保护罩2的表面，为了避免烟草附着在保护罩2表面而影响雾化图像采集的准确度，具体地，在透明面板的边缘位置设置有清洁刷3，用于对透明面板上附着的烟草、杂质或灰尘等进行清除。图像采集单元1负责通过工业相机12采集双介质喷嘴200的雾化图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷嘴雾化视觉监测系统，应用在烟草雾化生产线中，所述烟草在筒体内通过喷嘴进行雾化操作，其特征在于，包括：/n图像采集单元，设置在所述筒体内部并且朝向所述喷嘴设置，用于采集所述喷嘴的雾化图像；/n图像处理单元，与所述图像采集单元相通信连接，用于对采集到的所述雾化图像进行图像处理以得到雾化情况信息；以及/n信息显示单元，与所述图像处理单元相通信连接，用于显示所述雾化情况信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种喷嘴雾化视觉监测系统，应用在烟草雾化生产线中，所述烟草在筒体内通过喷嘴进行雾化操作，其特征在于，包括：
图像采集单元，设置在所述筒体内部并且朝向所述喷嘴设置，用于采集所述喷嘴的雾化图像；
图像处理单元，与所述图像采集单元相通信连接，用于对采集到的所述雾化图像进行图像处理以得到雾化情况信息；以及
信息显示单元，与所述图像处理单元相通信连接，用于显示所述雾化情况信息。


2.根据权利要求1所述的喷嘴雾化视觉监测系统，其特征在于，还包括：
保护罩，罩设在所述图像采集单元外部，且与所述图像采集单元正对的侧面为透明面板。


3.根据权利要求2所述的喷嘴雾化视觉监测系统，其特征在于，还包括：
清洁刷，设置在所述透明面板的边缘位置，用于对所述透明面板上附着的杂质进行清除。


4.根据权利要求3所述的喷嘴雾化视觉监测系统，其特征在于：
所述图像采集单元包括：通过固定在所述筒体上的固定板设置于所述保护罩内并朝向所述透明面板设置的CMOS工业相机、以及与所述CMOS工业相机配合使用的光学镜头。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杨咏松，潘福波，
申请(专利权)人：湖北中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42