一种高速流体内颗粒浓度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高速流体内颗粒浓度检测装置,包括分别设置于管道一侧的前置光源和相机，以及设置于管道另一侧的背光源，相机与背光源对称设置于管道的两侧，并且均位于管道的横截面上，背光源、前置光源、相机分别与工控机线路相连，管道内为检测对象，检测对象位于背光源与相机之间的管道内。通过本实用新型专利技术的检测装置，以非接触的方式获得在高速流体中的颗粒浓度数据，对原有液体不产生破坏，实时性好；克服了现有技术接触式测量，容易对本体造成污染或不适用于封闭的环境的问题，以及光散射法中存在的问题。非接触式测量，不会引入杂志，保证产品质量，以该装置的检测方式简单高效。

【技术实现步骤摘要】
一种高速流体内颗粒浓度检测装置
本技术涉及颗粒浓度检测领域，具体地说，是一种高速流体内颗粒浓度检测装置。
技术介绍
颗粒浓度测量在大气环境监控、水质检测、油液清洁度测量等方面有广泛的应用，适用于工农业生产、生物医疗、环境工程等众多领域。目前，颗粒浓度检测的方法主要有滤膜称重法、化学分析法、物理测量法、光散射法等等。滤膜称重是通过将颗粒捕捉在滤膜上，通过比对前后的质量差求取粉尘的质量，进而求取浓度，该方法只能通过间接采样，不适用于高速且实时性高的应用场合；物理测量法是通过一些传感器装置如浊度计、流量计等直接或间接地测量浓度，缺点是接触式测量，容易对本体造成污染或不适用于封闭的环境；光散射法是目前使用较多的方法，基于微粒的光散射理论，但该方法也存在不足，如测量装置较复杂、受限于颗粒物的直径大小，散射光强与颗粒浓度之间的量化关系复杂等等。同时，在某些场合，如聚氯乙烯(PVC)生产过程中，装载PVC颗粒的管道在上下料时会引入杂质，影响产品质量。在上料之前，必须用清水对管道进行清洗，通过检测管道中液体颗粒的浓度来判断清洗是否达标。该清洗过程中液体流速大，同时要求浓度最小可检测1ppm含量，检测难度大。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种高速流体中颗粒浓度检测装置，适用于高流速环境，同时满足颗粒浓度检测要求。本技术是通过以下技术方案来实现的：本技术公开了一种高速流体内颗粒浓度检测装置，装置包括分别设置于管道一侧的前置光源和相机，以及设置于管道另一侧的背光源，相机与背光源对称设置于管道的两侧，并且均位于管道的横截面上，背光源、前置光源、相机分别与工控机线路相连，管道内为检测对象，检测对象位于背光源与相机之间的管道内。作为进一步地改进，本技术所述的前置光源和相机位于相机防爆筒内，背光源位于背光源防爆筒内，相机防爆筒通过连接板支架连接防尘罩并通过防尘罩与管道开设的观测窗相连，背光源防爆筒通过连接板支架连接防尘罩，并通过防尘罩与管道上设的观测窗相连。作为进一步地改进，本技术所述的连接板支架与防尘罩之间设有防水圈。作为进一步地改进，本技术所述的连接板支架与观测窗之前设有防水圈。作为进一步地改进，本技术所述的装置还包括四通管，一对四通管分别连接背光源防爆筒和相机防爆筒，另一对四通管连接入管道。作为进一步地改进，本技术所述的四通管、背光源防爆筒、相机防爆筒通过紧固板连接固定。作为进一步地改进，本技术所述的相机为分辨率大于等于500万像素，帧数每秒为几万帧或几十万帧或几百万帧或几千万帧的相机，观测窗为透视玻璃。作为进一步地改进，本技术所述的相机为全局快门工业相机，防爆筒至观测窗的这段距离为封闭。与现有技术相比，本技术所达到的有益效果：通过本技术的检测装置，以非接触的方式获得在高速流体中的颗粒浓度数据，对原有液体不产生破坏，实时性好；同时该方法可以分析出1PPM，5PPM，10PPM，100PPM，1000PPM含量，检测范围广；通过透视玻璃和O型防水圈，使相机可以拍到四通管内混合物的清晰像而混合物不会溢出。背光源防爆筒，四通管，相机防爆筒通过紧固板加以固定，可以直接安装在管道观测区域进行检测或者直接替换掉管道中的四通管进行检测。防止将检测的数据保存到相关存储设备，可以实现自动的浓度检测与数据存储，便于后续的数据处理和分析；防尘罩起到连接固定、保证装置同心的作用，同时，由于装置平时放置在室外，加防尘罩可以防止灰尘从防爆通筒和连接板支架的缝隙中进去；最后该方法不受固体颗粒直径大小的影响，对不均匀分布的固体颗粒也有较好的应用。克服了现有技术接触式测量，容易对本体造成污染或不适用于封闭的环境的问题，以及光散射法中存在的问题。非接触式测量，不会引入杂志，保证产品质量，以该装置的检测方式简单高效。附图说明图1是本技术装置的部分剖面结构示意图；图2是本技术装置的安装结构示意图；图3是本技术装置的相机防爆筒的安装结构示意图；图4是本技术装置的背光源防爆筒的安装结构示意图；图5是本技术装置的紧固板方向的结构示意图；图中，1为背光源防爆筒，2为相机防爆筒，3为四通管，4为紧固板，5为防尘罩，6连接板支架，7是O型防水圈，8是透视玻璃，9是防爆筒端盖，10是背光源支架，11是前置光源，12是前置光源支架，13是相机，14是相机边接板，15是背光源。具体实施方式图1是本技术装置的结构示意图，一种高速流体内颗粒浓度检测装置，装置包括分别设置于管道一侧的前置光源11和相机13，以及设置于管道另一侧的背光源15，相机13与背光源15对称设置于管道的两侧，并且均位于管道的横截面上，背光源15、前置光源11、相机13分别与工控机线路相连，管道内为检测对象，检测对象位于背光源15与相机13之间的管道内；前置光源11和相机13位于相机防爆筒2内，背光源15位于背光源防爆筒1内，相机防爆筒2通过连接板支架6连接防尘罩5，并通过防尘罩5与管道开设的观测窗相连，背光源防爆筒1通过连接板支架6连接防尘罩5，并通过防尘罩5与管道上设的观测窗相连，连接板支架6与防尘罩5之间设有O型防水圈7，连接板支架6与观测窗之前设有O型防水圈7。装置还包括四通管3，使用时将管道相应端拆除并替换上本方面的装置即可，一对四通管3连接背光源防爆筒1和相机防爆筒2，另一对四通管3连接入管道，四通管3、背光源防爆筒1、相机防爆筒2通过紧固板4连接固定。图5是本技术装置的紧固板方向的结构示意图。本技术所采用的相机13为分辨率大于等于500万像素，帧数每秒为几万帧或几十万帧或几百万帧或几千万帧的相机13，观测窗为透视玻璃8，相机13为全局快门工业相机13，所述的防爆筒至观测窗的这段距离为封闭。本技术装置用于检测浓高速流体内颗粒浓度，包括如下步骤：采用背光源15的方法将光源均匀的从管道的粉液混合物的背面照射，获得清晰的固体颗粒大小和轮廓，通过调整背光源15和前置光源11的亮度，提高相机13成像质量，高清高速工业相机13对管道中的颗粒进行清晰成像，并将所获图像数据发送到工控机，工控机应用颗粒浓度检测算法，对图像进行相关处理和分析获得最终的颗粒浓度数据，并保存数据。下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步地说明：利用工业相机13对高速流动粉液混合物中固体颗粒进行光学成像，通过后端颗粒检测算法来辨识流体中的颗粒数量、浓度并给出结果。该检测装置由背光源15、前置光源11、相机13和工控机组成，采用背光源15的方法将光源均匀的从粉液混合物的背面照射，获得清晰的固体颗粒大小和轮廓，通过调整背光源15和前置光源11的亮度，提高相机13成像质量，工业相机13对管道中的颗粒进行清晰成像，并将图像数据发送到工控机，工控机应用颗粒浓度检测算法，对图像进行相关处理和分析获得最终的颗粒浓度数据，并保存数据。背光源15方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速流体内颗粒浓度检测装置，其特征在于，所述的装置包括分别设置于管道一侧的前置光源(11)和相机(13)，以及设置于管道另一侧的背光源(15)，所述的相机(13)与背光源(15)对称设置于管道的两侧，并且均位于管道的横截面上，所述的背光源(15)、前置光源(11)、相机(13)分别与工控机线路相连，所述的管道内为检测对象，所述的检测对象位于背光源(15)与相机(13)之间的管道内,所述的前置光源(11)和相机(13)位于相机防爆筒(2)内，所述的背光源(15)位于背光源防爆筒(1)内，所述的相机防爆筒(2)通过连接板支架(6)连接防尘罩(5)，并通过防尘罩(5)与管道开设的观测窗相连，所述的背光源防爆筒(1)通过连接板支架(6)连接防尘罩(5)，并通过防尘罩(5)与管道上设的观测窗相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速流体内颗粒浓度检测装置，其特征在于，所述的装置包括分别设置于管道一侧的前置光源(11)和相机(13)，以及设置于管道另一侧的背光源(15)，所述的相机(13)与背光源(15)对称设置于管道的两侧，并且均位于管道的横截面上，所述的背光源(15)、前置光源(11)、相机(13)分别与工控机线路相连，所述的管道内为检测对象，所述的检测对象位于背光源(15)与相机(13)之间的管道内,所述的前置光源(11)和相机(13)位于相机防爆筒(2)内，所述的背光源(15)位于背光源防爆筒(1)内，所述的相机防爆筒(2)通过连接板支架(6)连接防尘罩(5)，并通过防尘罩(5)与管道开设的观测窗相连，所述的背光源防爆筒(1)通过连接板支架(6)连接防尘罩(5)，并通过防尘罩(5)与管道上设的观测窗相连。


2.根据权利要求1所述的高速流体内颗粒浓度检测装置，其特征在于，所述的连接板支架(6)与防尘罩(5)之间设有防水圈。


3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：林斌，
申请(专利权)人：浙江四点灵机器人股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33