一种小颗粒高精度密度全自动测量系统技术方案

一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，包括水热循环模块、溶液模块、梯度标定模块、视觉检测模块和数据分析模块；所述水热循环模块为溶液模块提供恒温环境；所述溶液模块提供承载颗粒的梯度溶液；所述梯度标定模块与视觉检测模块配合使用标定梯度溶液的梯度关系；所述数据分析模块与视觉检测模块配合使用计算颗粒的密度。该小颗粒高精度密度全自动测量系统采用梯度溶液、悬浮标定和机器视觉配合使用的方案实现高精度密度全自动测量，能够实现粒子密度的高精度自动化测量，对物理、化学、生物领域需要检测物质密度的场合具有重要作用。需要检测物质密度的场合具有重要作用。需要检测物质密度的场合具有重要作用。

【技术实现步骤摘要】
一种小颗粒高精度密度全自动测量系统


[0001]本专利技术涉及颗粒密度测量
，具体涉及一种小颗粒高精度密度全自动测量系统。

技术介绍

[0002]密度是对特定体积内的质量的度量，是物质的基本属性之一，在科学实验中经常需要准确测定物质的密度。现有的密度测量方法无法精确测量直径50um
‑
1000um的不规则颗粒，颗粒的密度测量，其精度要求较高，精确达到0.00001g/cm3，传统的测量方法无法达到如此精度。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，该测量系统采用梯度溶液、悬浮标定和机器视觉配合使用的方案实现高精度密度全自动测量。
[0004]本专利技术的技术方案如下：
[0005]一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，包括水热循环模块、溶液模块、梯度标定模块、视觉检测模块和数据分析模块；
[0006]所述水热循环模块为溶液模块提供恒温环境；
[0007]所述溶液模块提供承载颗粒的梯度溶液；
[0008]所述梯度标定模块与视觉检测模块配合使用标定梯度溶液的梯度关系；
[0009]所述数据分析模块与视觉检测模块配合使用计算颗粒的密度。
[0010]进一步地，所述水热循环模块包括水箱、加热管、温度传感器和水循环管路，所述水箱中放有水，在水箱中设置有加热管、温度传感器和水循环管路。
[0011]进一步地，其特征在于，所述水循环管路包括两对交替使用的入水口A和出水口A及入水口B和出水口B。
[0012]进一步地，所述溶液模块包括设置在水箱中的容器和容器中的梯度溶液。
[0013]进一步地，所述梯度溶液由密度低的轻液和密度高的重液混合后静置而成。
[0014]进一步地，所述视觉检测模块包括相机模组、光源和金属反射板，所述相机模组可直线上下移动地设置在水箱的正前方拍摄容器中图像，光源设置在水箱的前面的两侧，金属反射板设置在水箱中容器的后方。
[0015]进一步地，所述相机模组包括视觉软件，所述视觉软件分析、记录拍摄的图像。
[0016]进一步地，所述梯度标定模块包括已知密度的固定密度球。
[0017]一种小颗粒高精度密度全自动测量方法，包括以下步骤：
[0018]保持水箱中温度恒定；标定梯度溶液的梯度关系；相机模组开始沿轨道从下至上开始滑动，视觉软件对容器内梯度溶液中悬浮的颗粒进行图像采集，扫描容器内的颗粒直至结束；数据分析模块分析得出颗粒的密度。
[0019]进一步地，所述数据分析模块的分析过程为：当前视野中出现目标颗粒后，由视觉
检测模块采用斑点质心或拟合的方式确定颗粒中心位置，记录颗粒的横向和纵向位置，将数据带入梯度关系公式计算出当前颗粒的密度值；当下次检测到颗粒后，对历史数据进行检查，只有横向和纵向位置都不重复时，才作为数据并带入梯度关系公式计算出当前颗粒的密度值，并计入统计列表；当一批粒子全部检测完成或扫描过程结束时，计算所有颗粒的平均密度作为该材料的密度。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]1、本专利技术公开的一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，该系统能够实现粒子密度的高精度自动化测量，对物理、化学、生物领域需要检测物质密度的场合具有重要作用。
[0022]2、本专利技术公开的一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，通过设置水循环模块实现容器内温度的恒定。
附图说明
[0023]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。
[0024]在附图中：
[0025]图1为本专利技术实施例的一种小颗粒高精度密度全自动测量系统整机的设备外形图；
[0026]图2为本专利技术实施例的一种小颗粒高精度密度全自动测量系统整机的剖视图；
[0027]图3为本专利技术一种小颗粒高精度密度全自动测量系统的系统原理组成俯视图；
[0028]图4为本专利技术一种小颗粒高精度密度全自动测量系统的系统原理组成主视图；
[0029]图中各附图标记所代表的组件为：
[0030]本专利技术：1、相机模组，2、水箱，3、水，4、容器，5、加热管，6、反光金属板，7、温度传感器，8、光源，9、水循环管路，91、入水口A，92、出水口A，93、入水口B，94、出水口B。
具体实施方式
[0031]如图3和图4所示，小颗粒高精度密度全自动测量系统包括水热循环模块、溶液模块、梯度标定模块、视觉检测模块和数据分析模块；所述水热循环模块为溶液模块提供恒温环境；所述溶液模块提供承载颗粒的梯度溶液；所述梯度标定模块与视觉检测模块配合使用标定梯度溶液的梯度关系；所述数据分析模块与视觉检测模块配合使用计算颗粒的密度。
[0032]水热循环模块包括水箱2、加热管5、温度传感器7和水循环管路9，所述水箱2中放有水3，在水箱2中设置有加热管5、温度传感器7和水循环管路9；所述水循环管路9包括两对交替使用的入水口A91和出水口A92及入水口B93和出水口B94。
[0033]溶液模块包括设置在水箱2中的容器4和容器4中的梯度溶液；所述梯度溶液由密度低的轻液和密度高的重液混合后静置而成。
[0034]视觉检测模块包括相机模组1、光源8和金属反射板6，所述相机模组1可直线上下移动地设置在水箱2的正前方拍摄容器4中图像，光源8设置在水箱2的前面的两侧，金属反射板6设置在水箱2中容器4的后方；所述相机模组1包括视觉软件，所述视觉软件分析、记录
拍摄的图像。
[0035]梯度标定模块包括已知密度的固定密度球。
[0036]小颗粒高精度密度全自动测量方法，包括以下步骤：
[0037]保持水箱2中温度恒定；标定梯度溶液的梯度关系；相机模组1开始沿轨道从下至上开始滑动，视觉软件对容器4内梯度溶液中悬浮的颗粒进行图像采集，扫描容器4内的颗粒直至结束；数据分析模块分析得出颗粒的密度。
[0038]数据分析模块的分析过程为：当前视野中出现目标颗粒后，由视觉检测模块采用斑点质心或拟合的方式确定颗粒中心位置，记录颗粒的横向和纵向位置，将数据带入梯度关系公式计算出当前颗粒的密度值；当下次检测到颗粒后，对历史数据进行检查，只有横向和纵向位置都不重复时，才作为数据并带入梯度关系公式计算出当前颗粒的密度值，并计入统计列表；当一批粒子全部检测完成或扫描过程结束时，计算所有颗粒的平均密度作为该材料的密度。
[0039]实施例
[0040]如图1和图2所示，图1为本专利技术实施例的一种小颗粒高精度密度全自动测量系统设备的外形图；图2为图1的剖视图；小颗粒高精度密度全自动测量系统主要包括水热循环系统、溶液系统、梯度标定系统、视觉检测和数据分析系统，对应本专利技术技术方案中的水热循环模块、溶液模块、梯度标定模块、视觉检测模块和数据分析模块。
[0041]水热循环系统由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，其特征在于，包括水热循环模块、溶液模块、梯度标定模块、视觉检测模块和数据分析模块；所述水热循环模块为溶液模块提供恒温环境；所述溶液模块提供承载颗粒的梯度溶液；所述梯度标定模块与视觉检测模块配合使用标定梯度溶液的梯度关系；所述数据分析模块与视觉检测模块配合使用计算颗粒的密度。2.根据权利要求1所述的一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，其特征在于，所述水热循环模块包括水箱(2)、加热管(5)、温度传感器(7)和水循环管路(9)，所述水箱(2)中放有水(3)，在水箱(2)中设置有加热管(5)、温度传感器(7)和水循环管路(9)。3.根据权利要求2所述的一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，其特征在于，所述水循环管路(9)包括两对交替使用的入水口A(91)和出水口A(92)及入水口B(93)和出水口B(94)。4.根据权利要求2所述的一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，其特征在于，所述溶液模块包括设置在水箱(2)中的容器(4)和容器(4)中的梯度溶液。5.根据权利要求4所述的一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，其特征在于，所述梯度溶液由密度低的轻液和密度高的重液混合后静置而成。6.根据权利要求4所述的一种小颗粒高精度密度全自动测量系统，其特征在于，所述视觉检测模块包括相机模组(1)、光源(8)和金属反射板(6)，所述相机模组(1)可直线上下移动地设置在水箱(2)的正前方拍摄...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成，巩合具，
申请(专利权)人：页川智能科技山东有限公司，
类型：发明
国别省市：