煤礦煤塵圖像采集裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煤礦煤塵圖像采集裝置，包括煤塵圖像采集室和煤塵圖像采集機(jī)構(gòu)，煤塵圖像采集室頂部設(shè)有煤塵顆粒入口，煤塵顆粒入口上設(shè)有煤塵顆粒入口封蓋，煤塵圖像采集室的右側(cè)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)口上連接有進(jìn)風(fēng)管，進(jìn)風(fēng)管上連接有風(fēng)機(jī)，煤塵圖像采集室的底部設(shè)置有排風(fēng)口，排風(fēng)口上連接有排風(fēng)管，排風(fēng)管上連接有排風(fēng)閥；煤塵圖像采集機(jī)構(gòu)包括攝像機(jī)、載玻片、蓋玻片和氣缸，載玻片的幾何中心正對攝像機(jī)的鏡筒設(shè)置，載玻片通過減震彈簧連接在煤塵圖像采集室的內(nèi)壁上，氣缸的活塞桿上通過連接桿連接有蓋玻片連接板，蓋玻片與蓋玻片連接板固定連接且與載玻片間隔設(shè)置。本實(shí)用新型煤礦煤塵圖像采集質(zhì)量高，工作可靠性和穩(wěn)定性高，實(shí)用性強(qiáng)。
【專利說明】煤礦煤塵圖像采集裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤塵濃度檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種煤礦煤塵圖像采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于煤礦生產(chǎn)的特殊性，井下工作人員的人為操作失誤以及自然環(huán)境都有可能造成重大災(zāi)害，威脅人的生命安全。如果能及時(shí)確切的掌握人員所處位置的環(huán)境信息，就可以避免災(zāi)害的發(fā)生，減少人員的傷亡。因此如何實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的獲得井下煤塵環(huán)境的數(shù)據(jù)信息，才是構(gòu)造檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。煤礦煤塵粒徑差別較大，濃度差異也較大，為了準(zhǔn)確測量這些數(shù)據(jù)，采集到高質(zhì)量的煤塵圖像是基礎(chǔ)。
[0003]目前礦上所使用的常規(guī)煤塵采集檢測方法，測量程序復(fù)雜，需要進(jìn)行稱重、烘干、采樣、再烘千、再稱重及計(jì)算等一系列繁瑣的過程，因此存在不能及時(shí)反映現(xiàn)場環(huán)境粉塵污染狀況的缺點(diǎn)，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測量。而國內(nèi)外煤塵在線檢測技術(shù)主要有電容法、β射線法、光散射法、光吸收法、摩擦電法、超聲波法、微波法等粉塵濃度在線測量方法。電容法的測量原理簡單，但電容測量值與濃度之間并非一一對應(yīng)的線性關(guān)系，電容的測量值易受相分布及流型變化的影響，導(dǎo)致較大的測量誤差；β射線粉塵測量法，能夠自動連續(xù)監(jiān)測總粉塵質(zhì)量濃度和工作崗位上的總粉塵質(zhì)量濃度，并且不受粉塵種類、粒度、分散度、形狀、顏色、光澤等因素的影響，測量準(zhǔn)確，但目前國內(nèi)外已有的多種型號的β射線測塵儀大多采用塑料閃爍探頭，探測效率較低，若采用較強(qiáng)的β射線源，存在安全隱患，因此降低源的放射性活度是β射線粉塵測量要解決的關(guān)鍵問題，需要對粉塵進(jìn)行采樣后對比測量，很難實(shí)現(xiàn)粉塵濃度的在線監(jiān)測；超聲波法、微波法測量粉塵濃度還處于試驗(yàn)研究階段，市場上成型產(chǎn)品較少。目前市場上主要采用光散射法、光吸收法、摩擦電法進(jìn)行粉塵濃度在線監(jiān)測，形成的產(chǎn)品較多，但不同形狀顆粒的相關(guān)系數(shù)有著不同的特征。顆粒形狀的多種多樣，使得很難對顆粒的粒度粒形分布進(jìn)行精確的表述是測量技術(shù)發(fā)展過程上的一個(gè)局限。這類方法還不成熟，無法進(jìn)行精確的顆粒粒度分布測量。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種煤礦煤塵圖像采集裝置，其結(jié)構(gòu)緊湊，使用操作方便，煤礦煤塵圖像采集質(zhì)量高，工作可靠性和穩(wěn)定性高，能夠滿足在煤礦井下惡劣的環(huán)境下長期使用的需求，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種煤礦煤塵圖像采集裝置，包括煤塵圖像采集室和煤塵圖像采集機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述煤塵圖像采集室的頂部設(shè)置有供煤塵顆粒進(jìn)入煤塵圖像采集室內(nèi)的煤塵顆粒入口，所述煤塵顆粒入口上設(shè)置有煤塵顆粒入口封蓋，所述煤塵圖像采集室的右側(cè)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口，所述進(jìn)風(fēng)口上連接有進(jìn)風(fēng)管，所述進(jìn)風(fēng)管上連接有風(fēng)機(jī)，所述煤塵圖像采集室的底部設(shè)置有排風(fēng)口，所述排風(fēng)口上連接有排風(fēng)管，所述排風(fēng)管上連接有排風(fēng)閥；所述煤塵圖像采集機(jī)構(gòu)包括攝像機(jī)、載玻片、蓋玻片和用于帶動蓋玻片動作的氣缸，所述攝像機(jī)的鏡筒從所述煤塵圖像采集室的左側(cè)伸入所述煤塵圖像采集室內(nèi)，所述載玻片的幾何中心正對所述攝像機(jī)的鏡筒設(shè)置，所述載玻片通過減震彈簧連接在所述煤塵圖像采集室的內(nèi)壁上，所述氣缸的活塞桿上通過連接桿連接有蓋玻片連接板，所述蓋玻片的幾何中心正對所述載玻片的幾何中心設(shè)置，所述蓋玻片與所述蓋玻片連接板固定連接且與所述載玻片間隔設(shè)置。
[0006]上述的煤礦煤塵圖像采集裝置，其特征在于:所述煤塵圖像采集室內(nèi)設(shè)置有輔助照明裝置，所述輔助照明裝置包括固定連接在所述煤塵圖像采集室的內(nèi)壁上且位于所述攝像機(jī)上方的上照明燈和位于所述攝像機(jī)下方的下照明燈，以及固定連接在所述煤塵圖像采集室的右上角上的右上反光板和固定連接在所述煤塵圖像采集室的右下角上的右下反光板。
[0007]上述的煤礦煤塵圖像采集裝置，其特征在于:所述上照明燈和下照明燈均為LED照明燈。
[0008]上述的煤礦煤塵圖像采集裝置，其特征在于:所述攝像機(jī)為CXD攝像機(jī)。
[0009]上述的煤礦煤塵圖像采集裝置，其特征在于:所述載玻片的形狀和所述蓋玻片的形狀均為矩形，所述減震彈簧的數(shù)量為四根且分別連接在所述載玻片的四個(gè)角上。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0011]1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，使用操作方便。
[0012]2、本實(shí)用新型的煤塵顆粒入口上設(shè)置有煤塵顆粒入口封蓋，使得煤塵圖像采集室能夠形成密閉的氣室，能夠保證煤礦煤塵圖像采集環(huán)境的清潔，保證了煤礦煤塵圖像采集質(zhì)量。
[0013]3、本實(shí)用新型采用攝像機(jī)、蓋玻片和載玻片相配合采集煤礦煤塵圖像，采集到的圖像清晰且無運(yùn)動模糊現(xiàn)象，能夠在煤礦井下惡劣的環(huán)境下可靠使用，且能夠滿足長期使用的需求。
[0014]4、本實(shí)用新型設(shè)置通過設(shè)置上照明燈和下照明燈，能夠避免光線對圖像質(zhì)量的影響；通過設(shè)置右上反光板和右下反光板，能夠使得光線最大程度地反射到蓋玻片與載玻片部分，從而有效的避免了光照不夠?qū)D像帶來的不利影響，保證了圖像采集質(zhì)量。
[0015]5、本實(shí)用新型通過設(shè)置減震彈簧，能夠避免圖像采集的不穩(wěn)定性，獲得高質(zhì)量的圖像效果。
[0016]6、本實(shí)用新型為煤礦煤塵濃度的測量提供了基礎(chǔ)，很好地解決了編號為2013JK1080的陜西省教育廳科學(xué)研究計(jì)劃專項(xiàng)項(xiàng)目——《基于三維建模的井下煤倉煤位檢測的關(guān)鍵技術(shù)研究》中煤礦煤塵圖像采集的問題，在實(shí)際應(yīng)用中有助于及時(shí)確切的掌握煤礦井下人員所處位置的環(huán)境信息，避免災(zāi)害的發(fā)生，減少人員的傷亡，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0017]綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，使用操作方便，煤礦煤塵圖像采集質(zhì)量高，工作可靠性和穩(wěn)定性高，能夠滿足在煤礦井下惡劣的環(huán)境下長期使用的需求，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0018]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】[0019]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]I 一煤塵圖像采集室；2—煤塵顆粒入口；3—煤塵顆粒入口封蓋；
[0022]4一進(jìn)風(fēng)口 ；5—進(jìn)風(fēng)管；6—風(fēng)機(jī)；
[0023]7—排風(fēng)口 ；8—排風(fēng)管；9一排風(fēng)閥；
[0024]10一攝像機(jī)；10-1—鏡筒；11 一載玻片；
[0025]12—蓋玻片；13—?dú)飧祝?4一連接桿；
[0026]15—蓋玻片連接板；16—上照明燈；17—下照明燈；
[0027]18—右上反光板；19 一右下反光板；20—減震彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1所示，本實(shí)用新型包括煤塵圖像采集室I和煤塵圖像采集機(jī)構(gòu)，所述煤塵圖像采集室I的頂部設(shè)置有供煤塵顆粒進(jìn)入煤塵圖像采集室I內(nèi)的煤塵顆粒入口 2，所述煤塵顆粒入口 2上設(shè)置有煤塵顆粒入口封蓋3，所述煤塵圖像采集室I的右側(cè)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口 4，所述進(jìn)風(fēng)口 4上連接有進(jìn)風(fēng)管5，所述進(jìn)風(fēng)管5上連接有風(fēng)機(jī)6，所述煤塵圖像采集室I的底部設(shè)置有排風(fēng)口 7，所述排風(fēng)口 7上連接有排風(fēng)管8，所述排風(fēng)管8上連接有排風(fēng)閥9 ;所述煤塵圖像采集機(jī)構(gòu)包括攝像機(jī)10、載玻片11、蓋玻片12和用于帶動蓋玻片12動作的氣缸13，所述攝像機(jī)10的鏡筒10-1從所述煤塵圖像采集室I的左側(cè)伸入所述煤塵圖像采集室I內(nèi)，所述載玻片11的幾何中心正對所`述攝像機(jī)10的鏡筒10-1設(shè)置，所述載玻片11通過減震彈簧20連接在所述煤塵圖像采集室I的內(nèi)壁上，所述氣缸13的活塞桿上通過連接桿14連接有蓋玻片連接板15，所述蓋玻片12的幾何中心正對所述載玻片11的幾何中心設(shè)置，所述蓋玻片12與所述蓋玻片連接板15固定連接且與所述載玻片11間隔設(shè)置。
[0029]如圖1所示，本實(shí)施例中，所述煤塵圖像采集室I內(nèi)設(shè)置有輔助照明裝置，所述輔助照明裝置包括固定連接在所述煤塵圖像采集室I的內(nèi)壁上且位于所述攝像機(jī)10上方的上照明燈16和位于所述攝像機(jī)10下方的下照明燈17，以及固定連接在所述煤塵圖像采集室I的右上角上的右上反光板18和固定連接在所述煤塵圖像采集室I的右下角上的右下反光板19。通過設(shè)置上照明燈16和下照明燈17，能夠避免光線對圖像質(zhì)量的影響；通過設(shè)置右上反光板18和右下反光板19，能夠使得光線最大程度地反射到蓋玻片12與載玻片11部分，從而有效的避免了光照不夠?qū)D像帶來的不利影響。
[0030]本實(shí)施例中，所述上照明燈16和下照明燈17均為LED照明燈。所述攝像機(jī)10為CCD攝像機(jī)。所述載玻片11的形狀和所述蓋玻片12的形狀均為矩形，所述減震彈簧20的數(shù)量為四根且分別連接在所述載玻片11的四個(gè)角上。通過設(shè)置減震彈簧20，能夠避免圖像采集的不穩(wěn)定性，獲得高質(zhì)量的圖像效果。
[0031]本實(shí)用新型使用時(shí)，要完成一次煤礦煤塵圖像采集，其工作原理及工作過程為:首先，打開煤塵顆粒入口封蓋3，將煤礦井下含煤塵的空氣樣本通過煤塵顆粒入口 2送進(jìn)煤塵圖像采集室1，再蓋上煤塵顆粒入口封蓋3，形成密閉的氣室；接著，啟動風(fēng)機(jī)6，風(fēng)機(jī)6通過進(jìn)風(fēng)管5和進(jìn)風(fēng)口 4送風(fēng)到煤塵圖像采集室I內(nèi)，模擬煤礦井下的真實(shí)環(huán)境，使得煤塵顆粒懸浮在煤塵圖像采集室I內(nèi)；然后，啟動氣缸13，氣缸13通過連接桿14和蓋玻片連接板15帶動蓋玻片12向靠近載玻片11的方向運(yùn)動，使得蓋玻片12與載玻片11相接觸，在蓋玻片12與載玻片11之間的采樣空間內(nèi)就采集到了煤塵顆粒，所述攝像機(jī)10實(shí)時(shí)采集位于所述蓋玻片12與載玻片11之間的煤塵顆粒的圖像，當(dāng)圖像采集完成后，載玻片11會在減震彈簧20的作用下回到原位，蓋玻片12也自恢復(fù)到原位，蓋玻片12與載玻片11自動分離。
[0032]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種煤礦煤塵圖像采集裝置，包括煤塵圖像采集室(I)和煤塵圖像采集機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述煤塵圖像采集室(I)的頂部設(shè)置有供煤塵顆粒進(jìn)入煤塵圖像采集室(I)內(nèi)的煤塵顆粒入口(2)，所述煤塵顆粒入口(2)上設(shè)置有煤塵顆粒入口封蓋(3)，所述煤塵圖像采集室(I)的右側(cè)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)口( 4 )，所述進(jìn)風(fēng)口( 4 )上連接有進(jìn)風(fēng)管(5 )，所述進(jìn)風(fēng)管(5 )上連接有風(fēng)機(jī)(6 )，所述煤塵圖像采集室(I)的底部設(shè)置有排風(fēng)口( 7 )，所述排風(fēng)口( 7 )上連接有排風(fēng)管(8 )，所述排風(fēng)管(8 )上連接有排風(fēng)閥(9 );所述煤塵圖像采集機(jī)構(gòu)包括攝像機(jī)(10),載玻片(11)、蓋玻片(12)和用于帶動蓋玻片(12)動作的氣缸(13)，所述攝像機(jī)(10)的鏡筒(10-1)從所述煤塵圖像采集室(I)的左側(cè)伸入所述煤塵圖像采集室(I)內(nèi)，所述載玻片(11)的幾何中心正對所述攝像機(jī)(10)的鏡筒(10-1)設(shè)置，所述載玻片(11)通過減震彈簧(20 )連接在所述煤塵圖像采集室(I)的內(nèi)壁上，所述氣缸(13)的活塞桿上通過連接桿(14)連接有蓋玻片連接板(15)，所述蓋玻片(12)的幾何中心正對所述載玻片(11)的幾何中心設(shè)置，所述蓋玻片(12)與所述蓋玻片連接板(15)固定連接且與所述載玻片(11)間隔設(shè)置。
2.按照權(quán)利要求1所述的煤礦煤塵圖像采集裝置，其特征在于:所述煤塵圖像采集室(I)內(nèi)設(shè)置有輔助照明裝置，所述輔助照明裝置包括固定連接在所述煤塵圖像采集室(I)的內(nèi)壁上且位于所述攝像機(jī)(10)上方的上照明燈(16)和位于所述攝像機(jī)(10)下方的下照明燈(17)，以及固定連接在所述煤塵圖像采集室(I)的右上角上的右上反光板(18)和固定連接在所述煤塵圖像采集室(I)的右下角上的右下反光板(19)。
3.按照權(quán)利要求2所述的煤礦煤塵圖像采集裝置，其特征在于:所述上照明燈(16)和下照明燈(17)均為LED照明燈。
4.按照權(quán)利要求1所述的煤礦煤塵圖像采集裝置，其特征在于:所述攝像機(jī)(10)為CCD攝像機(jī)。
5.按照權(quán)利要求1所述的煤礦煤塵圖像采集裝置，其特征在于:所述載玻片(11)的形狀和所述蓋玻片(12)的形狀均為矩形，所述減震彈簧(20)的數(shù)量為四根且分別連接在所述載玻片(11)的四個(gè)角上。
【文檔編號】G01N21/84GK203587513SQ201320799338
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】王征 申請人:西安科技大學(xué)