本技術(shù)屬于礦物成分檢測(cè),具體涉及一種礦物在線檢測(cè)。
背景技術(shù):
1、礦物的不合理使用以及劣質(zhì)礦物的使用是造成空氣污染的原因之一。因此,在礦物投入使用之前對(duì)礦物進(jìn)行采樣和檢測(cè)是至關(guān)重要的過(guò)程。
2、相關(guān)技術(shù)中,礦物檢測(cè)設(shè)備利用檢測(cè)模塊對(duì)礦物的成分進(jìn)行檢測(cè),檢測(cè)模塊包括發(fā)射器和探測(cè)器,發(fā)射器用于向礦物發(fā)射光信號(hào),探測(cè)器用于接收礦物反射后的光信號(hào),但是,在檢測(cè)和使用過(guò)程中,發(fā)射器和探測(cè)器的性能容易受環(huán)境影響,導(dǎo)致檢測(cè)準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較差,而且,礦物形成的礦物流不夠規(guī)整,形態(tài)復(fù)雜,也會(huì)影響檢測(cè)準(zhǔn)確性和檢測(cè)穩(wěn)定性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本技術(shù)實(shí)施例的目的是提供一種礦物在線檢測(cè)設(shè)備,能夠解決相關(guān)技術(shù)中礦物檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)準(zhǔn)確性和檢測(cè)穩(wěn)定性均較差的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)礦物樣本熱值、硫分、水分、灰分等成分的高精度、高魯棒性檢測(cè)。
2、本技術(shù)實(shí)施例提供一種礦物在線檢測(cè)設(shè)備,包括:
3、采樣裝置,所述采樣裝置用于采集礦物樣本;
4、輸送裝置,所述輸送裝置用于輸送所述礦物樣本;
5、整流裝置,所述整流裝置用于對(duì)所述輸送裝置輸送的礦物樣本進(jìn)行整形;
6、檢測(cè)裝置,在所述輸送裝置的輸送方向上,所述檢測(cè)裝置位于所述整流裝置的下游,以使所述檢測(cè)裝置檢測(cè)所述整流裝置整形后的所述礦物樣本,所述檢測(cè)裝置包括多個(gè)檢測(cè)模塊以及控制裝置,所述多個(gè)檢測(cè)模塊中包括光譜檢測(cè)模塊和能譜檢測(cè)模塊,所述光譜檢測(cè)模塊用于利用近紅外光照射所述礦物樣本并生成樣本光譜,所述能譜檢測(cè)模塊用于利用x射線照射所述礦物樣本并生成樣本能譜,所述控制裝置分別與各所述檢測(cè)模塊通信連接,所述控制裝置基于深度學(xué)習(xí)對(duì)所述樣本光譜和所述樣本能譜進(jìn)行結(jié)合,以檢測(cè)所述礦物樣本(600)中的多種成分;
7、標(biāo)定機(jī)構(gòu),所述標(biāo)定機(jī)構(gòu)包括第一標(biāo)定件和第二標(biāo)定件中的至少一者,所述第一標(biāo)定件可相對(duì)于所述光譜檢測(cè)模塊在第一位置和第二位置之間切換,在所述第一標(biāo)定件位于所述第一位置的情況下,所述近紅外光照射至所述礦物樣本;在所述第一標(biāo)定件位于所述第二位置的情況下,所述近紅外光射至所述第一標(biāo)定件,以對(duì)所述光譜檢測(cè)模塊進(jìn)行標(biāo)定;
8、所述第二標(biāo)定件可相對(duì)于所述能譜檢測(cè)模塊在第三位置和第四位置之間切換,在所述第二標(biāo)定件位于所述第三位置的情況下,所述x射線照射至所述礦物樣本;在所述第二標(biāo)定件位于所述第四位置的情況下,所述x射線照射至所述第二標(biāo)定件,以對(duì)所述能譜檢測(cè)模塊進(jìn)行標(biāo)定。
9、在本技術(shù)實(shí)施例中,礦物檢測(cè)設(shè)備采用在線檢測(cè)的方式,采樣裝置采集符合要求的礦物樣本,然后輸送裝置輸送礦物樣本,并利用整流裝置對(duì)礦物樣本整形后,再利用檢測(cè)裝置檢測(cè)礦物樣本的成分,將采樣、輸送、整形和檢測(cè)過(guò)程進(jìn)行集合,檢測(cè)裝置采用光譜檢測(cè)模塊和能譜檢測(cè)模塊相結(jié)合,將光譜數(shù)據(jù)與能譜數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合,輸出熱值、全水、硫分、灰分、灰熔點(diǎn)、揮發(fā)分、碳、氫等數(shù)值,更有利于對(duì)礦物樣本準(zhǔn)確檢測(cè)礦物樣本中的多種成分,實(shí)現(xiàn)精確的成分分析。
10、而且,礦物檢測(cè)設(shè)備增設(shè)標(biāo)定機(jī)構(gòu),在光譜檢測(cè)模塊的器件使用一段時(shí)間后,能夠?qū)⒌谝粯?biāo)定件切換至第二位置,對(duì)光譜檢測(cè)模塊的器件進(jìn)行標(biāo)定,保證光譜檢測(cè)模塊的器件的性能,避免光譜檢測(cè)模塊的器件受環(huán)境影響而性能下降,有利于提高檢測(cè)準(zhǔn)確性和檢測(cè)穩(wěn)定性,同樣地,在能譜檢測(cè)模塊的器件使用一段時(shí)間后,能將第二標(biāo)定件切換至第四位置,對(duì)能譜檢測(cè)模塊的器件進(jìn)行標(biāo)定,保證能譜檢測(cè)模塊的器件的性能,避免能譜檢測(cè)模塊的器件受環(huán)境影響而性能下降,有利于提高檢測(cè)準(zhǔn)確性和檢測(cè)穩(wěn)定性;另外,在礦物樣本被檢測(cè)之前,先經(jīng)過(guò)整流裝置的整形過(guò)程,保證檢測(cè)裝置檢測(cè)處于規(guī)整狀態(tài)下的礦物樣本,更有利于提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
11、可選地,所述光譜檢測(cè)模塊包括近紅外光源和近紅外光接收器,所述近紅外光接收器設(shè)有多個(gè)接收探頭,所述多個(gè)接收探頭在環(huán)繞所述近紅外光源的方向上間隔分布。
12、如此設(shè)置,利用多個(gè)接收探頭從不同的位置接收近紅外光,對(duì)礦物樣本進(jìn)行多角度采集,采集到的近紅外光較多,強(qiáng)度更強(qiáng),質(zhì)量更高,穩(wěn)定性更好。而且,對(duì)于礦物樣本的顆粒較大且近紅外光的各向異性較高的情況,通過(guò)多個(gè)接收探頭仍能準(zhǔn)確采集近紅外光,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)。
13、可選地,所述能譜檢測(cè)模塊包括間隔設(shè)置的x射線光管和x射線探測(cè)器,所述x射線光管的數(shù)量為一個(gè),所述x射線探測(cè)器的數(shù)量為一個(gè)。
14、如此設(shè)置,當(dāng)x射線探測(cè)器與輸送裝置輸送的礦物樣本之間的距離較小時(shí),x射線探測(cè)器接收的x射線量較多,采用單個(gè)x射線光管能保證x射線探測(cè)器接收充足的x射線。當(dāng)?shù)V物樣本的顆粒較小且表面平整度較好時(shí),礦物樣本對(duì)x射線的反射情況比較一致,故經(jīng)礦物樣本反射后的x射線的光路也比較一致,故設(shè)置單個(gè)x射線探測(cè)器,能夠順利接收反射后的大部分x射線,保證檢測(cè)效果。
15、可選地,所述能譜檢測(cè)模塊包括x射線光管和多個(gè)x射線探測(cè)器,所述多個(gè)x射線探測(cè)器在環(huán)繞所述x射線光管的方向上間隔設(shè)置。
16、如此設(shè)置,當(dāng)?shù)V物樣本的顆粒較大且表面平整度較差時(shí),礦物樣本對(duì)x射線的反射情況區(qū)別較大,故經(jīng)礦物樣本反射后的x射線的光路不一致,通過(guò)設(shè)置多個(gè)x射線探測(cè)器,能夠從不同的角度和位置接收反射后的x射線,多個(gè)x射線探測(cè)器相結(jié)合能夠接收到大部分x射線,保證檢測(cè)效果。
17、可選地,所述能譜檢測(cè)模塊包括多個(gè)x射線光管和x射線探測(cè)器,所述多個(gè)x射線光管在環(huán)繞所述x射線探測(cè)器的方向上間隔設(shè)置。
18、如此設(shè)置,當(dāng)x射線探測(cè)器與輸送裝置輸送的礦物樣本之間的距離較大時(shí),x射線探測(cè)器接收的x射線量較少,故通過(guò)多個(gè)x射線光管,保證x射線探測(cè)器能接收充足的x射線,保證檢測(cè)效果。
19、可選地,所述檢測(cè)裝置還包括測(cè)距裝置,所述測(cè)距裝置用于檢測(cè)所述輸送裝置輸送的所述礦物樣本的形貌信息,所述測(cè)距裝置與所述控制裝置通信連接,所述控制裝置用于根據(jù)所述形貌信息對(duì)所述樣本能譜和所述樣本光譜進(jìn)行修正。
20、如此設(shè)置,由于礦物樣本的樣本光譜和樣本能譜與形貌信息相關(guān)性較強(qiáng),在獲取礦物樣本的形貌信息后,對(duì)樣本光譜和樣本能譜進(jìn)行修正,能夠有效提高樣本能譜和樣本光譜的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,從而提高成分分析結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性。
21、可選地,所述測(cè)距裝置包括激光測(cè)距儀、線陣激光測(cè)距儀和雙目視覺(jué)面陣測(cè)距儀中的至少一者。
22、如此設(shè)置,測(cè)距裝置采用激光測(cè)距的原理,更有利于提高測(cè)距準(zhǔn)確性。
23、可選地,所述檢測(cè)裝置還包括殼體,所述殼體設(shè)有第一通孔、第二通孔以及至少兩個(gè)檢測(cè)腔,所述光譜檢測(cè)模塊和所述能譜檢測(cè)模塊分別設(shè)置于不同的所述檢測(cè)腔內(nèi),所述第一通孔和所述第二通孔分別與所述輸送裝置相對(duì),且所述光譜檢測(cè)模塊發(fā)射的所述近紅外光可照射至所述第一通孔,所述能譜檢測(cè)模塊發(fā)射的所述x射線可照射至所述第二通孔,
24、在所述第一標(biāo)定件位于所述第一位置的情況下,所述第一標(biāo)定件遠(yuǎn)離所述第一通孔;在所述第一標(biāo)定件位于所述第二位置的情況下,所述第一標(biāo)定件位于所述第一通孔處;
25、在所述第二標(biāo)定件位于所述第三位置的情況下,所述第二標(biāo)定件遠(yuǎn)離所述第二通孔;在所述第二標(biāo)定件位于所述第四位置的情況下,所述第二標(biāo)定件位于所述第二通孔處。
26、如此設(shè)置,利用殼體將檢測(cè)模塊進(jìn)行封閉,并通過(guò)開(kāi)設(shè)第一通孔保證近紅外光通過(guò),開(kāi)設(shè)第二通孔保證x射線通過(guò),避免近紅外光和x射線射至除礦物樣本以外的區(qū)域,有利于提高檢測(cè)準(zhǔn)確性。而且,殼體對(duì)檢測(cè)模塊的器件進(jìn)行保護(hù),避免外物碰撞檢測(cè)模塊的器件。
27、可選地,所述標(biāo)定機(jī)構(gòu)還包括第一遮擋件,所述第一遮擋件與所述第一標(biāo)定件相鄰設(shè)置,所述第一遮擋件為近紅外光穿透結(jié)構(gòu),在所述第一標(biāo)定件位于所述第一位置的情況下,所述第一遮擋件位于所述第一通孔處;在所述第一標(biāo)定件位于所述第二位置的情況下,所述第一遮擋件遠(yuǎn)離所述第一通孔;
28、和/或,所述標(biāo)定機(jī)構(gòu)還包括第二遮擋件,所述第二遮擋件與所述第二標(biāo)定件相鄰設(shè)置,所述第二遮擋件為x射線穿透結(jié)構(gòu),在所述第二標(biāo)定件位于所述第三位置的情況下,所述第二遮擋件位于所述第二通孔處;在所述第二標(biāo)定件位于所述第四位置的情況下,所述第二遮擋件遠(yuǎn)離所述第二通孔。
29、如此設(shè)置,標(biāo)定機(jī)構(gòu)增設(shè)第一遮擋件,在第一遮擋件位于第一通孔處時(shí),利用第一遮擋件遮擋第一通孔,避免殼體以外的灰塵通過(guò)第一通孔進(jìn)入殼體內(nèi),進(jìn)而避免影響光譜檢測(cè)模塊的各個(gè)器件的性能;同樣地,標(biāo)定機(jī)構(gòu)增設(shè)第二遮擋件,在第二遮擋件位于第二通孔處時(shí),利用第二遮擋件遮擋第二通孔,避免殼體以外的灰塵通過(guò)第二通孔進(jìn)入殼體內(nèi),進(jìn)而避免影響能譜檢測(cè)模塊的各個(gè)器件的性能。
30、可選地,所述標(biāo)定機(jī)構(gòu)還包括第一承載板和第一驅(qū)動(dòng)件,所述第一遮擋件和所述第一標(biāo)定件分別設(shè)置于所述第一承載板,所述第一驅(qū)動(dòng)件與所述第一承載板相連,所述第一驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述第一承載板運(yùn)動(dòng),以使所述第一標(biāo)定件在所述第一位置和所述第二位置之間切換;
31、和/或,所述標(biāo)定機(jī)構(gòu)還包括第二承載板和第二驅(qū)動(dòng)件,所述第二遮擋件和所述第二標(biāo)定件分別設(shè)置于所述第二承載板,所述第二驅(qū)動(dòng)件與所述第二承載板相連,所述第二驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述第二承載板運(yùn)動(dòng),以使所述第二標(biāo)定件在所述第三位置和所述第四位置之間切換。
32、如此設(shè)置,利用第一驅(qū)動(dòng)件提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力,有利于快速切換第一遮擋件和第一標(biāo)定件的位置,提高切換效率;而且,利用第一承載板同時(shí)承載第一遮擋件和第一標(biāo)定件,第一承載件同時(shí)帶動(dòng)第一遮擋件和第一標(biāo)定件運(yùn)動(dòng),無(wú)需為第一遮擋件和第一標(biāo)定件分別單獨(dú)設(shè)置驅(qū)動(dòng)部件,有利于減少驅(qū)動(dòng)部件的數(shù)量。
33、同樣地,利用第二驅(qū)動(dòng)件提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力,有利于快速切換第二遮擋件和第二標(biāo)定件的位置,提高切換效率;而且,利用第二承載板同時(shí)承載第二遮擋件和第二標(biāo)定件,第二承載件同時(shí)帶動(dòng)第二遮擋件和第二標(biāo)定件運(yùn)動(dòng),無(wú)需為第二遮擋件和第二標(biāo)定件分別單獨(dú)設(shè)置驅(qū)動(dòng)部件,有利于減少驅(qū)動(dòng)部件的數(shù)量。
34、可選地,所述第一驅(qū)動(dòng)件和所述第二驅(qū)動(dòng)件為直線驅(qū)動(dòng)件,所述第一驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述第一標(biāo)定件在所述第一位置和所述第二位置之間移動(dòng),所述第二驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述第二標(biāo)定件在所述第三位置和所述第四位置之間移動(dòng)。
35、如此設(shè)置,利用直線驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)第一標(biāo)定件和第二標(biāo)定件直線移動(dòng),實(shí)現(xiàn)第一標(biāo)定件在第一位置和第二位置之間切換,以及實(shí)現(xiàn)第二標(biāo)定件在第三位置和第四位置之間切換。
36、可選地,所述第一驅(qū)動(dòng)件和所述第二驅(qū)動(dòng)件為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源,所述第一驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述第一標(biāo)定件在所述第一位置和所述第二位置之間轉(zhuǎn)動(dòng),所述第二驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述第二標(biāo)定件在所述第三位置和所述第四位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)。
37、如此設(shè)置,利用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源驅(qū)動(dòng)第一標(biāo)定件和第二標(biāo)定件轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)第一標(biāo)定件在第一位置和第二位置之間切換,以及實(shí)現(xiàn)第二標(biāo)定件在第三位置和第四位置之間切換。
38、可選地,所述第一標(biāo)定件的材質(zhì)為有機(jī)材料,所述第二標(biāo)定件為玻璃或金屬結(jié)構(gòu)。
39、如此設(shè)置,有機(jī)材料對(duì)近紅外光的阻擋效果較好,近紅外光難以穿透,避免近紅外光射至礦物樣本,有利于光譜檢測(cè)模塊的器件接收第一標(biāo)定件反射的近紅外光,從而對(duì)光譜檢測(cè)模塊的器件進(jìn)行標(biāo)定;玻璃或某些特定金屬對(duì)x射線的阻擋效果較好,x射線難以穿透,避免x射線射至礦物樣本,有利于能譜檢測(cè)模塊的器件接收第二標(biāo)定件反射的x射線,從而對(duì)能譜檢測(cè)模塊的器件進(jìn)行標(biāo)定。
40、可選地,在所述光譜檢測(cè)模塊處于未檢測(cè)狀態(tài)的情況下,所述第一標(biāo)定件位于所述第二位置,以封閉所述第一通孔;在所述能譜檢測(cè)模塊處于未檢測(cè)狀態(tài)的情況下,所述第二標(biāo)定件位于所述第四位置,以封閉所述第二通孔。
41、采用本實(shí)施例,當(dāng)光譜檢測(cè)模塊不工作時(shí),第一標(biāo)定件作為擋板來(lái)封閉第一通孔,防止外部灰塵進(jìn)入第一通孔;同樣地,當(dāng)能譜檢測(cè)模塊不工作時(shí),第二標(biāo)定件作為擋板來(lái)封閉第二通孔,不僅能防止外部灰塵通過(guò)第二通孔,還能防止x射線外泄,保證系統(tǒng)輻射安全。
42、可選地,所述采樣裝置包括儲(chǔ)料裝置,所述儲(chǔ)料裝置的出口端與所述輸送裝置的進(jìn)口端連通,所述儲(chǔ)料裝置設(shè)有檢測(cè)元件,所述檢測(cè)元件用于所述儲(chǔ)料裝置內(nèi)的所述礦物樣本的量,所述儲(chǔ)料裝置的出口端設(shè)有控制閥,所述控制閥與所述檢測(cè)元件通信連接,在所述檢測(cè)元件檢測(cè)的所述礦物樣本的量位于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的情況下,所述控制閥處于開(kāi)啟狀態(tài),所述儲(chǔ)料裝置內(nèi)的所述礦物樣本進(jìn)入所述輸送裝置內(nèi)。
43、如此設(shè)置,通過(guò)設(shè)置儲(chǔ)料裝置、檢測(cè)元件和控制閥,使落入輸送裝置的礦物樣本的量位于預(yù)設(shè)范圍內(nèi),避免礦物樣本的量過(guò)少,保證礦物流順利成形,有利于提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。而且,檢測(cè)元件與控制閥通信連接,使得礦物樣本的量位于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí),控制閥能夠及時(shí)、快速地開(kāi)啟,保證礦物樣本及時(shí)進(jìn)入輸送裝置,節(jié)省反應(yīng)時(shí)間,提高檢測(cè)效率。
44、可選地,所述輸送裝置還設(shè)有來(lái)料感知傳感器,所述來(lái)料感知傳感器用于檢測(cè)所述輸送裝置是否輸送所述礦物樣本,所述來(lái)料感知傳感器分別與所述整流裝置和所述檢測(cè)裝置通信連接,在所述輸送裝置的輸送方向上,所述來(lái)料感知傳感器位于所述整流裝置的上游,在所述來(lái)料感知傳感器檢測(cè)到所述輸送裝置輸送所述礦物樣本的情況下,所述整流裝置和所述檢測(cè)裝置處于工作狀態(tài)。
45、如此設(shè)置,利用來(lái)料感知傳感器檢測(cè)輸送裝置是否輸送礦物樣本,進(jìn)而通過(guò)來(lái)料感知傳感器來(lái)確定整流裝置和檢測(cè)裝置的工作時(shí)機(jī),避免輸送裝置未輸送礦物樣本時(shí)整流裝置和檢測(cè)裝置也持續(xù)工作的情況,有利于節(jié)省能源。
46、可選地,所述整流裝置包括至少兩個(gè)壓輥,在所述輸送裝置的輸送方向上,所述壓輥間隔設(shè)置,且各所述壓輥的高度遞減。
47、如此設(shè)置,壓輥的數(shù)量增多,礦物樣本的任意位置分別經(jīng)過(guò)至少兩個(gè)壓輥的壓平過(guò)程,每個(gè)壓輥的高度不同,故通過(guò)逐級(jí)輥壓,使礦物樣本達(dá)到所需的壓縮比,更有利于礦物樣本更加平整,有利于提升整流效果。