[发明专利]一种灰熔融性测试仪及其取像方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤质检测分析技术领域，尤其涉及一种灰熔融性测试仪及其取像方法。

背景技术

灰熔融测试仪器是用于检测煤样灰锥的熔融性的仪器，灰锥的熔融性直接关系到电厂锅炉是否有烧结及烧结的严重程度，对锅炉及水泥立窑等安全使用的影响极大。目前的灰熔融测试仪中，煤样灰锥设置于托板上，而托板固定于托杯上。在测试过程中，托杯带动托板旋转，使煤样灰锥在高温炉管恒温区内旋转而均匀升温加热，直至煤样灰锥达到熔融状态。在此过程中，由摄像机构实时进行拍照取像，通过电脑或人工分析，得出煤样的变形、软化、半球及流动四个特征点的温度。

如图1所示，现有的灰熔融测试仪中，炉管101上靠近摄像机102的一侧设有取像管103，与取像管103相对的一侧设有背景管104，背景管104的空腔有效地防止了光的反射，形成明显区别于样品以及周围托板、炉管101的相对暗色背景，以便于摄像机102对样品的有效识别。背景管104的设置导致炉管101的设计复杂，可靠性降低。并且现有的灰熔融性测试仪为保证摄像机一次取像时仅拍摄到一个样品，需要透过靠近摄像机一侧的两个样品的间隙来拍摄远离摄像机的一个样品，导致放样数量有限。目前市场上60mm直径的样品托板，理论上只能放置5个国标的样品，托板利用率低，每次测试需要5个小时以上，测试功率要超过3千瓦，单次实验样品测试效率较低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决灰熔融性测试仪测试效率低且炉管设计复杂的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种灰熔融性测试仪，包括高温炉、炉管、背景板、取像组件以及圆盘形的灰锥托板，所述炉管设于所述高温炉内，所述灰锥托板设于所述炉管内，所述灰锥托板的下方设有用于驱动所述灰锥托板在所述炉管内旋转的旋转机构；所述取像组件用于获得所述灰锥托板上灰锥的图像；所述背景板位于所述灰锥托板的中部，且所述背景板的上边缘与所述炉管的顶部连接，所述背景板的下边缘位于所述灰锥托板上表面的下方，所述背景板为镜面反射器件，所述背景板的反射面朝向所述炉管的低温区，所述取像组件朝向所述背景板反射面的反射端。

根据本发明，所述炉管包括轴线与所述灰锥托板垂直的第一腔室以及轴线与所述灰锥托板平行的第二腔室，所述取像组件设置在第一腔室的下端。

根据本发明，所述炉管包括轴线与所述灰锥托板垂直的第一腔室以及轴线与所述灰锥托板平行的第二腔室，所述取像组件设置在第二腔室的开口端。

根据本发明，所述背景板采用蓝宝石制成。

根据本发明，所述背景板采用三棱镜制成。

根据本发明，所述背景板与所述炉管采用烧结方式连接。

根据本发明，所述背景板采用全反射棱镜制成。

本发明提供了一种上述的灰熔融性测试仪的取像方法，包括以下步骤：

S1，低温区的光线射入到背景板上形成暗色的反射面；

S2，驱动灰锥托板旋转；

S3，取像组件对位于所述背景板与所述取像组件之间的灰锥进行拍摄。

本发明还提供了另一种上述的灰熔融性测试仪的取像方法，包括以下步骤：

S1，低温区的光线射入到背景板上形成暗色的反射面；

S2，驱动灰锥托板旋转；

S3，取像组件根据背景板的反射光线对位于所述背景板与所述取像组件之间的灰锥进行拍摄。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本发明实施例提供的灰熔融性测试仪位于灰锥托板中部的背景板，背景板为镜面反射器件，炉管的低温区由背景板反射后形成相对暗色的背景，背景板所处的区域与测试的煤样灰锥对比明显，取像组件在高温下能够区分出煤样灰锥与背景板的特征图像差异，便于煤样灰锥的取像。如此设置，取像组件可以直接对位于背景板与取像组件之间的灰锥进行拍摄，灰锥托板上的灰锥设置时可以更加紧凑，每个灰锥托板上可以放置更多的灰锥，提高样品测试效率，同样的时间内能够测试更多的灰锥，提高了能量利用率。

附图说明

图1是现有技术中灰熔融性测试仪的俯视示意图；

图2是本发明实施例提供的灰熔融性测试仪的俯视示意图；

图3是本发明实施例一提供的灰熔融性测试仪的剖视示意图；

图4是本发明实施例二提供的灰熔融性测试仪的剖视示意图。