[发明专利]一种岩棉熔体体积流量在线测量装置、包含它的成纤装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种岩棉熔体体积流量在线测量装置、包含它的成纤装置及测量方法。岩棉熔体体积流量在线测量装置，包括从上到下依次设置的喷气扰动装置和机器视觉检测装置；喷气扰动装置上设有气体入口和气流喷嘴；机器视觉检测装置包括相互连接的CCD图像摄取装置和图像处理装置。本申请通过喷气扰动装置对矿物棉熔体流股吹压缩空气，使流股产生扰动，然后通过机器视觉检测装置将实时获取的流股扰动图像转化为数字化信号，再对信号进行处理分析以获得熔体的直径和流速，进而得到熔体体积流量。本系统可实现岩棉生产线速度以及产品容重的实时控制。

技术领域

本发明涉及一种岩棉熔体体积流量在线测量装置、包含它的成纤装置及测量方法，属于岩棉熔体体积流量测量领域。

背景技术

岩棉、棉生产过程中，熔体体积流波动直接影响最终产品的质量。由于熔体的温度非常高，利用传统的方法测量熔体的体积流量不现实，目前尚无非常可靠的测量方法测定熔体的瞬时体积流量。

有研究人员采用如下方法，但只获得了有限的成功：监测离心机电机测定流量的方法、采用放射性同位素测量流量的方法以及通过在线测量原棉和产品重量的方法。采用监测离心机电机的方法受离心机辊头震动和流股对辊头冲击位置的影响较大；采用放射性同位素的方法由于安全以及环境问题，已不再使用；而采用在线测量原棉和产品重量的方法，测量结果是滞后于生产线几分钟的，不适合于生产线速度的控制。

发明内容

为了解决现有技术中岩棉生产过程中的熔体流量无法在线准确测量、不能实现岩棉生产主线速度以及产品容重的实时控制等缺陷，本发明提供一种岩棉熔体体积流量在线测量装置、包含它的成纤装置及测量方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种岩棉熔体体积流量在线测量装置，包括从上到下依次设置的喷气扰动装置和机器视觉检测装置；喷气扰动装置上设有气体入口和气流喷嘴；机器视觉检测装置包括相互连接的CCD图像摄取装置和图像处理装置。

本申请图像摄取装置也即图像采集装置。

本申请通过喷气扰动装置喷出的气流对溶体流股产生扰动，利用CCD图像摄取装置拍摄到非扰动状态流股的截面、扰动间距和相邻扰动的时间间隔，并传送给图像处理装置，图像处理装置将CCD图像摄取装置拍摄到的图像信号转化成数字化信号，然后图像处理装置再根据这些信号进行数理计算获取熔体的直径以及流速，熔体的直径是通过非扰动状态熔体流股的边界成像及边界内像素转换而确定，熔体的流速是通过检测拍摄图像的扰动间距和时间间隔而确定，这是现有的图像处理装置所具备的现有的功能。

熔体的直径可通过像素与尺寸之间的关系换算而得，通过所得的熔体的直径可计算出熔体的截面积；熔体的流速为扰动间距和时间间隔的比值；熔体体积流量就是熔体的截面积与熔体流速的积。

本申请对CCD图像摄取装置和图像处理装置的本身没有改进，本申请所利用的均为现有CCD图像摄取装置和图像处理装置的现有功能。CCD图像摄取装置的型号可以是DFK33UX174USB 3.0彩色工业相机等；图像处理装置的型号可以是DFG/SV1/PCIe PCI-E图像采集卡与IC Measure软件等。

喷气扰动装置实质就是喷气装置，目的是对熔体流股产生扰动，本申请优选利用压缩空气对熔体流股产生扰动，压缩空气从气体入口进入，从气流喷嘴喷出，并直接喷向熔体流股，进而对熔体流股产生扰动，本申请主要是利用扰动来获得熔体的流速。

本申请上下、前后等方位词，指岩棉熔体体积流量在线测量装置正常使用状态下的相对位置，由于机器视觉检测装置要同时采集扰动和非扰动状态下的熔体流股图像，因此需设在喷气扰动装置的下方。

为了起到对气体过滤和减压的作用，喷气扰动装置内设有气动三联件，气动三联件设在气体入口和气流喷嘴之间。

为了方便、准确控制扰动，喷气扰动装置上还设有控制气流喷嘴开闭的电磁阀。