[发明专利]一种稀土溶液图像采集装置及方法

说明书

本发明提供一种稀土溶液图像采集装置及方法，涉及稀土湿法冶金过程检测技术领域。该稀土溶液图像采集装置包括：混合澄清槽、支撑台、暗箱、溶液收集皿、彩色摄像机、光源、计算机、可编程逻辑控制器、电机驱动器、蠕动泵和导管，该稀土溶液图像采集装置采用可编程逻辑控制器进行自动采样，可随时进行检测，彩色摄像机采集的图像实时向计算机进行传输，无需人工介入，解决了现有稀土溶液图像采集装置不能实时连续不断进行检测的问题。该稀土溶液图像采集方法利用计算机处理图像，减轻劳动强度，提高效率。同时该稀土溶液图像采集装置还能够提取稀土溶液的颜色特征信息，可为组分含量软测量预测模型的建立提供大量真实有效的数据。

技术领域

本发明涉及稀土湿法冶金过程检测技术领域，特别是涉及一种稀土溶液图像采集装置及方法。

背景技术

稀土元素素有工业“维生素”之称，是许多电子产品和武器系统使用的关键材料。而因为稀土原料组分众多，稀土元素间的性质又极为相似，所以稀土工业生产中通常采用串级萃取的方式来完成稀土原料中各元素的分离。为获得高纯度的单一稀土元素，稀土萃取分离时在用的混合澄清槽的级数有时能达到上百级，且相邻级数间元素组分含量变化不大，容易表现出强耦合性，导致控制策略调整具有明显的滞后性，很难实时控制。若出口产品的元素组分含量不在生产要求内，就需要对出口产品的元素重新进行萃取，导致人力、物力和时间的大量浪费。

目前实际中主要采用现场采样再到实验室离线检测的手段来获得稀土元素组分含量的信息，但稀土溶剂萃取法是一个连续不间断的过程，因而离线检测方法不能准确反应实时的真实状况。不少企业使用在线检测方法，例如分光光度法、射线分析法，但是分光光度法的检测是将分光光度计与光纤反射探头结合，检测时将探头插入混合澄清槽内，由分光光度计扫描探头反射光，实现对稀土混合液元素组分含量的检测，该方法需要操作人员到萃取现场进行实际操作，所以会有一定的延时，因此分光光度法存在检测延时问题；射线分析法主要应用康普顿散射原理，检测仪器在线检测萃取过程中稀土元素的组分含量，该方法只能单次检测，因此射线分析法存在不能连续检测的问题。因此，现有的检测方法存在不能实时连续不断进行检测的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种稀土溶液图像采集装置及方法，解决了不能实时连续不断进行检测的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种稀土溶液图像采集装置，包括：混合澄清槽、支撑台、暗箱、溶液收集皿、彩色摄像机、光源、计算机、可编程逻辑控制器、电机驱动器、蠕动泵和导管；

所述混合澄清槽和所述溶液收集皿用于盛放稀土溶液；

所述支撑台、所述溶液收集皿、所述彩色摄像机和所述光源均设置于所述暗箱中；

所述溶液收集皿放置于所述支撑台上；

所述彩色摄像机正对所述溶液收集皿设置；

所述光源设置于所述溶液收集皿的正上方；

所述彩色摄像机的输出端与所述计算机电连接；

所述计算机与所述可编程逻辑控制器电连接；

所述可编程逻辑控制器与所述电机驱动器电连接；

所述电机驱动器与所述蠕动泵电连接；

所述导管的一端与所述溶液收集皿连通；

所述导管的另一端与所述稀土溶液连通；

所述蠕动泵卡在所述导管上；

所述暗箱用于隔绝外界光源；

所述彩色摄像机用于采集所述溶液收集皿的实时图像；

所述计算机用于对所述彩色摄像机采集的实时图像进行处理；