[发明专利]基于图像识别技术的矿浆浓度测试系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于图像识别技术的矿浆浓度测试系统及方法，该系统由待测矿浆浓度测试系统和标准曲线测试系统组成，两个系统均包括图像采集单元、补光单元、数据处理单元、数据输出单元，所有单元通过计算机进行耦合关联完成。本发明根据矿浆颜色与矿浆浓度之间存在一定的相关性，采用图像识别技术将不同浓度矿浆具有的特征颜色进行量化，得到相应灰度值，采用数学工具建立矿浆浓度与灰度值的相关性数学模型，根据数学模型中矿浆浓度和灰度值之间的关系进行矿浆浓度测试及计算。

技术领域

本发明涉及一种基于图像识别技术的矿浆浓度测试系统及方法，属于矿业工程及涉及固体颗粒物浓度测试的相关领域，主要应用于矿物加工工程中的矿浆浓度测量。

背景技术

矿浆浓度是指矿浆中固体矿粒的含量，通常采用液固比、固体的质量百分比两种方法表达。矿浆浓度是选矿过程中一项重要的生产工艺参数，直接影响选矿生产的各项技术经济指标，如：回收率、品位、药剂用量、处理能力、水电消耗等。目前不同种类浓度仪器的工作原理不同，主要有静压力法、重力法、浮子法、γ射线法、振动法、光电法、超声波法等。常用的浓度测定方法主要有直接测定、浓度壶测定、人工经验以及在线浓度检测仪等，常用的在线浓度检测仪有放射性浓度计、超声波浓度计和光电式浓度计等。射线浓度计虽然精度高，量程大，但是存在安全隐患，有射线污染；超声波浓度计不适合浓度低的场合使用，并且受气泡的影响极大，不能用于浮选槽里的矿浆浓度测量；光电式浓度计测量量程小，而且受色度的影响较大；振动式浓度计测量管受矿浆磨损严重，且仪器价格较贵；压差法浓度计所用的压力测量容易受流动等冲击的影响，而且在浓度小时测不准。虽然在线浓度检测仪在大量的工业试验中得到了应用，在实际的选矿过程中，生产环境复杂、生产指标波动频繁导致在线检测仪的测量稳定性和精度不高，且恶劣的现场环境容易让矿浆在检测仪表管道中堵塞，影响仪表对浓度的有效检测，导致在线检测仪使用寿命短、成本高，目前工业中应用最多的是浓度壶测定法。

在中国专利公开文献中，武汉工程大学的实用新型专利203929638U公开了一种矿浆浓度测试仪，包括测试取样槽、输浆管、激光器、光电探测器以及处理系统，其中，测试取样槽设有用于容纳矿浆的腔室，测试取样槽开设有与腔室连通的入口与出口，入口通过输浆管与进浆导流管连接，出口通过输浆管与出浆导流管连接，测试取样槽上设有可透光的两侧面，光电探测器和激光器相对设置、且分别正对于测试取样槽的可透光的两侧面，处理系统与光电探测器电连接、以将光电探测器接收到激光器发出的激光信号转化为矿浆的浓度值。该矿浆浓度测试仪采用激光测试，检测精度高且对人体无伤害。另外，激光测试方法受温度、颗粒物粒度影响小，因此，检测精度高。

又有，泰安远东化工科技有限公司的实用新型专利208076330U公开了一种矿浆浓度快检仪，其包括螺旋管、测量管、浮球、提升杆、提升机构、传感器和支架，所述的螺旋管下端与测量管联通形成U型管结构，螺旋管的上端设置有进液管，测量管的下端设置有出液管，浮球固定设置在提升杆的下端，提升杆上端连接传感器，传感器上端固定连接提升机构，提升机构固定安装在支架上，提升机构驱动提升杆的上升和下降。该方案具有较高的测量精度和可靠性，可在线实时监测矿浆浓度，使用方便，造价低廉；同时，使用螺旋管作为缓冲管，有效避免了矿浆进入测试管时的冲击力和矿浆浓度不均，保证了实验数据的可靠性。

又有，东北大学申请的发明专利108507834A公开了一种矿浆浓度在线实时检测装置和方法，属于测量方法及装置领域，用于解决矿浆浓度在线实时检测问题，包括：进料管、出料管、采样泵、智能计算模块、参数检测模块、显示模块、数据通讯模块；其中智能计算模块采用一种矿浆浓度在线实时检测方法，根据检测到的泵电机功率P，以及通过获取到的离线检测矿浆浓度C与采样泵电机功率P的对应关系，得到实时矿浆浓度C。该方法和装置简单易于实施，易于后期更换维护，维护成本低，通过矿浆浓度离线数据与在线数据测量值对比，可知其测量的精度满足生产要求。