[发明专利]基于图像分析的测量煤样破碎能量的方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于图像分析的测量煤样破碎能量的方法，包括步骤：S1.采集煤样颗粒的图像信息，并对图像信息处理获取煤样颗粒的直径d；S2.确定直径为d的煤样颗粒的表面积；S3.统计直径为d的煤样颗粒的个数；S4.根据煤样颗粒的表面积以及个数，计算煤样的总表面积；S5.根据煤样的总表面积，确定煤样的破碎能量；一种基于图像分析的测量煤样破碎能量的系统，包括锤击单元、进料单元、成像单元以及计算单元。本发明能够精确、细致地测量破碎煤样的粒度粒形分布，进而得到煤样的破碎能量，精度高、误差小。

技术领域

本发明涉及煤领域，具体涉及一种基于图像分析的测量煤样破碎能量的方法及系统。

背景技术

粒度影响微粒的许多物理化学性质，它是质量和性能的一个重要指标。目前通用的测量粒度的方法有筛分法、计数器法、激光衍射法、沉降法等。各种颗粒粒度测量方法的物理基础不同，同一样品用不同的测量方法得到的粒度的物理意义甚至粒度大小也不同，如筛分法得到的是筛分径，计数器法、激光衍射法得到的是统计径，沉降法得到的是等效径；通过这些方法测量得到的粒度，要么是精度较低，要么是误差偏大，进而导致依据粒度计算得到的样品破碎能量不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供基于图像分析的测量煤样破碎能量的方法及系统，能够精确、细致地测量破碎煤样的粒度粒形分布，进而得到煤样的破碎能量，精度高、误差小。

本发明的基于图像分析的测量煤样破碎能量的方法，包括如下步骤：

S1.采集煤样颗粒的图像信息，并对图像信息处理获取煤样颗粒的直径d；

S2.确定直径为d的煤样颗粒的表面积S_d；

S3.统计直径为d的煤样颗粒的个数N_d；

S4.根据煤样颗粒的表面积S_d以及个数N_d，计算煤样的总表面积S；所述煤样的总表面积其中，d_max为煤样颗粒的最大直径，d_min为煤样颗粒的最小直径；

S5.根据煤样的总表面积S，确定煤样的破碎能量E；所述煤样的破碎能量其中，c、β以及δ均为拟合常数。

进一步，步骤S1中，以锤击的方式获取每次测量所需的煤样颗粒，其中，每次锤击时均保持相同的锤击高度。

进一步，步骤S1中，将煤样颗粒的最大内切圆直径作为所述煤样颗粒的直径。

进一步，步骤S2中，所述公式煤样颗粒的表面积S_d＝πd²；其中，π为圆周率。

一种基于图像分析的测量煤样破碎能量的系统，包括锤击单元、进料单元、成像单元以及计算单元；

所述锤击单元，用于以相同的锤击高度锤击原始煤样得到煤样颗粒；

所述进料单元，用于抖动煤样颗粒，使得煤样颗粒分散下落；

所述成像单元，用于拍摄分散下落的煤样颗粒得到煤样颗粒图像；

所述计算单元，用于对煤样颗粒图像进行统计分析处理得到煤样颗粒的直径d以及直径为d的煤样颗粒的个数N_d，并计算得到煤样的破碎能量。

进一步，所述进料单元包括进料漏斗以及沿轴线方向倾斜的进料槽；所述进料槽一端设置有控制进料槽振动的振动器。

进一步，所述成像单元包括相机以及设置于相机正上方的激光发射器；所述激光发射器为相机提供单色光源。