[发明专利]一种膨润土吸蓝量测试方法

摘要

一种膨润土吸蓝量测试方法，属于铸造粘土砂物质成分的测试方法，解决现有检测方法操作较复杂、测定精度较低，可能重复滴定、导致测试过程延长的问题。本发明顺序包括试样溶液处理步骤、形成混合液步骤、定量移取试剂步骤、滴斑图像采集步骤和图像处理步骤。本发明针对铸造生产线上的膨润土吸蓝量测试和粘土旧砂中的有效膨润土含量测定，可在计算机上实现，人工手动输入初始滴入量值，全自动化设定及运行，自动采集滴斑图像并判断最终滴定终点，能自动计算膨润土的吸蓝量和粘土旧砂中的有效膨润土含量，结果准确，减轻了实验人员的劳动强度，提高了判断滴定终点的准确度。

主权项

一种膨润土吸蓝量测试方法，顺序包括：一.试样溶液处理步骤：对膨润土试样溶液或者粘土旧砂试样溶液加热、搅拌，所述膨润土试样溶液由0.2g膨润土、质量分数为1％的焦磷酸钠溶液20mL和蒸馏水50mL混合构成；所述粘土旧砂试样溶液由5g粘土旧砂、质量分数为1％的焦磷酸钠溶液20mL和蒸馏水50mL混合构成；二.形成混合液步骤：移取质量百分浓度为0.2％的纯亚甲基蓝溶液至膨润土试样溶液或者粘土旧砂试样溶液中并搅拌形成混合液，移取量为膨润土或者生产线上粘土旧砂吸蓝量日常测试体积的85％，转步骤四；三.定量移取试剂步骤：向处理好的膨润土试样溶液或者粘土旧砂试样溶液中定量移取质量百分浓度为0.2％的纯亚甲基蓝溶液并搅拌形成混合液，根据步骤五的过程5.4计算的面积比T控制亚甲基蓝的移取量，当面积比T小于8％，移取量为每次1mL，当面积比T在8～11％时，移取量为每次0.5mL，当面积比T大于11％时，移取量为每次0.1mL，转步骤四；四.滴斑图像采集步骤：滴定0.1mL混合液至中速定量滤纸，形成滴斑，利用工业相机采集滴斑图像；五.图像处理步骤：对滴斑图像进行数字图像处理，顺序包括下述过程：5.1.将采集到的滴斑图像分解成红色、绿色和蓝色三通道图像；5.2.对红色、绿色和蓝色三通道图像进行灰度值减法运算，得到外圈淡蓝色晕环：将红色通道图像中像素点的灰度值减去绿色通道图像中对应像素点的灰度值，再进行下述运算，得到过渡图像，其像素点的灰度值P：P＝α×(R-G)+β，α＝0.1～3，β＝0～256；将过渡图像中像素点的灰度值减去蓝色通道图像中对应像素点的灰度值，再进行下述运算，得到外圈淡蓝色晕环，其像素点的灰度值Q：Q＝γ×(P-B)+λ，γ＝0.1～3，λ＝0～256；式中：R、G、B分别代表红色、绿色和蓝色三通道中的像素点的灰度值，当滴斑图像效果偏暗时，α和γ取值范围在1～3间，滴斑图像越暗，取值越大；当滴斑图像偏亮时，α和γ取值范围在0.1～1间，滴斑图像越亮，取值越小；β＝α×|(R-G)|min，λ＝γ×|(P-B)|min；5.3.填充得到完整滴斑图像：根据外圈淡蓝色晕环像素点的灰度值，应用填充算法对所述外圈淡蓝色晕环的环内区域进行填充，得到完整滴斑图像RF；5.4.计算外圈淡蓝色晕环和内圈深蓝色斑点的面积比：外圈淡蓝色晕环的面积SQ和内圈深蓝色斑点的面积SD分别为：SQ＝f(d)×∫SQ(d)，SD＝SF-SQ，其中，SF为完整滴斑的面积：SF＝f(d)×∫SF(d)，外圈淡蓝色晕环和内圈深蓝色斑点的面积比T为：T＝SQ/SD，式中：d为数字相机的分辨率，f(d)为对应数字相机分辨率下的单个像素面积，∫SQ(d)为外圈淡蓝色晕环所包含像素点的个数，∫SF(d)为完整滴斑区域内所包含像素点的个数；5.5.判断所述淡蓝色晕环和内圈深蓝色斑点的面积比T是否大于等于15％，是则转过程5.6，否则转定量移取试剂步骤；5.6.终止滴定过程，计算总移液量值V：V＝V1+V2+……Vi+……+VN，式中，V1为所述步骤二纯亚甲基蓝溶液移取量，Vi为所述步骤三纯亚甲基蓝溶液第i次移取量，VN为所述步骤三纯亚甲基蓝溶液最后一次移取量，i、N为自然数；总移液量值V即为膨润土吸蓝量；若测试粘土旧砂有效膨润土含量，则继续进行过程5.7；5.7.计算有效膨润土含量；根据总移液量值V判断粘土旧砂有效膨润土含量的对应区间范围，确定相应的滴定系数K和滴定常数B，将K、B代入下式，计算出有效膨润土质量百分含量M＝〔(V-B)/K〕×100％，B、K如下确定：取新砂与膨润土的混合试样5g，测定混合试样中膨润土质量百分含量分别为2％、4％、6％、8％和10％时混合试样的吸蓝量，绘出膨润土标准滴定曲线；计算膨润土质量百分含量对应区间为(2％，4％)、(4％，6％)、(6％，8％)和(8％，10％)时的曲线斜率和y轴截距，分别为对应区间的滴定系数K和滴定常数B。