粒子的自动分析方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及对粒子的粒径分布、它与要求形状的偏离程度以及粒子颜色的自动分析法及其装置。该分析方法包括采集粒子试样、形成单粒子层帷帘、对单粒子层进行光照射、记录分析图象。该分析装置包括取样装置、筒仓、记录筒仓内粒面高度并向取样装置发信号的粒面高度传感器、筒仓底部有垂直伸缩的部件，它与下面振动板的距离为ａ。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及到一种用于测定粒子的粒径分布和其相对于所预期的形状和颜色的离散的自动分析方法。这一方法包括粒子试样采集和单粒子层形式的粒子帷帘的产生，对后者光照射和所要分析的图象的获取。本专利技术还涉及到用以实施这一方法的装置，即粒子供给系统，它包括用于产生单粒于层形成的粒子帷帘的装置。在颗粒状材料的生产过程中，或者是在其中至少一个处理步骤中需要添加这类材料的处理过程中，控制这种处理过程以便能够获得其粒子型材料所预期的粒径分布是重要的。不言而喻，粒子的形状对于其产品质量也是重要的。因此，若能够了解其粒子相对于所预期形状和颜色的离散程度，以便使这一处理过程还可以根据这些指标进行控制，则是最理想的。在肥料工业领域中，人们一直在寻求获得有关最终产品的粒径分布和粒子形状的可靠数据的途径，因为这些参数的最佳值不论从纯经济的观点来看，还是从使用其产品的时间、即播撒这种生产出的晶粒或颗粒的时间上来看都是重要的。如果一种处理过程可以生产出仅具有窄范围内的筛选尺寸颗粒而没有筛选出再需重新处理的粒度级偏离较大的产品，则这一处理过程是最经济的。目前已有了几种可以用来解决上述问题的分析装置和测量技术，但是它们的适用范围一般均局限于某些非常特殊的处理过程，其中一种粒子分析装置已由美国专利4497576所公开，这一装置采用了轮廓投影方法，而且还包括一个直接穿过粒子试样的平行激光束装置和用于记录其已穿过粒子试样后的光的装置。然后对这一记录进行分析以给出在上述试样中的粒子的粒径分布。在这一专利中列出了一系列必须满足的、对于其测量具有代表性的条件，但是并没有清楚地说明这些条件应该怎样满足。将要进行分析的粒子在一条输送带上输送，并从该输送带上落下，通过其光源的前面而落在下一条输送带上以返回其处理过程。所给出的一个条件就是从输送带上落下的粒子必须形成一个粒子的单粒子层，而且它们要以相同的速度下落。但应怎样获得这一单粒子层却并没有给出专门的说明，而且前述装置似乎并不能良好地适用于这种应用。由西德专利申请2741321中也可以获知一种用记录和分析视频图象的方法来测定正在下落的粒子流中的粒子的粒径分布的装置。粒子从筒仓的一个长的缝隙中流出，并由此形成一个经过配置有热辐射图象摄象机的视频记录器的粒子帷帘。当记录粒子的热容量时，这种装置除了记录粒径分布以外，还可以自动记录其粒子相对于某球面形状的离散是否过大。然而这一专利既没有说明应怎样采集有代表性的试样，也不管关于所分析的粒子帷帘要有代表性的专门的测量是否是必须的。这一专利申请指出，细小的粉尘并不会对分析结果产生较大的干扰。这种装置最初是用于分析沥青的各种添加物的粒径分布。虽然上述的各专利已在一定程度上说明了粒子分析中的问题，但它们并没有给出如何通过粒子分析以控制肥料颗粒/晶粒的这一问题的可供实用的解决方案，而这种解决方案恰恰是专利技术者必须首先给与解决的问题。本专利技术的目的是要研制出一种方法和装置，可以给出关于粒子的相对于所预期形状的离散、色度或粒径的变化实时数据，以便可以据此获得更好的产品质量和在处理过程中对操作变化更快地获得响应。要获得对粒子处理过程，比如说，肥料颗粒化的处理过程的良好控制的第一个条件就是要能够在任何时间采集到中间产品或最终产品有代表性的试样。本专利技术人发现这一问题可以采用常规的取样系统以几种方式解决。可以利用一个具有粒子可注入的缝隙的容器。对于这种系统，可以用使容器的缝隙开口横切过在输送带上的或是从输送带上落下时的产品的粒子流的方式采集其试样。这一缝隙开口必须以某一固定速度贯穿过该粒子流的整个横断面，而且其速度应足够快，以便避免使取样容器过满。除此以外，其容器还必须可以快速地完全排空，以便用来采集新的试样。这种横切可以借助于，比如说，双动作压缩气缸来实现。分析处理过程的下一步是要使试样易于进行有代表性的分析，并且应该在得到试样之后不久即进行治龊拖允尽Ｕ庖晃侍獾慕饩鲈谝欢ǔ潭壬弦览涤谒≡竦姆治隽Ｗ邮匝募际酰忠逊⑾郑渖秆『统屏亢姆炎盘嗟氖奔洌也皇屎嫌谡庵钟τ谩Ｈ欢承├嘈偷牧Ｗ俞×钡耐枷笤傧旨际蹩雌鹄词怯幸庖宓摹Ｕ庖蝗挝袷且峁┮巡杉降氖匝目稍偕暮陀写硇缘牧Ｗ恿鳌Ｈ绻∮眉す馐⒑焱夤馐唇辛Ｗ诱丈浠蚶媒浩 视频摄象机或照相来得到图象时，现已发现获得单粒子层形式的粒子流是重要的。而由上面提到的4497576号美国专利所给出的装置是不能使用的。尤其值得指出的是，适当地选择输送带的几何尺寸并设定它的速度以确保能够在其输送带的整个宽度上获得单粒子层是非常困难的。这种装置还假定粒子的自由下落的速度是已知的。本专利技术选择供给粒子到一振动板上的方式以产生正在下落的粒子的单粒子层。初步试验的结果是如此令人满意，本专利技术人着手进一步完善这种设想。试验表明，如何供给粒子下落到振动板是一个关键性的参数。使筒仓的输出开口置于距振动板某一定的，但可调节的距离的方式可以解决这一问题。而且该输出开口的直径还应适合于所要分析的粒子的大小。就这点而言，常规的筒仓是可以采用的，但是它需要配置有若干个高度传感器以测量它到振动板的距离和在筒仓中粒子的高度。最后提及的这种高度传感器可以对，比如说，取样器发出脉冲信号以便能使筒仓中的粒子高度保持为某一大体上恒定的量。筒仓离振动板的距离对于获得从振动板上供给出适量的粒子数量是关键的。本专利技术人还发现，振动板的设计对于获得从它供给出的有规律的单粒子层也是重要的。用选择圆形振动板并调节其振幅和频率，可获得由筒仓供给的粒子，从所有环绕着振动板的周边供给出有规律的单粒子层。在进一步的试验中出现了另一个参数，为了获得良好的结果，也需对它加以测定。产品相对于振动板的倾角必须保持在小于它的摩擦角的范围内。因此，对于所涉及到的产品类型的摩擦角必须加以测定，对于所检测的某一试样来说，它为28°。正确的角度可以用不同的方法或者用不同方法的组合来获得。振动板可以略微呈圆锥状的形状，由此在振动板上的粒子数量将会减小，从而会减少粒子在振动板上的滞留时间。实例表明，当产品相对于水平面的倾角大约为其摩擦角的 2/3 时，根据这种设想设计出的些种系统运转良好。现已证明，按照上面所述的原理而建立的、并采用产品特性的关键参数、特别是其粒子直径和摩擦角的关键参数的粒子供给系统，确实能够输出单粒子层形式的有规律的粒子流。对单粒子层中的粒子分析可以用上面已提及的几种方法来实施。但是本专利技术人发现用，比如说，视频摄象机摄取连续的或间断的单粒子层图象以获得粒子的轮廓图象的方法是最具优越性的，它可以自动记录粒子的形状和粒径分布。用于计算其相对于所预期的形状的离散的专用计算机程序也已被开发。用测量单个粒子的周边和面积的方法，可以计算出它们相对于所预期的某种形状的离散，以及在产品的粒子流中的粒子的粒径分布。因为粒子的取样、粒子帷帘的产生和粒子的分析可以连续进行，所以产品各参数均可以作为这一分析结果的某一函数而进行调节。本专利技术的附加特征由从属权利要求所限定。下面将结合实施例和附图进一步解释本专利技术。附图说明图1示出了本专利技术的一种粒子供给装置。图2示出了一种用于实现本专利技术的方法的组件组合方式。图1所示的粒子供给装置包括在处理过程中的某一适当位置，比如说从输送带(未示出)上取出粒子试样的取样器1。取样器1可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于测定粒子的粒径分布和其相对于所预期形状的离散和颜色的自动分析方法，包括粒子试样的采集和单粒子层形式的粒子帷帘的产生，对所述单粒子层的光照射和所要分析的图象的记录，其特征在于用通过一个筒仓获取粒子试样的方式产生单粒子层形式的粒子帷帘，所述的筒仓距配置在其下方的振动板的距离（ａ）为某一距离，其与从振动板的外侧边缘到筒仓中心线间的距离（ｂ）有关，所述的筒仓应相对于将要从中流出的粒子为足够大，粒子从筒仓中流出落在振动板上，并当后者振动时从后者的外缘处落下，所述振动板相对于水平面形成夹角ａ，且角ａ为其颗粒状材料的摩擦角的９５－５０％，至少在某一区域用光照射所述的粒子帷帘并记录、分析、显示其粒子的轮廊。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥德安德烈斯阿斯比扬森，特耶于尔根森，奥德比扬艾力克斯特兰德，
申请(专利权)人：挪威海德罗公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]