一种散状物料动态计量方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110207781A(43)申请公布日2019.09.06(21)申请号201910532861.7(22)申请日2019.06.19(71)申请人华侨大学地址362000福建省泉州市丰泽区城东城华北路269号申请人福建南方路面机械有限公司(72)发明人杨建红黄文景房怀英林伟端范伟王惠风陈睿林继铭(74)专利代理机构厦门市首创君合专利事务所有限公司35204代理人张松亭林燕玲(51)Int.Cl.G01F22/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种散状物料动态计量方法和系统(57)摘要一种散状物料动态计量方法和系统，包括如下步骤：S1：检测物料输送的速度信号；S2：在测量点以预设的采集频率采集物料的离散高度信号，根据离散高度信号拟合出测量点的截面上轮廓线；S3：采集测量点处物料的图像数据，进行图像处理，提取出水平方向边界轮廓信息以修正截面上轮廓线；S4：根据修正后的物料轮廓信息计算截面面积，再结合采集频率计算出物料体积元，最后根据物料体积元、速度信号和输送运行时间计算物料输送总量。本发明具有非接触、高精度、稳定性高等优点。CN110207781ACN110207781A权利要求书1/1页1.一种散状物料动态计量方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：检测物料输送的速度信号；S2：在测量点以预设的采集频率采集物料的离散高度信号，根据离散高度信号拟合出测量点的截面上轮廓线；S3：采集测量点处物料的图像数据，进行图像处理，提取出水平方向边界轮廓信息以修正截面上轮廓线；S4：根据修正后的物料轮廓信息计算截面面积，再结合采集频率计算出物料体积元，最后根据物料体积元、速度信号和输送运行时间计算物料输送总量。2.如权利要求1所述的一种散状物料动态计量方法，其特征在于：图像处理包括提取背景图像数据、将当前的图像数据与背景图像数据相减、进行二值化、从二值化图中获得边缘信息，将离散高度信息与该边缘信息进行拟合得到所述截面上轮廓线。3.一种散状物料动态计量系统，其特征在于，包括：传送装置，用于输送物料，包括皮带机、驱动电机和变频器；激光位移传感器，安装于皮带机上方，在测量点以预设的采集频率采集物料的离散高度信号；工业CCD相机，安装于皮带机边缘上方，用于采集测量点处物料的图像数据；光电测速传感器，安装于安装于皮带机底部，用于检测物料输送的速度信号；工控机，包括信号通讯采集模块和分析处理模块；该信号通讯采集模块与光电测速传感器、激光位移传感器和工业CCD相机相连以采集数据；所述分析处理模块用于根据离散高度信号拟合出测量点的截面上轮廓线，对图像数据进行图像处理，提取出水平方向边界轮廓信息以修正截面上轮廓线，根据修正后的物料轮廓信息计算截面面积，再结合采集频率计算出物料体积元，最后根据物料体积元、速度信号和输送运行时间计算物料输送总量。4.如权利要求3所述的一种散状物料动态计量系统，其特征在于，所述分析处理模块包括物料体积测量模块、启动控制模块和定量配料模块，该物料体积测量模块用于测量得到所述物料输送总量，该启动控制模块用于开启或关闭所述传送装置，该定量配料模块用于根据物料输送总量控制启动控制模块。5.如权利要求3所述的一种散状物料动态计量系统，其特征在于，所述信号通讯采集模块包括时序控制模块，该时序控制模块用于控制所述光电测速传感器、所述激光位移传感器、所述CCD相机相以预设的采集频率采集所述数据。6.如权利要求3所述的一种散状物料动态计量系统，其特征在于，包括有若干所述激光位移传感器，沿垂直于物料输送方向等间距地安装于所述皮带机上方。2CN110207781A说明书1/4页一种散状物料动态计量方法和系统技术领域[0001]本发明涉及混凝土的连续式配料计量系统，特别是一种散状物料动态计量方法和系统。背景技术[0002]随着我国基础设施的建设规模不断发展，混凝土搅拌站作为生产混凝土的设施已经被广泛应用于各种基础设施上，混凝土搅拌站的特点是配比准确、生产效率高。目前国内的混凝土生产主要采用间歇式搅拌设备，间歇式搅拌设备是先将原材料按比例投入到搅拌机后在进行搅合。该搅拌方式生产效率低，对设备的功率要求较高，耗能大。其中配料秤是计量配比合格的关键构成。配料秤通过自动称量的方式，将不同的散状物料搅拌合成预定配合比的混凝土。[0003]随着计算机技术与光学测量技术的发展，光学检测方法开始应用在散状物料的输送量测量中。为了改进间歇式混凝土搅拌设备的上述缺点，一种高精度，并可通过所测数据实现自动配料量控制的配料秤是实现连续式混凝土搅拌设备所迫切需要的。发明内容[0004]本发明的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种散状物料动态计量方法和系统，能提高