發(fā)布時(shí)間：2020-07-07 05:05

【摘要】：工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和加工設(shè)備運(yùn)行的精細(xì)化,導(dǎo)致配料系統(tǒng)精確計(jì)量的需求不斷增大。同時(shí),為了使傳送帶的帶速跟其負(fù)荷情況實(shí)現(xiàn)最佳匹配,需要更加準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地獲取物料的瞬時(shí)流量。目前用于傳送帶上物料流量檢測(cè)的裝置主要有電子皮帶秤、核子皮帶秤等。其中電子皮帶秤存在誤差源多、實(shí)際測(cè)量精度不高、標(biāo)定頻繁維護(hù)工作量大等缺點(diǎn),而核子皮帶秤測(cè)量精度受物料形狀的影響比較嚴(yán)重。本文基于激光三角法物料體積測(cè)量原理,對(duì)傳送帶上物料瞬時(shí)體積流量的實(shí)時(shí)、連續(xù)、精確的測(cè)量方法展開(kāi)了研究,主要的研究工作如下:1、針對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定問(wèn)題,分別分析了基于激光三角法和相機(jī)模型原理的標(biāo)定方法,利用標(biāo)定出的系統(tǒng)參數(shù)對(duì)物體高度和寬度進(jìn)行了測(cè)量對(duì)比,在測(cè)量精度方面,基于相機(jī)模型標(biāo)定的計(jì)算結(jié)果略?xún)?yōu)于激光三角法,但在計(jì)算時(shí)間方面,前者所用時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者,考慮到測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性需求,采用基于垂直入射式激光三角法的標(biāo)定方法。2、針對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)光中心線(xiàn)提取方法適應(yīng)性有限的問(wèn)題,提出了雙閾值重心法,該方法在傳統(tǒng)重心法的基礎(chǔ)上,對(duì)灰度值過(guò)小的中心點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行了修正,有效地降低了噪聲的干擾,提高了線(xiàn)結(jié)構(gòu)光中心線(xiàn)的提取精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法的提取效果優(yōu)于極值法、閾值法和重心法,為提高物料體積測(cè)量精度奠定了基礎(chǔ)。3、針對(duì)皮帶振動(dòng)影響皮帶曲面高度的問(wèn)題,提出了皮帶曲面高度的計(jì)算方法。對(duì)大量空皮帶圖像進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)不同時(shí)刻的皮帶高度不同,但變化趨勢(shì)一致,針對(duì)這一特點(diǎn),提出了均值法、一次擬合法和比例變換法三種計(jì)算方法。利用這些方法對(duì)300張空皮帶圖像進(jìn)行了處理,通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)一次擬合法的計(jì)算誤差最小,計(jì)算得到的皮帶高度的最大誤差為-1.862mm,平均誤差為0.331 mm。通過(guò)該方法,可以減小傳送帶皮帶高度的誤差,進(jìn)一步提高物料實(shí)際體積的計(jì)算精度。4、在分析傳統(tǒng)激光布置方式的基礎(chǔ)上,提出了斜線(xiàn)測(cè)量法,該方法中激光線(xiàn)與傳送帶運(yùn)動(dòng)方向的夾角小于90°。通過(guò)該方法,可以在單幀圖像上獲取更多的物料輪廓信息,降低對(duì)采集幀率的要求。利用這兩種激光布置方式分別對(duì)規(guī)則物料和不規(guī)則物料的體積進(jìn)行了測(cè)量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在相同采集幀率的條件下斜線(xiàn)測(cè)量法的體積測(cè)量精度高于傳統(tǒng)激光布置方式;同時(shí)在不同的相機(jī)采集幀率條件下對(duì)物料體積進(jìn)行了測(cè)量對(duì)比,結(jié)果表明在保證測(cè)量精度的條件下斜線(xiàn)法可以有效降低對(duì)相機(jī)采集幀率的要求。5、開(kāi)發(fā)了一套用于測(cè)量物料體積流量和累積體積的實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng),在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)分別對(duì)沙堆和低鈉光鹵石的體積流量進(jìn)行了測(cè)量驗(yàn)證,體積測(cè)量值的最大誤差為2.80%,同時(shí)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中低鈉光鹵石的流量進(jìn)行了時(shí)長(zhǎng)為120分鐘的測(cè)量驗(yàn)證,通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明該測(cè)量系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)傳送帶上物料體積流量的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定測(cè)量。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN249
【圖文】：

圖 3-2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)物圖型號(hào)為 yb 521d 的跑步機(jī)，該跑步機(jī)最高中所使用的傳送帶，其相關(guān)參數(shù)如表 3-1表 3-1 跑步機(jī)參數(shù)指標(biāo)參數(shù)指標(biāo) 數(shù)值使用電壓 AC220V驅(qū)動(dòng)器 DC180V 7.2A跑帶 長(zhǎng) 1260mm 寬 430mm速度 1.0-12km/h最高承重 120KG馬達(dá)功率 2.5HP（F 級(jí)工業(yè)馬達(dá)）

圖 3-2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)物圖號(hào)為 yb 521d 的跑步機(jī)，該跑步機(jī)最高時(shí)所使用的傳送帶，其相關(guān)參數(shù)如表 3-1 所示表 3-1 跑步機(jī)參數(shù)指標(biāo)參數(shù)指標(biāo) 數(shù)值使用電壓 AC220V驅(qū)動(dòng)器 DC180V 7.2A跑帶 長(zhǎng) 1260mm 寬 430mm速度 1.0-12km/h最高承重 120KG馬達(dá)功率 2.5HP（F 級(jí)工業(yè)馬達(dá)）

光光源的亮度遠(yuǎn)超傳統(tǒng)光源。性：激光光源具有突出的單色性，便于后期圖見(jiàn)表 3-2。表 3-2 ZLM50AL650-16GD 型激光器主要性能參數(shù)性能參數(shù) 數(shù)值光斑形狀 一字線(xiàn)輸出波長(zhǎng)工作電壓工作電流尺寸650nmDC2.8-5.2V≤120mAΦ16 70mm激光等級(jí) Class ⅢB（5-500mW）發(fā)散角度 0.1-2mrad輸出功率 ≤50mW工作溫度 -10～50℃儲(chǔ)存溫度 -40～85℃

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2744691