CN103920598A - 一种泡沫浮选摄像灰度图像与模拟量的转换方法装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泡沫浮选摄像灰度图像与模拟量的转换方法装置，在浮选机设备适当的位置，安装一台带有白色恒光源的摄像机，摄像机接收图像信号的计算机其计算机显示屏，固定了一块平板玻璃，平板玻璃周边镶嵌边框，边框内，周边固定安装了一端紧密排列着端面平行于平板玻璃的周边端面的光导纤维，光导纤维通过平板玻璃端面接收显示屏图像所折射的光线，折射的光线强弱通过光敏电阻，发生变化，将变化电阻值输入到电流环路放大器，输出4-20mA直流电流标准信号；经过所设定的4-20mA直流电流标准信号各个节点参数，达到浮选自动化控制的目的。
Description
技术领域：
本发明属于选矿行业，浮选工艺过程中取代人工观测，应用摄像灰度图像的明暗度监测控制评估所选的矿与水和药剂混合的程度。
背景技术：
利用矿物表面的物理化学性质差异选别矿物颗粒的过程，旧称浮游选矿，是应用最广泛的选矿方法。几乎所有的矿石都可用浮选分选。如金矿、银矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉钼矿、镍黄铁矿等硫化矿物，孔雀石、白铅矿、菱锌矿、异极矿和赤铁矿、锡石、黑钨矿、钛铁矿、绿柱石、锂辉石以及稀土金属矿物、铀矿等氧化矿物的选别。石墨、硫黄、金刚石、石英、云母、长石等非金属矿物和硅酸盐矿物及萤石、磷灰石、重晶石等非金属盐类矿物和钾盐、岩盐等可溶性盐类矿物的选别。
各种浮选工艺的理论基础大体相同，即矿粒因自身表面的疏水特性或经浮选药剂作用后获得的疏水(亲气或油)特性，可在液-气或水-油界面发生聚集。目前应用最广泛的是泡沫浮选法。矿石经破碎与磨碎使各种矿物解离成单体颗粒，并使颗粒大小符合浮选工艺要求。向磨矿后的矿浆加入各种浮选药剂并搅拌调和，使与矿物颗粒作用，以扩大不同矿物颗粒间的可浮性差别。调好的矿浆送入浮选槽，搅拌充气。矿浆中的矿粒与气泡接触、碰撞，可浮性好的矿粒选择性地粘附于气泡并被携带上升成为气-液-固三相组成的矿化泡沫层，经机械刮取或从矿浆面溢出，再脱水、干燥成精矿产品。不能浮起的脉石等矿物颗粒，随矿浆从浮选槽底部作为尾矿产品排出。
浮选工艺过程中，现代技术，通过安装在浮选机上面的摄像机和一定光照度稳定光源，光源固定照射在，浮选过程中生成泡沫的一定区域内，摄像机对准光源照射区域内所生成的泡沫，所获得的图像信号通过计算机生成并通过显示器显示出来；
浮选摄像所显示的图像是由：黑色为0，白色为1，摄像机把图像分成256个值；即，黑色多了，图像就暗；黑色少了，图像就明；例如：取两个极限值：0在图像中占有256个值；那么，256*0＝0＝灰度；图像完全是黑的；如果，1占有255个值，那么，255*1＝255＝灰度；那么，图像完全是白的；如果，0在图像中占有128个值，1在图像中占有128个值，那么，0*128+1*128＝128＝灰度，即灰度的大小程度反映出，浮选过程中泡沫的大小、泡沫表面承载精矿的多少、泡沫的多少、泡沫的生成速度、泡沫的坚固程度等等；浮选过程中泡沫图像的各种组合的图案都与灰度这265个值有关联。
计算机的存储器预先存储了在浮选过程中，已经被实践证明了产量、质量最好的泡沫图像；
接近最好的图像；最差的图像；在实际生产操作过程中通过摄像机所获得的图像信号由计算机显示器显示出来，在这个过程中，计算机在不断地把现场的图像与存储的图像进行比较接近产量、质量最好的泡沫图像，通知操作者，将工艺继续下去；如果，所比较的图像是质量不好或产量差的图像，则及时的通知操作者，要修改这时的工艺中各个物质的含量(如：水、药剂、矿粉的添加比例)；操作者及时作出工艺调整，恢复工艺流程的正常进行。
光源-摄像-计算机运算-存储比较-显示现场图像-比较结果-通知操作者-操作者接收指令修改工艺；这些过程，虽然比传统的人工观测由经验记忆来判别浮选过程的质量与产量的优劣，再根据经验修改工艺各种物质参数增加与减少要来得快和准确，但是必经是有一半的人工操作成分，没有达到自动化控制的更高水平。
所以，浮选行业的领导以及操作者多么想，在观测浮选生产过程中有一种能够实现既能观测，又能输出标准信号，来控制各种物质的标准给料量，实现浮选过程的自动化控制的装置设备诞生。
发明内容：
本发明的目的是提供了一种在摄像信号接收计算机的显示屏上安装了一种泡沫浮选摄像灰度图像与模拟量的转换方法装置，以克服上述不足。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
1、一种泡沫浮选摄像灰度图像与模拟量的转换方法装置，其特征在于：浮选机设备、设备中的物料和泡沫，在浮选机设备适当的位置，安装一台带有白色恒光源的摄像机，摄像机的摄像信号输出线缆，连接到接收信号的计算机输入端，贴着计算机显示屏，固定了一块平板玻璃，平板玻璃的周边端面，镶嵌平板玻璃周边镶嵌边框，边框内，周边固定安装了一端紧密排列着端面平行于平板玻璃的周边端面的光导纤维，光导纤维，除两端部位的部分，整齐的密封固定在边框槽内，把沿边框，周边的光导纤维形成一个束，这个束在边框所加工的光导纤维接口处，光导纤维束的所有光导纤维端面，修理成与径向相垂直一致的端面；
通过平板玻璃四周端面，接收计算机显示屏图像光线所折射的光源；平板玻璃四周端面的光源，又被平行于平板玻璃的周边端面的光导纤维端面所接收，集中在一起固定在边框所加工接口处形成光导纤维束，作为输出光源；通过镶嵌边框的加工接口与接口连接器，相连接；
接口连接器，内部所固定的圆锥形光源接收器与光导纤维束，直径大小相同；圆锥形光源接收器与光导纤维束，分别固定在接口连接器和接口之中，由连接器和接口，将圆锥形光源接收器与光导纤维束，连接在一起；
接口连接器所固定的圆锥形光源接收器，圆锥形光源接收器连接光导纤维导线，光导纤维导线连接圆锥形光源输出器，锥形光源输出器和光敏电阻组成了光电转换器；
圆锥形光源接收器的圆锥尾端，与光导纤维导线的一端固定连接，光导纤维导线的另一端与圆锥形光源输出器的圆锥尾端固定连接，圆锥形光源输出器的圆锥大端部紧贴着一个轴向光敏电阻，圆锥形光源输出器和光敏电阻以及所连接的，部分光导纤维导线和光敏电阻部分径向密封固定在光电密封壳体里，光电密封壳体里所引出的两个光敏电阻脚，与其它三个电阻器连接，组成了一个惠斯登桥，惠斯登桥的两个节点各连接恒流源正负端，由恒流源作为恒流激励，惠氏登桥另两个高低电位节点，各连接在电流环路放大器的输入端，与其它电子元件匹配组成4-20mA直流标准信号输出的变送器。的输入端，与其它电子元件匹配组成4-20mA直流，标准信号输出的变送器，所组成。
这个4-20mA直流电流标准信号输出的变送器，可根据浮选泡沫经成像的明暗程度，输出4-20mA直流电流标准信号，4-20mA直流电流标准信号之间连续信号的各个值都反映出，浮选过程中所配料的比例、泡沫生成的速度以及所选出精矿的产量与质量之间的相互关系，从这些关系中就能找出各种物质的配比，浮选搅拌的速度，通气量的大小等等与产量和质量有紧密联系的各个节点；利用已选中的节点，采用各种监控元件以及执行器件，根据图像的输入输出情况，经过所设定的4-20mA直流电流标准信号各个节点参数，达到浮选自动化控制的目的。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明实施例示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步描述，
首先，说明图1-图2的序号所代表的发明组成名称：浮选机设备1、设备中的物料和泡沫2、带有白色恒光源的摄像机3、摄像机的摄像信号输出线缆4、计算机5、计算机显示屏6、平板玻璃7、导纤维8、边框9、接口连接器10、圆锥形光源接收器11、光导纤维导线12、圆锥形光源输出器13、光敏电阻14、电流环路放大器15、光导纤维束16、接口17、光电密封壳体18.
实施例：
如图1-2图所示，
一种泡沫浮选摄像灰度图像与模拟量的转换方法装置，其特征在于：浮选机设备1、设备中的物料和泡沫2，在浮选机设备适当的位置，安装一台带有白色恒光源的摄像机3，摄像机的摄像信号输出线缆4，连接到接收信号的计算机5输入端，贴着计算机显示屏6，固定了一块平板玻璃7，平板玻璃7的周边端面，镶嵌在平板玻璃周边镶嵌边框9，边框9内，周边固定安装了一端紧密排列着端面平行于平板玻璃的周边端面的光导纤维8，光导纤维8，除两端部位的部分，整齐的密封固定在边框9槽内，把沿边框9，周边的光导纤维8形成一个光导纤维束16，这个光导纤维束16在边框所加工的光导纤维束16接口17处，光导纤维束16的所有光导纤维端面，修理成与径向相垂直一致的端面；
通过平板玻璃7四周端面，接收计算机显示屏6图像光线所折射的光源；平板玻璃7四周端面的光源，又被平行于平板玻璃7的周边端面的光导纤维8端面所接收，集中在一起固定在边框9所加工接口17处形成光导纤维束16，作为输出光源；通过镶嵌边框9的加工接口17与接口连接器10，相连接；接口连接器10，内部所固定的圆锥形光源接收器11与光导纤维束16，直径大小相同；圆锥形光源接收器11与光导纤维束16，分别固定在接口连接器10和接口17之中，由接口连接器10和接口17，将圆锥形光源接收器11与光导纤维束16，连接在一起；
接口连接器10所固定的圆锥形光源接收器11，圆锥形光源接收器11连接光导纤维导线12，光导纤维导线12连接圆锥形光源输出器13，锥形光源输出器13和光敏电阻14组成了光电转换器；
圆锥形光源接收器11的圆锥尾端，与光导纤维导线12的一端固定连接，光导纤维导线12的另一端与圆锥形光源输出器13的圆锥尾端固定连接，圆锥形光源输出器13的圆锥大端部紧贴着一个轴向光敏电阻14，圆锥形光源输出器13和光敏电阻14以及所连接的，部分光导纤维导线12和光敏电阻14部分径向密封固定在光电密封壳体18里，光电密封壳体18里所引出的两个光敏电阻14脚，与其它三个电阻器连接，组成了一个惠斯登桥，惠斯登桥的两个节点各连接恒流源正负端，由恒流源作为恒流激励，惠氏登桥另两个高低电位节点，各连接在电流环路放大器15的输入端，与其它电子元件匹配组成4-20mA直流标准信号输出的变送器。这个4-20mA直流电流标准信号输出的变送器，可根据浮选泡沫经成像的明暗程度，输出4-20mA直流电流标准信号，4-20mA直流电流标准信号之间连续信号的各个值都反映出，浮选过程中所配料的比例、泡沫生成的速度以及所选出精矿的产量与质量之间的相互关系，从这些关系中就能找出各种物质的配比，浮选搅拌的速度，通气量的大小等等与产量和质量有紧密联系的各个节点；利用已选中的节点，采用各种监控元件以及执行器件，根据图像的输入输出情况，经过所设定的4-20mA直流电流标准信号各个节点参数，达到浮选自动化控制的目的。
Claims (1)
1.一种泡沫浮选摄像灰度图像与模拟量的转换方法装置，其特征在于：浮选机设备、设备中的物料和泡沫，在浮选机设备适当的位置，安装一台带有白色恒光源的摄像机，摄像机的摄像信号输出线缆，连接到接收信号的计算机输入端，贴着计算机显示屏，固定了一块平板玻璃，平板玻璃的周边端面，镶嵌平板玻璃周边镶嵌边框，边框内，周边固定安装了一端紧密排列着端面平行于平板玻璃的周边端面的光导纤维，光导纤维，除两端部位的部分，整齐的密封固定在边框槽内，把沿边框，周边的光导纤维形成一个束，这个束在边框所加工的光导纤维接口处，光导纤维束的所有光导纤维端面，修理成与径向相垂直一致的端面；
通过平板玻璃四周端面，接收计算机显示屏图像光线所折射的光源；平板玻璃四周端面的光源，又被平行于平板玻璃的周边端面的光导纤维端面所接收，集中在一起固定在边框所加工接口处形成光导纤维束，作为输出光源；通过镶嵌边框的加工接口与接口连接器，相连接；
接口连接器，内部所固定的圆锥形光源接收器与光导纤维束，直径大小相同；圆锥形光源接收器与光导纤维束，分别固定在接口连接器和接口之中，由连接器和接口，将圆锥形光源接收器与光导纤维束，连接在一起；
接口连接器所固定的圆锥形光源接收器，圆锥形光源接收器连接光导纤维导线，光导纤维导线连接圆锥形光源输出器，锥形光源输出器和光敏电阻组成了光电转换器；
圆锥形光源接收器的圆锥尾端，与光导纤维导线的一端固定连接，光导纤维导线的另一端与圆锥形光源输出器的圆锥尾端固定连接，圆锥形光源输出器的圆锥大端部紧贴着一个轴向光敏电阻，圆锥形光源输出器和光敏电阻以及所连接的，部分光导纤维导线和光敏电阻部分径向密封固定在光电密封壳体里，光电密封壳体里所引出的两个光敏电阻脚，与其它三个电阻器连接，组成了一个惠斯登桥，惠斯登桥的两个节点各连接恒流源正负端，由恒流源作为恒流激励，惠氏登桥另两个高低电位节点，各连接在电流环路放大器的输入端，与其它电子元件匹配组成4-20mA直流标准信号输出的变送器。
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