專利名稱：皮棉風(fēng)速檢測和調(diào)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于皮棉輸送風(fēng)速在線檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種皮棉風(fēng)速檢測和調(diào)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國是棉花生產(chǎn)和消費(fèi)大國，并且是棉紡織品出口大國。隨著我國棉花生產(chǎn)連續(xù)化與生產(chǎn)效率的不斷提高，氣カ輸送系統(tǒng)已經(jīng)成為棉花加工及棉紡織生產(chǎn)エ藝中最為廣泛應(yīng)用的輸送系統(tǒng)。氣カ輸送系統(tǒng)主要包括皮棉輸送管道與輸棉風(fēng)機(jī)組成，輸棉風(fēng)機(jī)使用固定頻率工作。由于風(fēng)カ輸送管道中所攜帯的棉花并不是均勻分布的，即在風(fēng)カ輸送系統(tǒng)中風(fēng)カ的負(fù)載隨時(shí)間不規(guī)律的變化，而輸棉風(fēng)機(jī)則在固定的頻率下工作，以至于造成輸棉管道內(nèi)的風(fēng)速極不穩(wěn)定。另ー方面，為了滿足棉花生產(chǎn)的要求，皮棉輸送管道的設(shè)計(jì)寬度普遍 較大，這就使管道中的風(fēng)速分布形成更為復(fù)雜的紊流狀態(tài)?；谏厦鎯煞矫娴脑?，我們可知在棉花風(fēng)カ輸送系統(tǒng)中，輸棉管道內(nèi)的風(fēng)速分布復(fù)雜且風(fēng)速是極不穩(wěn)定的。在棉花加工生產(chǎn)過程中，異性纖維對(duì)棉花質(zhì)量的影響一直是我國紡織エ業(yè)高度關(guān)注的ー個(gè)問題。異性纖維在皮棉中的含量雖少，但對(duì)紡織品的質(zhì)量影響嚴(yán)重。隨著微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，基于機(jī)器視覺的棉花異性纖維在線檢測與剔除的方法已經(jīng)成為解決棉花內(nèi)異性纖維所造成影響的必然趨勢。然而，基于機(jī)器視覺的棉花異性纖維在線檢測與剔除裝置的關(guān)鍵部分是獲取輸棉管道內(nèi)高分辨率高清晰的棉流圖像，這是后續(xù)棉花異性纖維檢測與剔除的前提。若想獲得輸棉管道內(nèi)高分辨率高清晰的棉流圖像，輸棉管道內(nèi)風(fēng)速的穩(wěn)定性則是整個(gè)系統(tǒng)中非常重要的一部分。如果氣カ輸送系統(tǒng)中的輸送風(fēng)速非常紊亂、大幅波動(dòng)，則會(huì)影響輸棉管道內(nèi)棉流圖像的清晰度、色純度、降低圖像識(shí)別精度和后續(xù)棉花內(nèi)異性纖維的剔除精度。因此，有必要設(shè)計(jì)ー種氣カ輸送過程中可提供輸棉管道穩(wěn)定風(fēng)速的風(fēng)速檢測與自動(dòng)控制系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容(一 )要解決的技術(shù)問題本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是由于風(fēng)カ輸送管道中所攜帯的棉花并不是均勻的分布，在風(fēng)カ輸送系統(tǒng)中風(fēng)力的負(fù)載隨時(shí)間不規(guī)律的變化，而輸棉風(fēng)機(jī)則在固定的頻率下工作，以至于造成輸棉管道內(nèi)的風(fēng)速極不穩(wěn)定。( ニ )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供ー種皮棉風(fēng)速檢測和調(diào)控系統(tǒng)。其中，所述系統(tǒng)包括皮棉輸送管道、風(fēng)速變送器、風(fēng)機(jī)變頻器和輸棉風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)速變送器的輸入端安裝在皮棉輸送管道上，輸出端與風(fēng)機(jī)變頻器相連接，所述風(fēng)機(jī)變頻器與輸棉風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)相連接，所述風(fēng)速變送器檢測皮棉輸送管道中的風(fēng)速并輸送到風(fēng)機(jī)變頻器中，所述風(fēng)機(jī)變頻器對(duì)皮棉輸送管道中的實(shí)時(shí)風(fēng)速與預(yù)設(shè)風(fēng)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較值大小來控制輸棉風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，所述皮棉輸送管道包括進(jìn)棉管道、出棉管道和玻璃管道，所述進(jìn)棉管道和出棉管道之間連接有玻璃管道，所述玻璃管道旁設(shè)有圖像采集設(shè)備，用于采集玻璃管道中的棉流圖像。優(yōu)選地，所述進(jìn)棉管道在靠近玻璃管道上端的截面積小于玻璃通道的截面積。優(yōu)選地，所述圖像采集設(shè)備包括攝像機(jī)、光源、反光罩和光背景，玻璃管道的兩側(cè)設(shè)有光源，在玻璃管道的一旁放置有用于拍攝棉流圖像的攝像機(jī)，所述光源的外部罩有反光罩，所述玻璃管道在位于攝像機(jī)的對(duì)側(cè)設(shè)有可調(diào)式光背景。優(yōu)選地，所述反光罩包括中部擋板和兩側(cè)擋板，所述兩側(cè)擋板連接在中部擋板的兩側(cè)，所述兩側(cè)擋板與中部擋板成一傾角設(shè)置。
優(yōu)選地，所述光源包括日光燈和紫外燈，所述紫外燈位于日光燈的上部。優(yōu)選地，所述紫外燈和日光燈的外部設(shè)有可前后移動(dòng)的支架。優(yōu)選地，所述輸棉風(fēng)機(jī)設(shè)置在出棉管道的出ロ處。(三)有益效果上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型通過風(fēng)速變送器測量皮棉輸送管道內(nèi)不同位置的多點(diǎn)風(fēng)速，將檢測的風(fēng)速與預(yù)設(shè)風(fēng)速進(jìn)行比較，通過風(fēng)機(jī)變頻器控制輸棉風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到為皮棉輸送管道提供可調(diào)風(fēng)速，為后續(xù)基于機(jī)器視覺的棉花異性纖維在線檢測與剔除裝置提供良好的基礎(chǔ)，大大提高相關(guān)設(shè)備所獲取的棉流圖像的清晰度、色純度、圖像識(shí)別精度以及后續(xù)棉花異性纖維在線檢測與剔除的精度。

圖I是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，100 :皮棉輸送管道；101 :進(jìn)棉管道；102 :玻璃管道；103 :出棉管道；200 :風(fēng)機(jī)變頻器;300 :輸棉風(fēng)機(jī)；400 :風(fēng)速變送器；500 :電源；600 :圖像采集設(shè)備；601 :攝像機(jī)；602 :光源；603 :反光罩；604 :光背景；A :棉流入口 ；B :棉流出口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。如圖I所示，為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該皮棉風(fēng)速檢測和調(diào)控系統(tǒng)包括皮棉輸送管道100、風(fēng)機(jī)變頻器200、輸棉風(fēng)機(jī)300和風(fēng)速變送器400，所述風(fēng)速變送器400的輸入端安裝在皮棉輸送管道100上,用于檢測皮棉輸送管道100中的實(shí)時(shí)風(fēng)速,其輸出端與風(fēng)機(jī)變頻器200相連接，將風(fēng)速模擬量信號(hào)輸送到風(fēng)機(jī)變頻器中，所述風(fēng)機(jī)變頻器200與輸棉風(fēng)機(jī)300的電動(dòng)機(jī)相連接,用于控制輸棉風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，該系統(tǒng)通過控制輸棉風(fēng)機(jī)300的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來達(dá)到控制輸棉風(fēng)機(jī)300的輸出功率的目的。本實(shí)用新型還由電源500來給風(fēng)機(jī)變頻器200和風(fēng)速變送器400提供電源，可以是直流電源或者交流電源。本實(shí)用新型的風(fēng)速變送器400檢測皮棉輸送管道100中關(guān)鍵位置的風(fēng)速并輸送到風(fēng)機(jī)變頻器200中。所述風(fēng)機(jī)變頻器200對(duì)皮棉輸送管道100中的風(fēng)速與預(yù)設(shè)風(fēng)速進(jìn)行比較，對(duì)皮棉輸送管道中的風(fēng)速信息與預(yù)設(shè)風(fēng)速對(duì)應(yīng)頻率參數(shù)進(jìn)行比較，根據(jù)比較值大小來控制輸棉風(fēng)機(jī)300的電動(dòng)機(jī)的風(fēng)速。優(yōu)選地，風(fēng)機(jī)變頻器200還根據(jù)預(yù)設(shè)風(fēng)速的閾值范圍進(jìn)行調(diào)整輸棉風(fēng)機(jī)300的電動(dòng)機(jī)的風(fēng)速，即在預(yù)設(shè)風(fēng)速的上限和下限范圍進(jìn)行風(fēng)速的調(diào)整。本實(shí)用新型由風(fēng)速變送器檢測皮棉輸送管道內(nèi)關(guān)鍵位置的風(fēng)速，將檢測的實(shí)時(shí)風(fēng)速與預(yù)設(shè)風(fēng)速進(jìn)行比較，通過風(fēng)機(jī)變頻器400控制輸棉風(fēng)機(jī)300的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到為皮棉輸送管道提供可調(diào)風(fēng)速，為后續(xù)基于機(jī)器視覺的棉花異性纖維在線檢測與剔除裝置提供良好的基礎(chǔ)，大大提高相關(guān)設(shè)備所獲取的棉流圖像的清晰度以及后續(xù)棉花異性纖維在線檢測與剔除的精度。本實(shí)用新型的風(fēng)速變送器400，為差壓式風(fēng)速變送器?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)輸棉風(fēng)機(jī)300進(jìn)行控制，使用風(fēng)機(jī)變頻器200內(nèi)嵌語言編程實(shí)現(xiàn)輸棉管道內(nèi)風(fēng)速信號(hào)的接收與相應(yīng)輸出頻率的調(diào)整。本實(shí)用新型的風(fēng)速變送器400可插入式的安裝在皮棉輸送管道100內(nèi)側(cè)面的關(guān)鍵位置，實(shí)現(xiàn)皮棉輸送管道內(nèi)關(guān)鍵點(diǎn)風(fēng)速的檢測。風(fēng)速變送器400與風(fēng)機(jī)變頻器200電連接，將檢測到的實(shí)時(shí)風(fēng)速傳遞到風(fēng)機(jī)變頻器200中。本實(shí)用新型的皮棉輸送管100用于提供皮棉輸送管道，可以采取各種適合的管道，例如方形、圓形等。優(yōu)選地，包括進(jìn)棉管道101、出棉管道103和玻璃管道102，所述進(jìn)棉管道101和出棉管道103之間連接有玻璃管道102，所述玻璃管道102的一側(cè)設(shè)有圖像采集設(shè)備600，用于獲取皮棉輸送管100中的棉流圖像，輸棉風(fēng)機(jī)300設(shè)置在出棉管道103的出ロ處。為了保證形成穩(wěn)定的棉流，同時(shí)不堵塞輸棉管道100，優(yōu)選地玻璃管道的厚度為50 60mm。為了使進(jìn)入玻璃管道中的棉流收縮到攝像機(jī)最佳視場范圍內(nèi)，優(yōu)選地，進(jìn)棉管道101在靠近玻璃管道102端的截面積略小于另一端的截面積，即進(jìn)棉管道在連接玻璃管道附近的截面積略小于玻璃管道上端的截面積，有利于迫使棉流收縮在攝像機(jī)最佳視場內(nèi)。本實(shí)用新型在獲取棉流圖像時(shí)，進(jìn)棉管道101為棉流入ロ A，出棉管道103為棉流出ロ B，皮棉從進(jìn)棉管道101進(jìn)入，經(jīng)過玻璃管道的拍照之后從出棉管道103吸出。優(yōu)選地，該圖像采集設(shè)備600包括攝像機(jī)601、光源602、反光罩603和光背景604，玻璃管道102的兩側(cè)設(shè)有光源602，在玻璃管道102的一旁放置有用于拍攝棉流圖像的高速線陣CXD攝像機(jī)601，光源602的外部罩有反光罩603，玻璃管道102在攝像機(jī)601的對(duì)側(cè)設(shè)有可調(diào)式光背景604，用于攝像機(jī)601拍攝形成清晰圖像，該可調(diào)式光背景604是通過調(diào)整光背景604的亮度達(dá)到可調(diào)的目的。該系統(tǒng)加入光源與光背景的作用是使得圖像采集設(shè)備采集到的高清晰度的棉流圖像。再次參閱圖1，為了使得拍攝的棉流圖像更清晰，優(yōu)選地，所述反光罩603包括中部擋板和兩側(cè)擋板，所述兩側(cè)擋板連接在中部擋板的兩側(cè)，并與中部擋板成一傾角設(shè)置，使得兩側(cè)擋板和中部擋板形成朝向玻璃管道的凹槽，從而提高了視場的亮度。更優(yōu)地，兩側(cè)擋板和中部擋板成90度 160度。本實(shí)用新型的光源可以為日光燈、紫外燈等各種光源，優(yōu)選地，玻璃管道102的上部設(shè)有紫外燈，下部設(shè)有日光燈。圖中示出了玻璃管道102的上部設(shè)有四個(gè)紫外燈，每側(cè)兩個(gè)，下部設(shè)有八個(gè)日光燈，每側(cè)四個(gè)。更優(yōu)地，紫外燈和日光燈的外部設(shè)有可前后移動(dòng)的支架，通過各種適合的方式使得支架可以前后移動(dòng)，便于調(diào)整光線的強(qiáng)度和減少兩種光源的干擾。由以上實(shí)施例可以看出，本實(shí)用新型通過風(fēng)速變送器實(shí)時(shí)檢測皮棉輸送管道內(nèi)關(guān)鍵位置的關(guān)鍵點(diǎn)風(fēng)速，將檢測的風(fēng)速與預(yù)設(shè)風(fēng)速進(jìn)行比較，通過風(fēng)機(jī)變頻器控制輸棉風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到為皮棉輸送管道提供可調(diào)風(fēng)速，為后續(xù)基于機(jī)器視覺的棉花異性纖維在線檢測與剔除裝置提供良好的基礎(chǔ)，大大提高相關(guān)設(shè)備所獲取的棉流圖像的清晰度和色純度、提供圖像識(shí)別精度以及后續(xù)棉花異性纖維在線檢測與剔除的精度。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種皮棉風(fēng)速檢測和調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括皮棉輸送管道、風(fēng)速變送器、風(fēng)機(jī)變頻器和輸棉風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)速變送器的輸入端安裝在皮棉輸送管道上，輸出端與風(fēng)機(jī)變頻器相連接，所述風(fēng)機(jī)變頻器與輸棉風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)相連接，所述風(fēng)速變送器檢測皮棉輸送管道中的風(fēng)速并輸送到風(fēng)機(jī)變頻器中，所述風(fēng)機(jī)變頻器對(duì)皮棉輸送管道中的實(shí)時(shí)風(fēng)速與預(yù)設(shè)風(fēng)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較值大小來控制輸棉風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述皮棉輸送管道包括進(jìn)棉管道、出棉管道和玻璃管道，所述進(jìn)棉管道和出棉管道之間連接有玻璃管道，所述玻璃管道旁設(shè)有圖像采集設(shè)備，用于采集玻璃管道中的棉流圖像。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)棉管道在靠近玻璃管道上端的截面積小于玻璃通道的截面積。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集設(shè)備包括攝像機(jī)、光源、反光 罩和光背景，玻璃管道的兩側(cè)設(shè)有光源，在玻璃管道的一旁放置有用于拍攝棉流圖像的攝像機(jī)，所述光源的外部罩有反光罩，所述玻璃管道在位于攝像機(jī)的對(duì)側(cè)設(shè)有可調(diào)式光背景。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反光罩包括中部擋板和兩側(cè)擋板，所述兩側(cè)擋板連接在中部擋板的兩側(cè)，所述兩側(cè)擋板與中部擋板成一傾角設(shè)置。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源包括日光燈和紫外燈，所述紫外燈位于日光燈的上部。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述紫外燈和日光燈的外部設(shè)有可前后移 動(dòng)的支架。
8.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸棉風(fēng)機(jī)設(shè)置在出棉管道的出口處。
專利摘要一種皮棉風(fēng)速檢測和調(diào)控系統(tǒng)，包括皮棉輸送管道、風(fēng)速變送器、風(fēng)機(jī)變頻器和輸棉風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)速變送器的輸入端安裝在皮棉輸送管道上，輸出端與風(fēng)機(jī)變頻器相連接，所述風(fēng)機(jī)變頻器與輸棉風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)相連接，所述風(fēng)速變送器檢測皮棉輸送管道中的風(fēng)速并輸送到風(fēng)機(jī)變頻器中，所述風(fēng)機(jī)變頻器對(duì)皮棉輸送管道中的實(shí)時(shí)風(fēng)速與預(yù)設(shè)風(fēng)速進(jìn)行比較，根據(jù)比較值大小來控制輸棉風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。本實(shí)用新型通過風(fēng)速變送器測量皮棉輸送管道內(nèi)不同位置的多點(diǎn)風(fēng)速，將檢測的風(fēng)速與預(yù)設(shè)風(fēng)速進(jìn)行比較，通過風(fēng)速變頻器控制輸棉風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到為皮棉輸送管道提供可調(diào)風(fēng)速，為后續(xù)基于機(jī)器視覺的棉花異性纖維在線檢測與剔除裝置提供良好的基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)B65G53/66GK202542484SQ20122003113
公開日2012年11月21日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者李振波, 李道亮, 楊文柱, 武玉濤, 胡寶林 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)