[发明专利]基于图像技术的皮带称重方法

说明书

技术领域

本发明总体涉及传送带散装物料称重领域，尤其涉及利用图像技术的皮带称重方法。

背景技术

有多种可用来对传送带输送的散状物料进行称重的方法。然而，目前没有已知皮带称重设计是基于图像技术的。在皮带称重领域，主流设计是利用重力检测原理，另一种设计是基于射线吸收原理。

重力称重有一些内在的问题，皮带上物料的重量必须通过称重架和拉紧的皮带来称重，称重架受力状态和皮带张力直接影响着称重精度，由于称重架受力状态和皮带张力随着皮带的运动在不断改变，要保持稳定的测量精度，必须经常性的维护使皮带维持张力恒定、不跑偏、称架不积灰、托辊校准好、称重传感器参数匹配等，因此，重力称重的维护工作很频繁，维护工作量很大。

利用射线吸收原理的称重方法，称重精度易受物料特性变化的影响，如品种、成分、含水量、在皮带上断面形状的变化等都对测量精度有很大影响，如称重物料由煤改为矿石甚至煤矸石时，需要重新进行校准才能称重，而校准往往很复杂，耗力大，耗时长，另外，放射源需要配置辐射剂量专用测量设备，工作人员享受特殊保健并需要定期检查身体等。

这些原因都导致了企业生产成本的增加，经济效益的缩小。

需要一种解决或至少改善现有技术中固有的一个或多个问题的皮带称重方法。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种基于图像技术的皮带称重方法，该方法成本低，装置组件少，安装简单，维护工作量小，并且安装灵活，测量精度满足需求。

根据一种实施例形式，提供一种基于图像技术的皮带称重方法，该称重方法装置由皮带转动传感器、激光源、CCD成像系统、预装有软件的计算机及连接CCD成像系统和计算机的光缆组成；皮带转动传感器提供皮带转速；激光源和CCD成像系统均在皮带上方，激光源向称重区域至少投射2条平行激光束，平行激光束与皮带面有大于0度小于90度的夹角，平行激光束将称重区域离散成多个小块，计算机控制CCD成像系统每隔Δt时间摄取一幅称重区域光斑图像，根据光斑图像中光斑像点的位置计算每个小区块的物料高度h_i，进而得到称重区域的物料重量ΔG，累加每次称重区域物料重量ΔG即得到当前时刻皮带上总的重量G_t，具体包括如下步骤：

A.测量装置安装完毕后，首先对测量系统光斑像点位置与光斑相对于皮带面来说的高度之间的等量关系进行拟合；

B.计量开始后，计算机控制CCD成像系统每隔Δt时间摄取一幅称重区域光斑的图像，并将图像信号传送给计算机；

C.计算机对光斑图像进行处理，得到光斑像点位置，依据步骤A拟合的等量关系计算光斑处物料的高度；

D.计算由光斑将称重区域离散成的每个小区块的物料高度h_i；

E.由下式计算称重区域物料的重量ΔG，并将其存贮；

ΔG=Σi=1Nhi·wi·v·Δt·ρ]]>

其中：其中w_i为小区块的宽度，v为皮带转动速度，Δt为CCD成像系统摄取图像间隔，ρ为物料的体密度；

F.累加每次E的结果，即为从计量开始到当前采样时刻皮带上总的重量G_t，G_t＝G_t-1+ΔG，G_t-1为t-1时刻时皮带上物料的总重量。

在进一步特定的但非限制性的形式中，称重区域面积大小为w×v×Δt，其中，w为皮带宽度。

优选地，称重区域位于下方有托辊支撑的皮带面处。

在进一步特定的但非限制性的形式中，小区块面积大小为Δt×v×w_i，w_i为相邻两激光器间的间距。