[发明专利]基于数字图像技术的水煤浆流动性测定仪及测定方法

权利要求书

1.一种基于数字图像技术的水煤浆流动性测定仪，其特征在于，该测定仪包括底座、料盘、垂直支架、机械臂导轨、动力装置、机械臂夹持装置、容器、拍摄装置和控制装置；

所述底座顶部开设有凹槽，所述凹槽内固定设置有用于承载释放后水煤浆的所述料盘，所述底座顶部一侧固定设置所述垂直支架，所述垂直支架上滑动设置所述机械臂导轨，所述机械臂导轨固定连接所述动力装置的输出端，所述机械臂夹持装置的一端固定连接所述机械臂导轨，所述机械臂夹持装置的另一端夹持固定用于容纳水煤浆的所述容器，所述垂直支架上还固定连接所述拍摄装置，所述拍摄装置电连接固定设置在所述垂直支架上的所述控制装置。

2.如权利要求1所述的一种基于数字图像技术的水煤浆流动性测定仪，其特征在于，所述底座底部固定设置调平螺母。

3.如权利要求1所述的一种基于数字图像技术的水煤浆流动性测定仪，其特征在于，所述垂直支架上还固定连接一测温传感器，所述测温传感器电连接所述控制装置。

4.如权利要求1所述的一种基于数字图像技术的水煤浆流动性测定仪，其特征在于，测试前，所述料盘内放置有用于对所述水煤浆流动性测定仪进行校准的标准板，所述标准板是由对比度较强的带有容易辨识的已知尺寸和面积的标准图形构成。

5.如权利要求4所述的一种基于数字图像技术的水煤浆流动性测定仪，其特征在于，所述标准板采用边长为400mm的正方形，所述标准板是由黑白相间的边长均为80mm的正方形组成；

或者所述标准板采用边长为200mm的正方形，所述标准板是由黑白相间的等腰三角形组成，所述等腰三角形的两腰为50mm。

6.如权利要求1到5任一项所述的一种基于数字图像技术的水煤浆流动性测定仪，其特征在于，所述料盘采用浅色光滑金属板或钢化玻璃板。

7.一种基于数字图像技术的水煤浆流动性测定方法，其特征在于包括如下步骤：

1)测试前，通过标准板对固定高度、固定倾斜度的拍摄装置在该标准板平面上的成像数据进行修正，获得修正系数曲面z＝G(x，y)，修正完成后，取走标定板；

2)将待测水煤浆物料装填到固定容积的容器内，使待测水煤浆物料充满容器；

3)利用机械臂导轨带动机械臂夹持装置使容器匀速提升，待测水煤浆物料被自然释放逐渐在料盘上摊开；

4)容器被提升一定时间后，拍摄装置开始对料盘进行连续拍照，测温传感器检测物料温度，并根据步骤1)中得到的修正系数曲面z＝G(x，y)对实际测量目标的成像进行有效像素的逐一修正，根据计算出各时刻拍摄对象的真实面积值，即水煤浆物料在某个温度下所对应的瞬时摊开面积；

5)根据待测水煤浆物料的瞬时摊开面积对水煤浆的流动性进行定性和/或定量分析。

8.如权利要求7所述的一种基于数字图像技术的水煤浆流动性测定方法，其特征在于，所述步骤1)标定板的修正过程为：

1.1)拍摄装置对标准板上的标准图形进行拍照成像，辨识出这些标准图形的面积，通过现有的边缘检测、图像分割和相位计算算法，获得整块标准板区域内任意长度、任意宽度或任意两点间距离的像素标准尺寸，得到各图形的像素标准面积；

1.2)将辨识出的面积和标准板的标准图形与已知面积比较，折算出相应的修正系数，将折算出的修正系数与各标准图形的质心相关联，修正系数代表每一个图形质心位置上像素标准面积和图形实际面积的偏差，得到与标准图形数个数相等的修正系数G_i，j，根据标准板上m排n列的标准图形，获得具有m×n个修正系数的阵列G；

1.3)将修正系数的阵列G进行插值拟合，拟合出修正系数曲面z＝G(x，y)。

9.如权利要求7所述的一种基于数字图像技术的水煤浆流动性测定方法，其特征在于，所述根据待测水煤浆物料的瞬时摊开面积对水煤浆的流动性进行定性分析采用以下评价方法中的一种：

A)将固定时间点的待测水煤浆物料实际摊开图形的最大直径与最小直径的平均值作为流动性指标，该值越大，表明所测物料流动性越好；

B)将固定时间点的待测水煤浆物料实际摊开面积值作为流动性指标，该值越大，表明所测物料流动性越好；

C)将某一时间段内物料摊开面积随时间的变化率作为流动性指标，该值越大，表明所测物料流动性越好。

10.如权利要求7所述的一种基于数字图像技术的水煤浆流动性测定方法，其特征在于，所述根据待测水煤浆物料的瞬时摊开面积对水煤浆的流动性进行定量分析的具体过程为：根据某一时间点的待测水煤浆物料摊开面积，获得待测水煤浆物料的流动指标，并根据预先设定的待测水煤浆物料的流动指标划分流动性等级进行定量评价。