专利名称：在线固体物理光学特征分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在线固体物理光学特征分析仪，用于造纸、煤炭、矿产、粮食等行业生产过程中的物理光学特征分析。
背景技术：
为了最终获得合格的产品，现代化大型流程工业生产，如造纸、煤炭、矿物质、建材粮食等行业都需要对生产过程的含水量、色差、体积、重量、物质构成等进行有效、及时的监控。而离线的实验室分析往往滞后于生产过程，需要调整的过程参数不能够及时实施，甚至还会导致中间产物或最后产品的返工或报废，造成巨大的经济损失。因此，如何在线快速地对生产线上固体的物理光学特征进行分析，成为了需要迫切解决的问题。发明内容本实用新型的目的是为了克服以上的不足，提供一种多功能、快速、非接触、无损的在线固体物理光学特征分析仪。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现一种在线固体物理光学特征分析仪，所述分析仪包括光谱分析模块、温湿度传感器、红外温度传感器、距离传感器、称重传感器、速度传感器和体积测量模块，光谱分析模块、温湿度传感器、红外温度传感器、距离传感器、称重传感器、速度传感器和体积测量模块共同连接有一数据采集模块，数据采集模块连接有工控机。本实用新型的进一步改进在于所述光谱分析模块包括光源、探头、光纤和光谱仪。本实用新型的进一步改进在于所述体积测量模块为三维激光扫描在线检测轮廓仪。本实用新型与现有技术相比具有以下优点应用范围广、快速、非接触、无损测量， 结果准确、可靠，满足现代化生产需要，能给造纸、选矿、煤炭用户如发电厂、水泥砂浆搅拌、 卷烟厂等高能耗企业带来显著的节能、减排、降耗、增效。


图1为本实用新型的框架图；1-光谱分析模块、2-温湿度传感器、3-红外温度传感器、4-距离传感器、5-称重传感器、6-速度传感器、7-体积测量模块、8-数据采集模块、9-工控机、10-光源、11-探头、 12-光纤、13-光谱仪。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例对本实用新型作进一步详述， 该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。如图1示出了本实用新型示出了一种在线固体物理光学特征分析仪的实施方式， 所述分析仪包括光谱分析模块1、温湿度传感器2、红外温度传感器3、距离传感器4、称重传感器5、速度传感器6和体积测量模块7，光谱分析模块1包括光源10、探头11、光纤12和光谱仪13，光源10用于照射到被测物体上，并与被测物体相互作用后，产生漫反射光线，探头11用于收集漫反射光线，并通过光纤12传送给光谱仪13进行处理，温湿度传感器2用于测量周围环境中的温度和湿度，红外湿度传传感器3用于测量被测物表面的温度，距离传感器4用于测量探头距离被测物的距离，称重传感器5用于测量被测物的重量，速度传感器6用于测量被测物移动的速度，体积测量模块7用于测量被测物的表面轮廓及体积，光谱分析模块1、温湿度传感器2、红外温度传感器3、距离传感器4、称重传感器5、速度传感器6和体积测量模块7共同连接有一数据采集模块8，数据采集模块8连接有工控机9，数据采集模块8用于收集光谱分析模块1、所述温湿度传感器2、红外温度传感器3、距离传感器4、称重传感器5、速度传感器6和体积测量模块7的模拟信号，并将模拟信号转换成数字信号，将数字信号传送给工控机9内部的数学模型，当需要从定量的角度分析和研究一个实际问题时，人们就要在深入调查研究、了解对象信息、作出简化假设、分析内在规律等工作的基础上，用数学的符号和语言，把它表述为数学表达式，也就是数学模型，然后用通过计算得到的模型结果来解释实际问题，并接受实际的检验，这个建立数学模型的全过程就称为数学建模，数学模型的种类可分为理论模型、实验模型和理论实验混合模型，本实用新型主要采用的是理论实验混合模型，是几种模型的集成和混合，例如现象模型，统计模型，神经网络及模糊逻辑模型，其中现象模型是理论模型其余的是实验模型，数学模型的建立过程分为三步，第一步，选择具有代表性的被测物作为训练集样本，通过本实用新型的硬件部分进行测量，得到被测物的测量参数，第二步，在实验室中采用国家标准上规定的测量方法测量训练集样本的特征参数，第三步，运用数学算法包括偏最小二乘法、多元线性回归、神经网络、支持向量机等建立训练集样本测量参数与特征参数之间的定量关系，即建立了数学模型，通过数学模型处理数据采集模块8所采集到的数字信号，经数学模型计算后， 得到被测物的物理光学特征。分析仪在使用过程中，将被测物在传送带上传输时，光源10照射到被测物体上， 并与被测物体相互作用后，产生漫反射光线，经探头11收集，通过光纤12传送到光谱仪13 中进行处理，与此同时，温温湿度传感器2、红外温度传感器3、距离传感器4、称重传感器5、 速度传感器6、体积测量模块7分别对被测物进行测量，并把测量的模拟信号传送给数据采集模块8，通过数据采集模块8将模拟信号转换成数字信号后，传递到工控机9进行处理，经过数学模型的计算后，就可以得到被测物的物理光学特征。这种在线固体物理光学特征分析仪具有应用范围广、快速、非接触、无损测量的特点，结果准确、可靠，满足现代化生产需要，解决了生产过程中的实际问题。
权利要求1.一种在线固体物理光学特征分析仪，其特征在于所述分析仪包括光谱分析模块 (1)、温湿度传感器(2)、红外温度传感器(3)、距离传感器(4)、称重传感器(5)、速度传感器 (6)和体积测量模块(7)，所述光谱分析模块(1)、所述温湿度传感器(2)、所述红外温度传感器(3)、所述距离传感器(4)、所述称重传感器(5)、所述速度传感器(6)和所述体积测量模块(7 )共同连接有一数据采集模块(8 )，所述数据采集模块(8 )连接有工控机(9 )。
2.根据权利要求1所述在线固体物理光学特征分析仪，其特征在于所述光谱分析模块(1)包括光源(10)、探头(11)、光纤(12)和光谱仪(13)。
3.根据权利要求1或2所述在线固体物理光学特征分析仪，其特征在于所述体积测量模块(7)为三维激光扫描在线检测轮廓仪。
专利摘要本实用新型涉及一种在线固体物理光学特征分析仪，所述分析仪包括光谱分析模块、温湿度传感器、红外温度传感器、距离传感器、称重传感器、速度传感器和体积测量模块，光谱分析模块、温湿度传感器、红外温度传感器、距离传感器、称重传感器、速度传感器和体积测量模块共同连接有一数据采集模块，数据采集模块连接有工控机。本实用新型具有多功能、快速、非接触的优点。
文档编号G01N21/25GK202101700SQ201120219179
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者刘混海, 吴逸屏, 周峰, 李志杰, 李汉琪, 杜伟 申请人:南通北极光自动控制技术有限公司