CN113310896A - 用于布袋除尘器中布袋的检测***与方法 - Google Patents

用于布袋除尘器中布袋的检测***与方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于布袋除尘器中布袋的检测***与方法，包括至少一个检测子***，每个检测子***的检测区域包括两个布袋阵；每个检测子***包括布设在两个布袋阵之间的光源、至少一个用于采集两个布袋阵图像的摄像头、旋转机构和调节机构：旋转机构与光源连接，光源随动于旋转机构并可在与布袋阵所在平面平行的平面内转动；调节机构用于调节光源在与布袋阵所在平面垂直的方向上的位置；数据处理***与摄像头通信连接，用于判断检测区域内是否有布袋破损。本申请利用可移动光源旋转照射检测区域内的两个布袋阵，并采用摄像头采集图像，根据图像特征判断是否有布袋破损，避免检测过程中出现布袋遗漏现象，提高布袋在线检测的可靠性。

Description

用于布袋除尘器中布袋的检测***与方法
技术领域
本申请涉及烟气净化技术领域，尤其涉及一种用于布袋除尘器中布袋的检测***与方法。
背景技术
四烧结烟气净化通常采用半干法循环流化床***，在半干法循环流化床***中需使用布袋除尘器捕捉烟气中携带的粉尘，并将捕捉的粉尘输送回***中重复利用。为了保证布袋除尘器对烟气中粉尘的捕捉效果，需要对布袋除尘器中的布袋进行定期检测和更换。现有布袋除尘器中布袋破损的检测方法为荧光粉检漏法，由于布袋除尘器包括大量布袋，在对布袋检测过程中荧光粉用量大且无法保证荧光粉对全部布袋进行覆盖，易出现布袋遗漏现象，影响布袋检测的可靠性。
发明内容
本申请的目的是提供一种用于布袋除尘器中布袋的检测***，其采用可移动光源旋转照射检测区域内的两个布袋阵，并采用摄像头采集图像以判断是否有布袋破损，能够避免检测过程中出现布袋遗漏现象，提高布袋在线检测的可靠性。
另一目的还在于提供一种用于布袋除尘器中布袋的检测方法。
第一方面，本申请实施例提供一种用于布袋除尘器中布袋的检测***，包括：
至少一个检测子***，每个检测子***的检测区域包括两个布袋阵；
每个检测子***包括：
光源，布设在两个布袋阵之间且位于布袋阵上方预定高度处；
至少一个摄像头，用于采集两个布袋阵的图像；
旋转机构，与光源连接；光源随动于旋转机构并可在与布袋阵所在平面平行的平面内转动，且光源发出的光束平行于布袋阵所在平面；
调节机构，用于调节光源在与布袋阵所在平面垂直的方向上的位置；
数据处理***，与摄像头通信连接；在接收到摄像头发送的图像后，数据处理***根据图像判断对应检测区域内是否有布袋破损。
在一种可能的实施方案中，光源布置在检测区域沿第一方向延伸的侧边上，第一方向平行于布袋阵的排列方向。
在一种可能的实施方案中，调节机构包括：
导轨，布置在检测区域沿第一方向延伸的侧边上；导轨在与布袋阵所在平面垂直的方向上延伸预设长度；
与导轨配合的滑块，滑块可在导轨上移动；
编码器，设置在导轨上；根据编码器的信号可检测滑块在导轨上的位置。
在一种可能的实施方案中，旋转机构设在滑块上；旋转机构为旋转平台，光源安装在旋转平台上；旋转平台和光源被配置为：以第二方向为对称轴，向左或向右转动80°，第二方向垂直于第一方向。
在一种可能的实施方案中，每个检测子***还包括保护罩，保护罩用于保护光源。
在一种可能的实施方案中，摄像头的光路垂直于光源发出的光束。
在一种可能的实施方案中，摄像头的数量为四个，每个布袋阵的一半区域对应一个摄像头；相邻摄像头的拍摄区域具有重合区域。
第二方面，本申请实施例提供一种用于布袋除尘器中布袋的检测方法，包括：
选取一目标区域并将目标区域划分为多个分区；每个分区包括两个布袋阵；
采用光源旋转照射分区中两个布袋阵；光源位于两个布袋阵之间，且光源发出的光束平行于布袋阵所在平面；每个分区对应一个光源；
在光源旋转照射对应分区中两个布袋阵时，采用摄像头采集该分区的图像；摄像头的光路垂直于光源发出的光束；
根据分区的图像判断对应分区内是否有布袋破损；在图像包含有光斑时，判定对应分区内有布袋破损；在图像没有光斑时，判定对应分区内无布袋破损；
对目标区域检测完成后，光源可移动至目标区域之外。
在一种可能的实施方案中，在采用光源旋转照射分区中两个布袋阵的步骤中，光源布置在分区沿第一方向延伸的侧边上，第一方向平行于布袋阵的排列方向；光源按照预设路径旋转照射分区中两个布袋阵，光源的旋转路径为：以第二方向为对称轴，向左或向右转动80°，第二方向垂直于第一方向。
在一种可能的实施方案中，在与布袋阵所在平面垂直的方向上光源的位置可调整。
在一种可能的实施方案中，在光源旋转照射对应分区中两个布袋阵时，采用摄像头采集该分区的图像包括：
将每个分区划分为四个子分区，四个子分区沿布袋阵的排列方向布置；每个子分区包括布袋阵的一半区域；
每个子分区布置一个摄像头；相邻摄像头的拍摄区域具有重合区域。
与现有技术相比，本申请的有益效果至少如下：
1)本申请利用可移动光源旋转照射检测区域内的两个布袋阵，并采用摄像头采集图像，根据图像特征判断是否有布袋破损，避免检测过程中出现布袋遗漏现象，提高布袋在线检测的可靠性。
2)光源可通过调节机构移动，若在对两个布袋阵的在线检测过程中，光源出现问题或需要检修，只需通过调节机构将光源移动至检测区域之外，更换新的光源即可，无需停止布袋除尘器的在线工作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为根据本申请实施例示出的一种用于布袋除尘器中布袋的检测***的俯视图；
图2为根据本申请实施例示出的一种用于布袋除尘器中布袋的检测***的主视图；
图3为根据本申请实施例示出的一种调节机构的主视图；
图4为根据本申请实施例示出的一种调节机构的侧视图。
图示说明：
100检测子***；200布袋阵；300光源；400摄像头；500旋转机构；600导轨；610滑块；620编码器；700保护罩。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或营业，本申请中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于布袋除尘器中布袋的检测***，布袋除尘器的布袋室包括至少两个布袋阵200，每个布袋阵200由多个布袋组成。
参见图1和图2，该检测***包括至少一个检测子***100，每个检测子***100的检测区域包括两个布袋阵200，布袋阵200的排列方向为第一方向或者布袋阵200的排列方向与第一方向平行，在本申请中，第一方向沿箭头A所指示的方向延伸。每个检测子***100均包括光源300、至少一个用于采集两个布袋阵200图像的摄像头400、旋转机构500和调节机构。光源300布设在两个布袋阵200之间且位于布袋阵200上方预定高度处；光源300具体布置在检测区域沿第一方向延伸的侧边上，并旋转照射两个布袋阵200。
旋转机构500与光源300连接，光源300随动于旋转机构500并可在与布袋阵200所在平面平行的平面内转动，且光源300发出的光束平行于布袋阵200所在平面。调节机构用于调节光源300在与布袋阵200所在平面垂直的方向上的位置。数据处理***与摄像头400通信连接，在接收到摄像头400发送的图像后，数据处理***根据图像判断对应检测区域内是否有布袋破损。
在一种实施方式中，参见图1，光源300在与布袋阵200所在平面平行的平面内的旋转路径为：以第二方向为对称轴，向左或向右转动80°，第二方向垂直于第一方向。也就是说光源300在左端点a转动至右端点b之间转动，左端点a与第一方向的角度为10°，右端点b与第一方向的角度为170°。将光源300的旋转路径限定为上述范围主要是在保证光源300的最大照射面积情况下，保证相邻检测子***100中光源300发出的光束之间不干涉，在本实施例中，光源300为发射波长400～480nm的蓝光。
较佳地，在光源300旋转的左端点a和右端点b处设置限位块。
在一种实施方式中，参见图3和图4，调节机构包括导轨600、与导轨600配合的滑块610以及设在导轨600上的编码器620。导轨600布置在检测区域沿第一方向延伸的侧边上，且在与布袋阵200所在平面垂直的方向上延伸预设长度，通过滑块610在导轨600上的移动可调节滑块610在垂直方向上的位置。根据编码器620的信号可检测滑块610在导轨600上的位置，进而检测光源300在垂直方向上的位置。
滑块610上设置有旋转机构500，该旋转机构500为旋转平台。光源300安装在旋转平台上，旋转平台驱使光源300按照上述旋转路径在与布袋阵200所在平面平行的平面内转动。通过滑块610在导轨600上的滑动可驱使旋转平台、光源300在与布袋阵200所在平面垂直的方向上移动。
较佳地，导轨600***设有保护罩700，该保护罩700用于在光源300移动至检测区域内时避免高温粉尘对光源300的损坏，提高光源300的使用寿命。
在一种实施方式中，参见图1，每个检测子***100中的检测区域沿布袋阵200的排列方向划分为四个区域，每个区域包括布袋阵200的一半区域。每个区域布置有一个摄像头400，摄像头400的光路垂直于光源300发出的光束；相邻摄像头400的拍摄区域具有重合区域，且所有摄像头400的总拍摄区域覆盖整个检测子***100中的检测区域。摄像头400的分辨率至少为5488*3672pixels、像素物理尺寸至少为2.4*2.4微米，摄像头400布置在布袋阵200上方2.5米处。相邻摄像头400拍摄的重合区域为单个相摄像头400拍摄区域的30％-35％。
在一种实施方式中，数据处理***自动识别图像中是否存在光斑，进而显示图像所对应的检测区域是否有布袋破损。在图像所对应的检测区域中某一区域内粉尘浓度超过预定值时，该区域内的粉尘在光源300照射作用下会反射光源300所发出的光束，进而在图像的相应位置中会出现相应的光斑。上述所说的粉尘浓度的预定值为5mg/m3，在粉尘浓度大于5mg/m3时，图像中会出现光斑；在粉尘浓度小于5mg/m3时，图像中不会出现光斑。
粉尘浓度不同时，光斑的特征也不同，光斑的特征包括光斑浓度和光斑形状。若图像所对应的检测区域内有布袋破损时，在同一时间段内多次采集该检测区域的图像，根据图像中光斑浓度和光斑形状在该时间段内的变化趋势可进一步判断布袋破损程度的大小。
根据本申请的一个方面，提供了一种用于布袋除尘器中布袋的检测方法，布袋除尘器的布袋室包括多个布袋阵200，每个布袋阵200由多个布袋组成。该检测方法包括以下步骤：
S1、选取一目标区域并将目标区域划分为多个分区；每个分区包括两个布袋阵200。布袋除尘器中的布袋室为目标区域，将该布袋室划分为多个分区，每个分区包括两个布袋阵200。在每个分区中，布袋阵200的排列方向为第一方向或者布袋阵200的排列方向与第一方向平行。在本申请中，第一方向沿箭头A所指示的方向延伸。
S2、采用光源300旋转照射分区中两个布袋阵200；光源300位于两个布袋阵200之间，且光源300发出的光束平行于布袋阵200所在平面；每个分区对应一个光源300。
在一种实施方式中，于每个分区引入一个光源300，该光源300布置在对应分区沿第一方向延伸的侧边上，且位于两个布袋阵200之间。在每个分区内，光源300发出的光束平行于布袋阵200所在平面，且光源300在与布袋阵200所在平面平行的平面内按照预设路径旋转照射该分区中两个布袋阵200。
光源300在与布袋阵200所在平面平行的平面内的旋转路径为：以第二方向为对称轴，向左或向右转动80°，第二方向垂直于第一方向。也就是说光源300在左端点a转动至右端点b之间转动，左端点a与第一方向的角度为10°，右端点b与第一方向的角度为170°。将光源300的旋转路径限定为上述范围主要是在保证光源300的最大照射面积情况下，保证相邻分区中光源300发出的光束之间不干涉，在本实施例中，光源300为发射波长400～480nm的蓝光。
较佳地，在光源300旋转的左端点a和右端点b处设置限位块。
在一种实施方式中，通过调节机构调整光源300在与布袋阵200所在平面垂直的方向上的位置。调节机构包括导轨600、与导轨600配合的滑块610以及设在导轨600上的编码器620。导轨600布置在对应分区沿第一方向延伸的侧边上，且在与布袋阵200所在平面垂直的方向上延伸预设长度，通过滑块610在导轨600上的移动可调节滑块610在垂直方向上的位置。根据编码器620的信号可检测滑块610在导轨600上的位置，进而检测光源300在垂直方向上的位置。
滑块610上设置有旋转机构500，该旋转机构500为旋转平台。光源300安装在旋转平台上，旋转平台驱使光源300按照上述旋转路径在与布袋阵200所在平面平行的平面内转动。通过滑块610在导轨600上的滑动可驱使旋转平台、光源300在与布袋阵200所在平面垂直的方向上移动。
较佳地，导轨600***设有保护罩700，该保护罩700用于在光源300移动至检测区域内时避免高温粉尘对光源300的损坏，提高光源300的使用寿命。
S3、在光源300旋转照射对应分区中两个布袋阵200时，采用摄像头400采集该分区的图像；摄像头400的光路垂直于光源300发出的光束。
在一种实施方式中，将每个分区划分为四个子分区，四个子分区沿布袋阵200的排列方向布置，每个子分区包括布袋阵200的一半区域。每个子分区布置有一个摄像头400，相邻摄像头400的拍摄区域具有重合区域，且所有摄像头400的总拍摄区域覆盖整个分区。摄像头400的分辨率至少为5488*3672pixels、像素物理尺寸至少为2.4*2.4微米，摄像头400布置在布袋阵200上方2.5米处。相邻摄像头400拍摄的重合区域为单个相摄像头400拍摄区域的30％-35％。
S4、根据分区的图像判断对应分区内是否有布袋破损；在图像包含有光斑时，判定对应分区内有布袋破损；在图像没有光斑时，判定对应分区内无布袋破损；
在一种实施方式中，人工识别或者采用图像二维边缘识别技术自动识别图像中是否存在光斑，进而根据光斑特征判断对应分区内是否有布袋破损。在分区中某一区域内粉尘浓度超过预定值时，该区域内的粉尘在光源300照射作用下会反射光源300所发出的光束，进而在图像的相应位置中会出现相应的光斑。上述所说的粉尘浓度的预定值为5mg/m3，在粉尘浓度大于5mg/m3时，图像中会出现光斑；在粉尘浓度小于5mg/m3时，图像中不会出现光斑。
粉尘浓度不同时，光斑的特征也不同，光斑的特征包括光斑浓度和光斑形状。若对应分区内有布袋破损时，在同一时间段内多次采集该分区的图像，根据图像中光斑浓度和光斑形状在该时间段内的变化趋势可进一步判断布袋破损程度的大小。
S5、对目标区域检测完成后，光源300可移动至目标区域之外。上述光源300可移动至目标区域之外维修或拆除，使得该光源300能够对不同目标区域进行检测，一机多用，提高该光源300的适用性。
由以上的技术方案可知，本申请利用可移动光源300旋转照射检测区域内的两个布袋阵200，并采用摄像头400采集图像，根据图像特征判断是否有布袋破损，避免检测过程中出现布袋遗漏现象，提高布袋在线检测的可靠性。
进一步地，光源300可通过调节机构移动，若在对两个布袋阵200的在线检测过程中，光源300出现问题或需要检测，只需通过调节机构将光源300移动至检测区域之外，更换新的光源即可，无需停止布袋除尘器的在线工作。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本申请的保护范围。

Claims (11)

1.一种用于布袋除尘器中布袋的检测***，其特征在于，包括：
至少一个检测子***，每个所述检测子***的检测区域包括两个布袋阵；
每个所述检测子***包括：
光源，布设在两个所述布袋阵之间且位于所述布袋阵上方预定高度处；
至少一个摄像头，用于采集两个所述布袋阵的图像；
旋转机构，与所述光源连接；所述光源随动于所述旋转机构并可在与布袋阵所在平面平行的平面内转动，且所述光源发出的光束平行于布袋阵所在平面；
调节机构，用于调节所述光源在与布袋阵所在平面垂直的方向上的位置；数据处理***，与所述摄像头通信连接；在接收到所述摄像头发送的图像后，所述数据处理***根据所述图像判断对应检测区域内是否有布袋破损。
2.根据权利要求1所述的用于布袋除尘器中布袋的检测***，其特征在于，所述光源布置在所述检测区域沿第一方向延伸的侧边上，所述第一方向平行于所述布袋阵的排列方向。
3.根据权利要求2所述的用于布袋除尘器中布袋的检测***，其特征在于，所述调节机构包括：
导轨，布置在所述检测区域沿第一方向延伸的侧边上；所述导轨在与布袋阵所在平面垂直的方向上延伸预设长度；
与所述导轨配合的滑块，所述滑块可在所述导轨上移动；
编码器，设置在所述导轨上；根据所述编码器的信号可检测所述滑块在所述导轨上的位置。
4.根据权利要求3所述的用于布袋除尘器中布袋的检测***，其特征在于，所述旋转机构设在所述滑块上；所述旋转机构为旋转平台，所述光源安装在所述旋转平台上；所述旋转平台和光源被配置为：以第二方向为对称轴，向左或向右转动80°，所述第二方向垂直于所述第一方向。
5.根据权利要求1所述的用于布袋除尘器中布袋的检测***，其特征在于，每个所述检测子***还包括保护罩，所述保护罩用于保护所述光源。
6.根据权利要求1所述的用于布袋除尘器中布袋的检测***，其特征在于，所述摄像头的光路垂直于所述光源发出的光束。
7.根据权利要求1所述的用于布袋除尘器中布袋的检测***，其特征在于，所述摄像头的数量为四个，每个所述布袋阵的一半区域对应一个所述摄像头；相邻所述摄像头的拍摄区域具有重合区域。
8.一种用于布袋除尘器中布袋的检测方法，其特征在于，包括：
选取一目标区域并将所述目标区域划分为多个分区；每个所述分区包括两个布袋阵；
采用光源旋转照射所述分区中两个布袋阵；所述光源位于两个布袋阵之间，且所述光源发出的光束平行于所述布袋阵所在平面；每个所述分区对应一个所述光源；
在所述光源旋转照射对应分区中两个布袋阵时，采用摄像头采集该分区的图像；所述摄像头的光路垂直于所述光源发出的光束；
根据所述分区的图像判断对应分区内是否有布袋破损；在所述图像包含有光斑时，判定对应分区内有布袋破损；在所述图像没有光斑时，判定对应分区内无布袋破损；
对所述目标区域检测完成后，所述光源可移动至所述目标区域之外。
9.根据权利要求8所述的用于布袋除尘器中布袋的检测方法，其特征在于，在所述采用光源旋转照射所述分区中两个布袋阵的步骤中，所述光源布置在所述分区沿第一方向延伸的侧边上，所述第一方向平行于所述布袋阵的排列方向；所述光源按照预设路径旋转照射所述分区中两个布袋阵，所述光源的旋转路径为：以第二方向为对称轴，向左或向右转动80°，所述第二方向垂直于所述第一方向。
10.根据权利要求8所述的用于布袋除尘器中布袋的检测方法，其特征在于，在与布袋阵所在平面垂直的方向上所述光源的位置可调整。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的用于布袋除尘器中布袋的检测方法，其特征在于，所述在光源旋转照射对应分区中两个布袋阵时，采用摄像头采集该分区的图像包括：
将每个所述分区划分为四个子分区，四个所述子分区沿所述布袋阵的排列方向布置；每个所述子分区包括所述布袋阵的一半区域；
每个所述子分区布置一个摄像头；相邻所述摄像头的拍摄区域具有重合区域。
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