(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトコンベアによって搬送される石炭を撮像装置により撮像し、画像処理によりその粒度を測定する装置であって、前記石炭の流れの、前記撮像装置より上流側に、前記石炭の表面と前記撮像装置との距離を略一定に保つ整粒板が設られ、前記整流板は２枚の板を石炭の流れの上流方向に鋭角となるように接合して構成され、前記整流板が石炭の層に入り込み石炭を前記整流板の下端部より上に位置する石炭を前記整流板の外側に押し出すようにしたことを特徴とする石炭の粒度測定装置。
【請求項２】
ベルトコンベアによって搬送される石炭を撮像装置により撮像し、画像処理によりその粒度を測定する装置であって、前記石炭の流れの、前記撮像装置より上流側から撮像位置にかけて、前記石炭の表面と前記撮像装置との距離を略一定に保つ整粒板が設けられ、前記整流板は２枚の板が石炭の流れの上流方向に鋭角となるように接合して構成され、前記整流板が石炭の層に入り込み石炭を前記整流板の下端部より上に位置する石炭を前記整流板の外側に押し出すようにし、かつ、前記撮像装置に達するまでに左右から石炭が崩れこまないようにスカート部を設けたことを特徴とする石炭の粒度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベルトコンベア等の搬送体に載せられて移動中の、石炭等の物体を撮像装置により撮像し、画像処理によりその粒度を測定する物体の粒度測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
石炭やコークス等の物体の粒度を測定する方法として、これらの物体を撮像装置により撮像し、画像処理により粒度を測定する方法が公知となっている。例えば、物体をブロアにより飛散させ飛散状態を画像としてとりこむ方法が、特開昭６０−１４６１３１号方法に記載されている。又、篩で細粒を分離後に落下するコークスを撮像する方法が特開平５−２３１８２１号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開昭６０−１４６１３１号方法に記載されている方法、特開平５−２３１８２１号公報に記載されている方法のいずれにおいても、撮像装置と被写体との距離を制御することができない。当然のことながら、同じ粒度であっても、遠くで撮像された物体は粒度が小さく、近くで撮像された粒状態は粒度が大きく撮像される。従って、このような方法では正確に物体の粒度を測定することができない。
【０００４】
このような問題点を避けるために、撮像装置の焦点深度を浅くし、所定の距離範囲内の粒状態しかはっきりと撮像されないようにする方法も考えられている。しかしながら、この方法でも、所定の距離範囲外の物体がピンぼけの状態で撮像されるので、ノイズとなり、正確な画像処理ができないという問題点が残る。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、石炭等の物体の粒度を画像処理により計測する方法であって、正確な測定ができる粒度測定装置を提供することを課題とする。
【０００６】
前記課題を解決するための第１の手段は、ベルトコンベアによって搬送される石炭を撮像装置により撮像し、画像処理によりその粒度を測定する装置であって、前記石炭の流れの、前記撮像装置より上流側に、前記石炭の表面と前記撮像装置との距離を略一定に保つ整粒板が設られ、前記整流板は２枚の板を石炭の流れの上流方向に鋭角となるように接合して構成され、前記整流板が石炭の層に入り込み石炭を前記整流板の下端部より上に位置する石炭を前記整流板の外側に押し出すようにしたことを特徴とする石炭の粒度測定装置である。
【０００７】
ベルトコンベア等の搬送体に載せられて移動する物体層の表面には、通常凹凸がある。よって、このような場所で撮像装置によって物体を撮像し、画像処理によってその粒度を測定しようとしても、やはり撮像装置と被写体との距離が一定でないため、正確な粒度測定ができない。
【０００８】
そこで、本手段においては、移動する物体の流れの、撮像装置より上流側に整粒板を設け、これにより、物体層の表面位置を略一定とする。よって、物体の表面と撮像装置との距離が略一定となり、実際の粒度と撮像される像の粒度が対応するので画像処理による正確な粒度測定が可能となる。さらに、撮像装置から被写体までの距離が略一定となることにより、焦点深度を浅くすることができ、かつ、撮像装置を被写体に近づけることができるので、細かい粒度の粒状態の像を鮮明に撮像することができる。よって、測定範囲も広げることができる。
【０００９】
なお、「略一定」とは、一定に保とうとしても、物体層の表面には、物体の粒度に応じた凹凸が残るので、この大きさに対応する距離の変動を許容することを意味する。
【００１０】
前記課題を解決するための第２の手段は、ベルトコンベアによって搬送される石炭を撮像装置により撮像し、画像処理によりその粒度を測定する装置であって、前記石炭の流れの、前記撮像装置より上流側から撮像位置にかけて、前記石炭の表面と前記撮像装置との距離を略一定に保つ整粒板が設けられ、前記整流板は２枚の板が石炭の流れの上流方向に鋭角となるように接合して構成され、前記整流板が石炭の層に入り込み石炭を前記整流板の下端部より上に位置する石炭を前記整流板の外側に押し出すようにし、かつ、前記撮像装置に達するまでに左右から石炭が崩れこまないようにスカート部を設けたことを特徴とする石炭の粒度測定装置である。
【００１１】
本手段は、基本的な構成は前記第１の手段と同じであるが、整粒板が撮像装置より上流側から撮像位置にかけて設けられていることのみが異なっている。整粒板を撮像位置の上流側に設けても、一旦表面高さがそろった物体が崩れて、再び表面高さがまちまちになることがある。本手段においては、整粒板が撮像位置まで及んでいるので、撮像位置において、確実に撮像装置と物体の距離を略一定に保つことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例である、石炭の粒度測定装置の設置場所の例を示す概要図である。石炭は一時貯蔵されている石炭ヤードからコークス炉で必要な銘柄だけ配合槽に送られる。そして、配合槽では決められた銘柄ごとの配合率となるように切出され、配合槽系列ごとのクラッシャーで粉砕される。そして、系列ごとの石炭はグラッシング後に系列ごとの粒度分布を測定され、全系列の石炭は混合され配合炭となり、コークス炉に送られる。ここでは、全系列の石炭を混合する前に粒度分布を測定するので、粒度分布を最適にするようなクラッシャー運転にフィードバックすることができる。
【００１３】
図２は、本発明の実施の形態の１例である石炭の粒度測定装置の例を示す図である。
石炭１はベルトコンベア２によって搬送されてくるが、その表面は平滑でなく凹凸が形成されている。整粒板３はこのベルトコンベア２上に設置されており、ベルトコンベア２上の石炭１の表面を常に均一に均すようになっている。均一に均された石炭１の表面には凹凸が無く、常に安定したレベルに保たれている。よって、物体の表面と撮像装置との距離が略一定となり、実際の粒度と撮像される像の粒度が対応するので画像処理による正確な粒度測定が可能となる。
【００１４】
そこで、ＣＣＤカメラ４を石炭１表面に近い位置に設置し、小粒径の石炭１に対してより鮮明な画像を得る。得られた画像は画像処理装置５に入力し、画像処理を行なうことにより、粒度分布を測定する。粒度分布測定結果は、リアルタイムでプロセス制御計算機６に送信される。そして、オペレータはモニタ７により粒度分布の監視を行う。
【００１５】
整粒板は石炭の表面を均一に均すことができればどのような形状でもよい。しかし、流れてくる石炭の力を考慮すると、図３（ａ）に示すように、２枚の板３ａ、３ｂを石炭１の流れの上流方向に鋭角となるように接合して構成することが好ましい。何れにしろ、石炭１の表面を均一に均すためには、整粒板３は、石炭層中に入り込み、整粒板３の下端より上に位置する石炭１を、整粒板２の外側（コンベア２の左右側）に押し出す機能を有する必要がある。
【００１６】
従って、図３（ａ）に示すように、ＣＣＤ４カメラの上流側のみに設けてもよいが、この場合、整粒板３で整粒された石炭が、ＣＣＤカメラ４に達する前に、再び崩れる（左右から崩れこむ）ことにより、再び凹凸が発生する場合がある。
【００１７】
これを避けるために、図３（ｂ）に示すように、整粒板３にスカート部３ｃを設け、ＣＣＤカメラ４に達するまでには、左右から石炭が崩れ込まないようにすることが好ましい。
また、整粒板３の表面にＳＵＳ材などを使用することにより、特に水分を含んだ石炭が堆積しにくい材質とすることが好ましい。
【００１８】
ＣＣＤカメラ４は石炭表面の微細粒子が十分確認できる位置に設置する。整粒板３により石炭１の表面が均されているので、ＣＣＤカメラ４を石炭層に近づけても、石炭がぶつかることは無いが、安全のために、図１に示すように保護ボックス４ａを設けてもよい。ＣＣＤカメラ４の設置位置は、0.5mm程度の粒径の粒を目視で確認できる程度の位置が望ましい。すなわち、0.5mm程度の粒径の粒の像が、カメラ画像で４画素程度を占めるようにする。
【００１９】
また、カメラのシャッタースピードはベルトコンベアの速度と視野範囲から適合する値を選定する。
【００２０】
図４に画像処理による粒度分布測定の処理フローを示す。ベルト上の石炭の画像をＣＣＤカメラにて撮像し、画像処理装置に転送する。画像処理装置は、画像入力、輝度むら除去、２値化を行ない、撮像粒子の２値化画像を得る。次に２値化画像内の石炭粒子すべてについて各々の面積を算出し、全粒子の各々の面積から重量換算することにより粒度分布を算出する。算出した粒度分布はプロセス計算機にデータ転送される。プロセス計算機内はデータの蓄積を行うと共に、画面に表示する。よって、オペレータがデータの参照を行うことができる。
【００２１】
本発明の粒度測定装置における粒度分布計測の適用対象はこれとは別に、鉱石、石灰石、コークス、プラスチック粉、トナーなどの各種粉体や造粒物にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の１例である、石炭の粒度測定装置の設置場所の例を示す概要図である。
【図２】本発明の実施の形態の１例である石炭の粒度測定装置の例を示す図である。
【図３】整粒板の形状の例を示す図である。
【図４】画像処理による粒度分布測定の処理フローを示す図である。
【符号の説明】
１…石炭（石炭層）
２…ベルトコンベア
３…整粒板
３ａ、３ｂ…板
３ｃ…スカート部
４…ＣＣＤカメラ
４ａ…保護ボックス
５…画像処理装置
６…プロセス制御計算機
７…モニタ
【図１】
0003724711.tif 000002
【図２】
0003724711.tif 000003
【図３】
0003724711.tif 000004
【図４】
0003724711.tif 000005