本發(fā)明屬于球團(tuán)布料成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鏈篦機(jī)料層厚度成像系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在球團(tuán)生產(chǎn)過(guò)程中，鏈篦機(jī)布料是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，鏈篦機(jī)料層厚度及其均勻度一直是一個(gè)重中之重的參數(shù)，料層厚度及其均勻度的變化間接影響鏈箅機(jī)運(yùn)行的速度、熱風(fēng)系統(tǒng)等，而直接影響成品球的質(zhì)量與產(chǎn)量。以往工程都是依據(jù)鏈篦機(jī)臺(tái)車寬度而設(shè)幾個(gè)固定式雷達(dá)料位計(jì)，也只能檢測(cè)幾點(diǎn)料層厚度，需要靠PLC系統(tǒng)來(lái)比較，大致求出料層是否存在偏差，根本不能準(zhǔn)確檢測(cè)出當(dāng)前料層的平均厚度及偏差拐點(diǎn)在什么位置、有多少個(gè)拐點(diǎn)與鏈篦機(jī)瞬時(shí)上料量；以上這些問(wèn)題一直是影響球團(tuán)實(shí)際生產(chǎn)的重要問(wèn)題中的一部分；

基于球團(tuán)廠對(duì)生產(chǎn)能力與自動(dòng)化水平要求的不斷提高及達(dá)到節(jié)能減排的目的，需要提高生產(chǎn)的效率，而鏈篦機(jī)料層厚度及生球量直接影響成品球的質(zhì)量與產(chǎn)量；因此鏈篦機(jī)料層厚度及生球量的檢測(cè)及成像對(duì)球團(tuán)生產(chǎn)操作來(lái)說(shuō)都是非常重要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種鏈篦機(jī)料層厚度成像系統(tǒng)及方法，以達(dá)到提高生產(chǎn)能力、自動(dòng)化水平、生產(chǎn)的效率、成品球的質(zhì)量與產(chǎn)量的目的。

一種鏈篦機(jī)料層厚度成像系統(tǒng)，包括：云臺(tái)、激光料位計(jì)、電機(jī)編碼器、數(shù)據(jù)處理模塊和成像模塊，其中，

云臺(tái)：用于固定并旋轉(zhuǎn)激光料位計(jì)，同時(shí)將每個(gè)采樣點(diǎn)采樣時(shí)激光料位計(jì)與鏈篦機(jī)臺(tái)車垂線所成角度至數(shù)據(jù)處理模塊；

激光料位計(jì)：用于在線測(cè)量鏈篦機(jī)臺(tái)車上球團(tuán)礦料層的厚度，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊中；

電機(jī)編碼器：用于在線測(cè)量鏈篦機(jī)主傳動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，對(duì)鏈篦機(jī)的速度進(jìn)行在線檢測(cè)，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊中；

數(shù)據(jù)處理模塊：用于根據(jù)采集的厚度值、速度值和角度值，獲得并顯示鏈篦機(jī)臺(tái)車上任意采樣點(diǎn)料厚、采樣周期平均料厚、整體臺(tái)車上的平均料厚、每個(gè)周期瞬時(shí)料量、每個(gè)周期累積料量、臺(tái)車上當(dāng)前總料量和運(yùn)行速度；

成像模塊：用于通過(guò)3D軟件將鏈篦機(jī)臺(tái)車上球團(tuán)礦料層厚度形成三維立體動(dòng)態(tài)圖像。

所述的激光料位計(jì)，位于鏈篦機(jī)臺(tái)車底板上表面寬度中點(diǎn)正上方。

采用鏈篦機(jī)料層厚度成像系統(tǒng)進(jìn)行的成像方法，包括以下步驟：

步驟1、設(shè)置采樣周期及每個(gè)周期內(nèi)采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)，以鏈篦機(jī)臺(tái)車底板上表面寬度的中點(diǎn)為原點(diǎn)構(gòu)建直角坐標(biāo)系；

步驟2、由0°開(kāi)始旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，帶動(dòng)激光料位計(jì)旋轉(zhuǎn)到達(dá)第一檢測(cè)點(diǎn)測(cè)量鏈篦機(jī)臺(tái)車上球團(tuán)礦厚度值，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊中獲得該檢測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)；

步驟3、云臺(tái)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)至下一檢測(cè)點(diǎn)，采用激光料位計(jì)測(cè)量該點(diǎn)厚度值，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊中獲得該檢測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)；

步驟4、反復(fù)執(zhí)行步驟3，直至云臺(tái)完成360°的旋轉(zhuǎn)，即完成該周期內(nèi)所有檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)量，將所有有效測(cè)量范圍內(nèi)檢測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)用曲線連接，獲得該周期內(nèi)鏈篦機(jī)臺(tái)車上球團(tuán)礦厚度曲線；

步驟5、采用電機(jī)編碼器在線測(cè)量鏈篦機(jī)主傳動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊中；

步驟6、根據(jù)一個(gè)周期內(nèi)所有有效測(cè)量范圍內(nèi)檢測(cè)點(diǎn)的厚度值，獲得該周期內(nèi)鏈篦機(jī)的平均料層厚度，再根據(jù)該周期內(nèi)料流速度實(shí)測(cè)的平均值，獲得當(dāng)前料厚檢測(cè)周期瞬時(shí)料量；

步驟7、根據(jù)每個(gè)周期鏈篦機(jī)的平均料層厚度獲得整體臺(tái)車上的平均料厚；

步驟8、根據(jù)整體臺(tái)車上的平均料厚、鏈篦機(jī)臺(tái)車有效載料長(zhǎng)度、臺(tái)車上球團(tuán)礦的堆比重和鏈篦機(jī)臺(tái)車寬度，獲得臺(tái)車上當(dāng)前總料量；或根據(jù)每個(gè)周期料量累積量獲得臺(tái)車上當(dāng)前總料量；

步驟9、采用3D軟件將鏈篦機(jī)臺(tái)車上球團(tuán)礦料層厚度形成三維立體動(dòng)態(tài)圖像。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明提出一種鏈篦機(jī)料層厚度成像系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)鏈篦機(jī)整個(gè)帶料情況，讓操作人員直觀的觀察鏈篦機(jī)整體料層狀態(tài)，對(duì)造球系統(tǒng)、鏈篦機(jī)上料系統(tǒng)及熱平衡系統(tǒng)給出正確調(diào)整的強(qiáng)有力依據(jù)，使鏈篦機(jī)產(chǎn)能最大化，促進(jìn)整體工藝生產(chǎn)流程最優(yōu)化；可以提高生產(chǎn)率與合格率，有效減少出現(xiàn)炸球和裂球的現(xiàn)象，達(dá)到節(jié)能減排的目的；目前國(guó)內(nèi)外球團(tuán)廠對(duì)鏈篦機(jī)帶料狀態(tài)都無(wú)法做到在中控室3D成像與鏈篦機(jī)上的料量等，因?yàn)殒滙鳈C(jī)有上罩，操作人員到現(xiàn)場(chǎng)也無(wú)法大范圍觀察，而本套系統(tǒng)可以解決這些問(wèn)題，所以擁有廣闊的市場(chǎng)前景，能給企業(yè)帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)效益和間接的社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的鏈篦機(jī)料層厚度成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1表示激光料位計(jì)，2表示云臺(tái)，3表示球團(tuán)礦料層下表面，4表示鏈篦機(jī)臺(tái)車，5表示鏈篦機(jī)傳動(dòng)電機(jī)編碼器，6表示鏈篦機(jī)料層厚度曲線；

圖2為本發(fā)明一種實(shí)施方式的鏈篦機(jī)料層厚度成像方法流程圖；

圖3為本發(fā)明一種實(shí)施方式的鏈篦機(jī)臺(tái)車料厚檢測(cè)原理示意圖；

圖4為本發(fā)明一種實(shí)施方式的激光料位計(jì)與云臺(tái)旋轉(zhuǎn)組合建立直角坐標(biāo)系示意圖；

圖5為本發(fā)明一種實(shí)施方式的鏈篦機(jī)料層厚度成像系統(tǒng)的空間直角坐標(biāo)系示意圖；

圖6為本發(fā)明一種實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)x周期檢測(cè)后，鏈篦機(jī)臺(tái)車布滿料的空間直角坐標(biāo)系示意圖；

圖7為本發(fā)明一種實(shí)施方式的經(jīng)過(guò)x+1周期檢測(cè)后，鏈篦機(jī)臺(tái)車布滿料的空間直角坐標(biāo)系示意圖；

圖8為本發(fā)明一種實(shí)施方式的鏈篦機(jī)臺(tái)車布物料3D成像示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一種實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖1所示，鏈篦機(jī)料層厚度成像系統(tǒng)包括：云臺(tái)、激光料位計(jì)(歐普泰克SSR-CP)、電機(jī)編碼器(ZKT-D100H45-51.2B-8-30E)、數(shù)據(jù)處理模塊和成像模塊(3D激光物位儀成像軟件，西門(mén)子S7-300和西門(mén)子Win-CC)，其中，云臺(tái)用于固定并旋轉(zhuǎn)激光料位計(jì)，將每個(gè)采樣點(diǎn)采樣時(shí)激光料位計(jì)與鏈篦機(jī)臺(tái)車垂線所成角度至數(shù)據(jù)處理模塊；激光料位計(jì)位于鏈篦機(jī)臺(tái)車底板上表面寬度中點(diǎn)正上方；激光料位計(jì)用于在線測(cè)量鏈篦機(jī)臺(tái)車上球團(tuán)礦各個(gè)采樣點(diǎn)的厚度，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊中；電機(jī)編碼器用于在線測(cè)量鏈篦機(jī)主傳動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，對(duì)鏈篦機(jī)的速度進(jìn)行在線檢測(cè)，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊中；數(shù)據(jù)處理模塊用于根據(jù)采集的厚度值、速度值和角度值，獲得并顯示鏈篦機(jī)臺(tái)車上任意檢測(cè)點(diǎn)料厚、采樣周期平均料厚、整體臺(tái)車上的平均料厚、每個(gè)周期瞬時(shí)料量、每個(gè)周期累積料量、臺(tái)車上當(dāng)前總料量和運(yùn)行速度；成像模塊用于通過(guò)3D軟件將鏈篦機(jī)臺(tái)車上球團(tuán)礦料層厚度形成三維立體動(dòng)態(tài)圖像。

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2所示，鏈篦機(jī)料層厚度是通過(guò)激光料位儀與360°旋轉(zhuǎn)云臺(tái)坐標(biāo)定位組成的；激光料位儀內(nèi)置可見(jiàn)激光瞄準(zhǔn)被測(cè)介質(zhì)，內(nèi)置高精度高分辨率計(jì)時(shí)裝置測(cè)量紅外激光在發(fā)射點(diǎn)和被測(cè)介質(zhì)之間往返時(shí)間，設(shè)發(fā)射點(diǎn)和被測(cè)介質(zhì)之間距離為L(zhǎng)，則有：

$L=\frac{t*c}{2}---\left(1\right)$

其中，t表示發(fā)射點(diǎn)和被測(cè)介質(zhì)之間往返時(shí)間，c表示光速；

本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2所示，激光料位儀與水平線間成α角時(shí)，對(duì)應(yīng)鏈篦機(jī)臺(tái)車相應(yīng)坐標(biāo)處球團(tuán)礦的料厚，公式如下：

H＝h-(L+l)*sinα (2)

其中，α表示激光料位儀與水平線間的夾角；l表示激光料位儀發(fā)射點(diǎn)與云臺(tái)轉(zhuǎn)軸中心線間的距離，設(shè)備選型確定后是常數(shù)；h表示云臺(tái)裝置轉(zhuǎn)軸中心線與鏈篦機(jī)臺(tái)車底板上表面間的距離，設(shè)備安裝后是常數(shù)(5.5m)；H表示激光料位儀與水平線間成α角時(shí)，對(duì)應(yīng)鏈篦機(jī)臺(tái)車相應(yīng)坐標(biāo)處球團(tuán)礦的料厚；

本發(fā)明實(shí)施例中，采用鏈篦機(jī)料層厚度成像系統(tǒng)進(jìn)行的成像方法，方法流程圖如圖3所示，包括以下步驟：

步驟1、設(shè)置采樣周期及每個(gè)周期內(nèi)采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)，以鏈篦機(jī)臺(tái)車底板上表面寬度的中點(diǎn)為原點(diǎn)構(gòu)建直角坐標(biāo)系；

本發(fā)明實(shí)施例中，為實(shí)現(xiàn)對(duì)鏈篦機(jī)臺(tái)車料厚檢測(cè)具體位置的料厚描述，這個(gè)是通360°旋轉(zhuǎn)云臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)可以用α來(lái)表示(α見(jiàn)圖2)，當(dāng)α由0°增加到360°旋轉(zhuǎn)云臺(tái)完成一個(gè)周期的測(cè)量，然后α再次由0°開(kāi)始，進(jìn)入下一個(gè)測(cè)量周期，而在一個(gè)每一個(gè)有效測(cè)量周期內(nèi)激光料位計(jì)打出n個(gè)檢測(cè)點(diǎn)(如圖4所示)；圖4中，N₁......N_n表示云臺(tái)帶動(dòng)激光料位儀轉(zhuǎn)入有效測(cè)量的第一個(gè)到第n個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，口表示以鏈篦機(jī)臺(tái)車底板上表面寬度的中點(diǎn)為直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)，β表示云臺(tái)帶動(dòng)激光料位儀轉(zhuǎn)入有效測(cè)量的最小臨界角度；

步驟2、由0°開(kāi)始旋轉(zhuǎn)云臺(tái)，帶動(dòng)激光料位計(jì)旋轉(zhuǎn)到達(dá)第一檢測(cè)點(diǎn)測(cè)量鏈篦機(jī)臺(tái)車上球團(tuán)礦厚度值，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊中獲得該檢測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)；

本發(fā)明實(shí)施例中，n個(gè)檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)在直角坐標(biāo)系給出具體的坐標(biāo)，如N₅代表云臺(tái)帶動(dòng)激光料位儀轉(zhuǎn)入有效測(cè)量(即：α≥β)后第五次檢測(cè)對(duì)應(yīng)直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(H₅，-W₅)；

因?yàn)樵婆_(tái)是恒速傳動(dòng)，而且在有效測(cè)量范圍(β≤α≤β+γ)激光料位儀每次檢測(cè)的間隔時(shí)間是一樣的，也就是云臺(tái)在相鄰兩個(gè)測(cè)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)角是一樣的，現(xiàn)設(shè)云臺(tái)在相鄰兩個(gè)測(cè)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)角為δ，則有：

$\mathrm{\δ}=\frac{\mathrm{\γ}}{n-1}---\left(3\right)$

其中，γ表示在一個(gè)周期內(nèi)，云臺(tái)帶動(dòng)激光料位儀實(shí)現(xiàn)有效檢測(cè)所轉(zhuǎn)過(guò)的角度；

由公式(3)可得N₅的α為：

$\mathrm{\α}=4*\mathrm{\δ}=\frac{4*\mathrm{\γ}}{n-1}---\left(4\right)$

由圖4可得：

$W_5=(L+l)*cos\mathrm{\α}=(L+l)*cos\frac{4*\mathrm{\γ}}{n-1}---\left(5\right)$

所以N₅坐標(biāo)(H₅，-W₅)為：

$(h-(L+l)*sin\frac{4*\mathrm{\γ}}{n-1},-(L+l)*cos\frac{4*\mathrm{\γ}}{n-1})---\left(6\right)$

上面是以第五個(gè)檢測(cè)點(diǎn)為例，那現(xiàn)在就求第i(1≥i≥n，i為自然數(shù))個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)，即點(diǎn)N_i坐標(biāo)(H_i，-W_i)為：

$(h-(L+l)*sin\frac{(i-1)*\mathrm{\γ}}{n-1},-(L+l)*cos\frac{(i-1)*\mathrm{\γ}}{n-1})---\left(7\right)$

步驟3、云臺(tái)繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)至下一檢測(cè)點(diǎn)，采用激光料位計(jì)測(cè)量該點(diǎn)厚度值，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊中獲得該檢測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)；

步驟4、反復(fù)執(zhí)行步驟3，直至云臺(tái)完成360°的旋轉(zhuǎn)，即完成該周期內(nèi)所有檢測(cè)點(diǎn)的測(cè)量，將所有檢測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)用曲線連接，獲得該周期內(nèi)鏈篦機(jī)臺(tái)車上球團(tuán)礦厚度曲線；

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)激光料位儀與旋轉(zhuǎn)云臺(tái)組合，完成在一個(gè)周期內(nèi)對(duì)鏈篦機(jī)臺(tái)車料厚的n次檢測(cè)，同時(shí)也將n次檢測(cè)的結(jié)果在直角坐標(biāo)系里給出具體坐標(biāo)，而將其檢測(cè)的結(jié)果在有效的范圍內(nèi)用平滑曲線連接起來(lái)，這樣就可以得出該周期任一點(diǎn)的料層厚度；

步驟5、采用電機(jī)編碼器在線測(cè)量鏈篦機(jī)主傳動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理模塊中；

本發(fā)明實(shí)施例中，鏈篦機(jī)臺(tái)車速度是通過(guò)鏈篦機(jī)傳動(dòng)電機(jī)主軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)主傳動(dòng)電機(jī)真實(shí)轉(zhuǎn)速的檢測(cè)，再由機(jī)械上的傳動(dòng)比與帶動(dòng)鏈篦機(jī)的傳動(dòng)直徑，可以是實(shí)現(xiàn)鏈篦機(jī)真實(shí)運(yùn)行速度v的檢測(cè)；

步驟6、根據(jù)一個(gè)周期內(nèi)各檢測(cè)點(diǎn)的厚度值，獲得該周期內(nèi)鏈篦機(jī)的平均料層厚度，再根據(jù)該周期內(nèi)料流速度實(shí)測(cè)的平均值，獲得當(dāng)前料厚檢測(cè)周期瞬時(shí)料量；

本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)公式(7)推出在一個(gè)檢測(cè)周期鏈篦機(jī)的平均料層厚度H_P為：

$H_P=\frac{H_1+H_2+---+H_n}{n}=\frac{1}{n}*\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}h-(L+l)*sin\frac{(i-1)*\mathrm{\γ}}{n-1}---\left(8\right)$

由于已知鏈篦機(jī)臺(tái)車寬度W，所以可以求出當(dāng)前周期的料層橫截面積S：

S＝H_P*W (9)

將公式(8)帶入公式(9)，可得：

$S=W*\frac{1}{n}*\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}h-(L+l)*sin\frac{(i-1)*\mathrm{\γ}}{n-1}---\left(10\right)$

因?yàn)樵趖時(shí)刻的周期內(nèi)料流速度實(shí)測(cè)的平均值為v_t，所以在當(dāng)前料厚檢測(cè)周期瞬時(shí)料量W_t為：

$W_t=\mathrm{\ρ}*v_t*S=\mathrm{\ρ}*v_t*W*\frac{1}{n}*\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}h-(L+l)*sin\frac{(i-1)*\mathrm{\γ}}{n-1}---\left(11\right)$

其中，ρ表示臺(tái)車上球團(tuán)礦的堆比重(1.9t/m³)，注意，在調(diào)試階段建議用實(shí)驗(yàn)方式給予實(shí)驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟7、根據(jù)每個(gè)周期鏈篦機(jī)的平均料層厚度獲得整體臺(tái)車上的平均料厚；

由公式(8)可計(jì)算出當(dāng)前鏈篦機(jī)臺(tái)車料厚總平均值H_PZ為：

$H_{Pz}=\frac{1}{x}\underset{j=1}{\overset{x}{\Σ}}{H}_{Pj}---\left(12\right)$

其中，x表示周期總數(shù)；

步驟8、根據(jù)整體臺(tái)車上的平均料厚、鏈篦機(jī)臺(tái)車有效載料長(zhǎng)度、臺(tái)車上球團(tuán)礦的堆比重和鏈篦機(jī)臺(tái)車寬度，獲得臺(tái)車上當(dāng)前總料量；或根據(jù)每個(gè)周期料量累積量獲得臺(tái)車上當(dāng)前總料量；

本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)激光料位儀與旋轉(zhuǎn)云臺(tái)建立的直角坐標(biāo)系數(shù)據(jù)，在加上鏈篦機(jī)臺(tái)車載料運(yùn)行，可以建立起空間直角坐標(biāo)系如圖5所示，其中，L_jq點(diǎn)是激光料位儀垂直下方與鏈篦機(jī)臺(tái)車底板上表面的交點(diǎn)，是常數(shù)(1.5m)；L_jz點(diǎn)是Z軸線與料離開(kāi)鏈篦機(jī)臺(tái)車底板的末端線的交點(diǎn)，是常數(shù)(60m)，即鏈篦機(jī)的長(zhǎng)度；t₁曲線是該系統(tǒng)第一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)有效測(cè)量n個(gè)點(diǎn)料位在空間直角坐標(biāo)系里，用平滑曲線將其連接而成；X軸：鏈篦機(jī)臺(tái)車上物料的寬度方向，Y軸：鏈篦機(jī)臺(tái)車上物料的厚度方向，Z軸：鏈篦機(jī)臺(tái)車上物料的長(zhǎng)度方向；

由于鏈篦機(jī)臺(tái)車載料時(shí)刻在沿著Z軸運(yùn)行，實(shí)測(cè)鏈篦機(jī)運(yùn)行的速度v，設(shè)該系統(tǒng)檢測(cè)周期為Δt，依據(jù)公式(11)可有在第一個(gè)檢測(cè)周期的累積料量W_L1為：

$W_{L1}=\mathrm{\ρ}*v_{t1}*\mathrm{\Δ}t*S=\mathrm{\ρ}*v_{t1}*\mathrm{\Δ}t*W*\frac{1}{n}*\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}h-(L+l)*sin\frac{(i-1)*\mathrm{\γ}}{n-1}---\left(13\right)$

其中，v_t1表示實(shí)測(cè)鏈篦機(jī)運(yùn)行的速度v在Δt時(shí)間內(nèi)的平均值；

本發(fā)明實(shí)施例中，因鏈篦機(jī)運(yùn)行速度是可調(diào)節(jié)，所以速度v有可能在實(shí)時(shí)變化，為提高測(cè)量精度，線假設(shè)實(shí)測(cè)鏈篦機(jī)運(yùn)行的速度v在第一個(gè)檢測(cè)周期Δt時(shí)間內(nèi)取樣100次，則有：

$v_{t1}=\frac{1}{100}*\underset{j=1}{\overset{100}{\Σ}}{v}_j---\left(14\right)$

將公式(14)代入公式(13)中，可有：

$W_{L1}=\frac{1}{100*n}*\mathrm{\ρ}*\underset{j=1}{\overset{100}{\Σ}}{v}_j*\mathrm{\Δ}t*W*\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}h-(L+l)*sin\frac{(i-1)*\mathrm{\γ}}{n-1}---\left(15\right)$

該系統(tǒng)從第一個(gè)檢測(cè)周期開(kāi)始，經(jīng)過(guò)了Δt時(shí)間就進(jìn)入第二個(gè)檢測(cè)周期，在第二個(gè)檢測(cè)周期同樣生成一個(gè)t₂曲線及W_L2，同時(shí)t₁曲線也沿著Z軸正向以實(shí)測(cè)鏈篦機(jī)運(yùn)行速度v的速度向前移動(dòng)距離為L(zhǎng)_Z1：

L_Z1＝Δt*v_t1 (16)

以此類推，當(dāng)經(jīng)過(guò)x個(gè)周期后，t₁曲線移動(dòng)到了鏈篦機(jī)臺(tái)車的末端(如圖6所示)，即：

$\underset{xi=1}{\overset{x}{\Σ}}{L}_{Zi}\≤L_{jz}-L_{jq}\≤\frac{x+1}{x}\underset{xi=1}{\overset{x}{\Σ}}{L}_{Zi}$

因?yàn)殒滙鳈C(jī)臺(tái)車有效載料的長(zhǎng)度L_jz-L_jq和寬度W是已知常數(shù)(4.5m)，所以由公式(12)可以計(jì)算出當(dāng)前鏈篦機(jī)臺(tái)車上總料量W_LZ為：

$W_{LZ}=\mathrm{\ρ}*(L_{jz}-L_{jq})*W*H_{Pz}=\mathrm{\ρ}*(L_{jz}-L_{jq})*W*\frac{1}{x}\underset{j=1}{\overset{x}{\Σ}}{H}_{Pj}---\left(17\right)$

本發(fā)明實(shí)施例中，還可以通過(guò)每個(gè)周期料量累積量公式(15)來(lái)計(jì)算：

$W_{LZ}=\underset{j=1}{\overset{x}{\Σ}}{W}_{Lj}---\left(18\right)$

在經(jīng)過(guò)一個(gè)Δt時(shí)間就進(jìn)入第x+1個(gè)檢測(cè)周期，在第x+1個(gè)檢測(cè)周期同樣生成一個(gè)t_x+1曲線及W_Lx+1，同時(shí)t₁曲線被t₂曲線擠出鏈篦機(jī)臺(tái)車有效載料范圍，在空間坐標(biāo)系中將不再顯示，而t₂曲線行走到鏈篦機(jī)臺(tái)車的末端，相應(yīng)的計(jì)算中，第一個(gè)周期的參數(shù)都被第x+1個(gè)檢測(cè)周期的相應(yīng)參數(shù)替代，鏈篦機(jī)不停地運(yùn)行，參數(shù)也隨著更替，如圖7所示。

因?yàn)樵阪滙鳈C(jī)臺(tái)車有效載料范圍內(nèi)已經(jīng)建立起空間直角坐標(biāo)系，所以對(duì)任意一點(diǎn)的料位都可以顯示。

步驟9、采用3D軟件將鏈篦機(jī)臺(tái)車上球團(tuán)礦料層厚度形成三維立體動(dòng)態(tài)圖像。

本發(fā)明實(shí)施例中，基于3D激光物位儀成像軟件，將鏈篦機(jī)臺(tái)車有效載料范圍內(nèi)所有測(cè)點(diǎn)空間坐標(biāo)，形成一個(gè)物料表面的三維圖，在將鏈篦機(jī)無(wú)料形成的三維圖作為鏈篦機(jī)臺(tái)車的外形，這樣就形成鏈篦機(jī)臺(tái)車上物料的3D圖像，把鏈篦機(jī)運(yùn)行的速度作用在每一個(gè)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)上，這樣就形成一個(gè)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的3D圖像在屏幕上顯示出來(lái)如圖8所示。

本發(fā)明實(shí)施例中，在屏幕上可以同時(shí)顯示：當(dāng)前檢測(cè)料層平均厚度、在屏幕上點(diǎn)擊任意點(diǎn)即可顯示該點(diǎn)料厚、顯示整個(gè)臺(tái)車上的平均料厚、顯示最高與最低料厚的位置、顯示臺(tái)車當(dāng)前上料量、顯示整個(gè)臺(tái)車上的料量、累積料量及鏈篦機(jī)各個(gè)工序段的運(yùn)行時(shí)間參數(shù)等。