一种利用风力惯性原理提高风选烟叶等级的方法和设备与流程

本发明涉及烟草加工设备技术领域，特别涉及在打叶复烤生产加工时用于在线光电自动智能分选烟叶及处在的设备技术领域，具体涉及一种利用风力惯性原理提高风选烟叶等级的方法和设备。

背景技术：

在现有打叶复烤生产线的风力输送光电自动选叶除杂设备中，因通过垂直管道或水平管道的风送烟叶物料(主要是烟叶、烟片)移动速度较快且在管道内的分布杂乱无章(严重时物料超出了图像处理系统的镜头焦距范围，致使成像模糊不清晰)，姿态各异，影响了图像识别的精度及压缩空气喷吹剔除效果，甚至出现由于镜头看到的是烟叶的侧面、而将符合等级的烟叶识别为不合格烟叶进行剔除的现象。总之，物料在风送管道内分布杂乱、姿态各异的情况导致了现有光电自动选叶除杂设备图像识别及压缩空气喷吹剔除效率欠佳，难以一次识别剔除低次烟或杂物，不易保证烟叶等级合格率及纯净度达到工艺要求。

风力惯性分离原理是基于随气流运动的混合物料在惯性力上的差异而把不同质量的物料相互分离开来。其具体的做法是：在风力输送的管道中利用弯曲管道使气流的运动方向发生改变，这时气流中所夹带的混合物料也要随着气流改变其运动方向(见图1)，这些混合物料由于在突然改变运动方向时所受的离心惯性力以及气流的阻力不一样，其运动状态的改变也就不相同，这样就可以把具有不同惯性和形状的物料彼此区分开来。这就是料气混合物料惯性分离的基本原理。

根据现有物理学理论基础：夹带着混合物料的急速气流在转向板的作用下其运动方向发生改变，气流的流线发生弯曲，从而形成一个稳定的流速场。我们可以近似地认为气流所夹带的物料也沿气流流线的方向作曲线运动。物料在做曲线运动时必然都会受到一个离心惯性力的作用，因此我们又可以说这些混合物料是处于一个稳定的惯性力场之中，并始终受到一个取决于其本身质量及其所处位置的离心惯性力的作用，与物料在重力场中运动时，始终受到一个取决于其本身质量的重力作用的情况是完全相类似的。因此按照重力场中物料悬浮速度的过程相类似的步骤，可推导出在离心力场中物料悬浮速度的计算公式。实际上，只要用在惯性力场中物料所受的离心惯性力fc来代替重力场中物料所受到的重力p——也可以说是用向心加速度an的数值来代替式中的重力加速度g，就可以得到处于惯性力场中的物料的悬浮速度的计算公式。

通过比较物料在重力场中的悬浮速度和物料在惯性力场中的悬浮速度可知，物料在惯性力场中的悬浮速度比物料在重力场中的悬浮速度要大许多倍。所以，在风力输送过程中，可以通过改变物料的运动速度ν以及轨迹的曲率半径r的方法来改变物料在局部输送管道中的分布状况。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种利用风力惯性原理提高风选烟叶等级的方法和设备，利用风力惯性分离原理调整烟叶物料的输送路径，使烟叶物料在风力输送管道中能够按照设定的路径运动，同时能调整烟叶物料的姿态，以此满足机器视觉识别对烟叶物料分布和特定运动姿态的要求，以及在剔除工位时烟叶物料在输送管道中的位置要求，从而提高光电自动智能选叶除杂设备的图像识别精度及压缩空气喷吹剔除效果，减少将符合等级的烟叶误剔除的现象，确保低次烟、非烟杂物被可靠剔除，使烟叶等级合格率及纯净度达到工艺要求。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种利用风力惯性原理提高分选烟叶等级的方法，包括可如下步骤：

s1：基于风力惯性分离原理，在风力输送光电自动分选设备的风力输送管道的特定位置设计多节用于烟叶物料分层分布的圆弧弯曲形管道；

s2：在圆弧弯形管道处布置图像识别装置和喷吹剔除装置，并在正对喷吹剔除装置的位置开设分离口；相关设备启动，即可对烟叶物料进行分选。

本申请还公开了一种利用风力惯性原理提高分选烟叶等级的设备，包括主风机以及与主风机连通的风力输送管道，所述风力输送管道上设置有多节圆弧弯曲形管道，所述圆弧弯曲形管道处设置有图像识别装置和喷吹剔除装置，在正对喷吹剔除装置的位置开设分离口。

进一步，所述分离口连接有分离通道。

进一步，所述分离通道连接有分离漏斗。

进一步，所述风力输送管道远离主风机的一端设置有烟叶入口。

进一步，所述风力输送管道整体呈s型。

本发明的有益效果：本申请的利用风力惯性原理提高分选烟叶等级的方法和设备，该方法，包括如下步骤：s1：基于风力惯性分离原理，在风力输送光电自动分选设备的风力输送管道的特定位置设计多节用于烟叶物料分层分布的圆弧弯曲形管道；s2：在圆弧弯形管道处布置图像识别装置和喷吹剔除装置，并在正对喷吹剔除装置的位置开设分离口；相关设备启动，即可对烟叶物料进行分选。该设备，包括主风机以及与主风机连通的风力输送管道，所述风力输送管道上设置有多节圆弧弯曲形管道，所述圆弧弯曲形管道处设置有图像识别装置和喷吹剔除装置，在正对喷吹剔除装置的位置开设分离口。采用本申请的方法和设备，利用风力惯性分离原理调整烟叶物料的输送路径，使烟叶物料在风力输送管道中能够按照设定的路径运动，同时能调整烟叶物料的姿态，以此满足机器视觉识别对烟叶物料分布和特定运动姿态的要求，以及在剔除工位时烟叶物料在输送管道中的位置要求，提高了光电自动智能选叶除杂设备的图像识别精度及压缩空气喷吹剔除效果，减少了将符合等级的烟叶误剔除的现象，确保了低次烟、非烟杂物被可靠剔除，使烟叶等级合格率及纯净度达到了工艺要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明设备的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明，本实施例的利用风力惯性原理提高分选烟叶等级的方法，包括可如下步骤：

s1：基于风力惯性分离原理，在风力输送光电自动分选设备的风力输送管道的特定位置设计多节用于烟叶物料分层分布的圆弧弯曲形管道；

s2：在圆弧弯形管道处布置图像识别装置和喷吹剔除装置，并在正对喷吹剔除装置的位置开设分离口；相关设备启动，即可对烟叶物料进行分选。

如图1所示：本实施例还公开了一种利用风力惯性原理提高分选烟叶等级的设备，包括主风机1以及与主风机连通的风力输送管道2，所述风力输送管道远离主风机的一端设置有烟叶入口。在风力输送管道上设置有多节圆弧弯曲形管道3，使得风力输送管道整体呈s型。所述圆弧弯曲形管道处设置有图像识别装置4和喷吹剔除装置5，在正对喷吹剔除装置的位置开设分离口6，所述分离口连接有分离通道7，所述分离通道连接有分离漏斗8。

具体应用时，烟叶由烟叶入口进入风力输送管道内，烟叶随着气流进入圆弧弯曲形管道，在离心力的作用下沿管道外圆弧面有序分层分布。烟叶经过第一级图像识别处理及喷吹剔除后，通过圆弧弯曲形管道输送到下一级图像识别处理装置及相应的喷吹剔除装置中，对烟叶进行再一次的图像识别处理及喷吹剔除。依次类推对烟叶进行多级(多次)图像识别处理及喷吹剔除后，使烟叶等级合格率及纯净度达到工艺要求。

综上所述，本申请通过在风力输送管道特定的位置上设计分布圆弧弯曲形管道，在该管道内进行风力输送的烟叶物料在离心力作用下，沿管道内的外圆弧面有序分布，并且烟叶在离心力作用下自动调整姿态，贴紧管道内的外壁，减少了烟叶姿态的随机性。烟叶物料的路径和姿态的调整能大大改善相机拍摄时的成像质量，从而提高了光电自动智能选叶除杂设备的图像识别精度及压缩空气喷吹剔除效果，减少了将符合等级的烟叶误剔除的现象。

此方法除了打叶复烤生产时用于在线光电自动智能选叶除杂工序中的除杂选叶设备外，也可以用于在其它行业的风力输送系统中有对物料输送路径及姿态有特定要求的场合。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。