專利名稱：：一種檢測煤或焦炭顯微組分的方法及其專用設備的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及煤巖或焦炭顯微組分的測定和分析鑒定領域，特別涉及一種檢測煤或焦炭顯微組分的方法及其專用設備。
背景技術：
：煤巖顯微組分的測定即指煤顯微組分和焦炭光學組織含量測試，是煤炭、冶金、石油、地質等行業(yè)廣泛開展的一項基礎測試項目。目前煤巖組分測試采用的方法是在偏光顯微鏡下，利用油浸物鏡，通過目鏡觀察并鑒定煤巖組分，利用手工、機械或電子計數器記錄并統計各種組分的比例，作為煤巖組分體積百分含量測試的結果。無論是中國國家標準GB/T8899《煤的顯微組分組和礦物測定方法》還是國際標準IS0/DIS7404-3《Methodsforthepetrogr即hicanalysisofcoals_Part3:Methodofdeterminingmaceralgroupcomposition》都是采用上述原理。這種測試方法存在的問題主要為①測試速度慢，效率低，且操作人員容易疲勞；②由于操作者鑒定煤巖組分有一定的主觀性，且在顯微鏡下觀察煤巖組分時不同操作者之間交流不便，導致測試結果誤差來源復雜，精確度較低，測試結果可比性較差；③測試結果不可追溯，只能記錄最終的統計結果，而不能記錄對每一測點的鑒定結果；④測試過程中某些疑難組分常阻滯測試進度。
發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于克服上述技術問題，提供一種檢測煤或焦炭顯微組分的設備。本發(fā)明提供的檢測煤或焦炭顯微組分的設備，包括一放置樣品的物臺和對所述樣品成像的成像裝置，還包括用于采集所述成像裝置所成圖像的圖像采集裝置和對所述圖像采集裝置的圖像進行圖像調用、鑒定、鏈接、統計和結果輸出的組分鑒定裝置；所述成像裝置的放大倍數至少是5倍。進一步，成像裝置為偏光顯微鏡；圖像采集裝置為顯微數碼照相機。顯微數碼照相機就是現有技術中用在顯微鏡上的數碼照相機。上述物臺可以是可自動移動物臺。進一步的，上述設備的組分鑒定裝置包括用于對所述圖像采集裝置所采集的圖像進行逐幅調出、逐屏多幅調出或拼接后調出的圖像調用模塊；用于供操作者按煤巖組分分類方案，對所述圖像調用模塊調出的圖像進行組分鑒定分組的組分鑒定模塊；用于對所述組分鑒定模塊的鑒定結果進行記錄統計并存儲入數據庫的存儲模塊；用于對所述圖像調用模塊調出的圖像與所述存儲模塊記錄的鑒定結果進行鏈接的鏈接模塊；和用于對所述存儲模塊記錄的鑒定結果進行統計輸出的結果統計與輸出模塊。3更進一步，上述煤巖組分分類方案可為中國國家標準GB/T8899、國際標準IS0/DIS7404-3、YB/T077或使用者自定義標準。使用者自定義標準是使用者根據需要自己定義的標準。上述組分鑒定裝置還可包括用于對所述圖像調用模塊調出的圖像加注鑒定標志的標記模塊，所述鑒定標志通常為十字絲和/或邊框。本發(fā)明的另一目的在于提供一種檢測煤或焦炭顯微組分的方法。本發(fā)明的方法是將煤或焦炭樣品置于本發(fā)明的設備上進行檢測鑒定，得到煤或焦炭顯微組分統計結果報告。上述檢測鑒定包括以下步驟1)將煤或焦炭樣品置于偏光顯微鏡的物鏡下，并移動樣品，調節(jié)焦距進行掃描，再通過顯微數碼照相機采集圖像；2)將步驟1)中采集到的圖像輸送到組分鑒定裝置中，進行檢測鑒定。進一步，上述步驟1)移動樣品、調節(jié)焦距進行掃描是通過自動移動物臺和現有技術中的自動調焦軟件對樣品按設定時間和移動距離進行移動并調節(jié)焦距進行掃描的。上述步驟2)包括以下具體步驟(1)先啟動圖像調用模塊逐幅調出、逐屏多幅調出或拼接后調出所需鑒定的圖像；(2)再啟動組分鑒定模塊對步驟(1)中調出的圖像進行鑒定，由操作者按煤巖組分分類方案，指定圖像所屬的分組；(3)存儲模塊將步驟(2)中得到鑒定結果進行記錄統計并存儲入數據庫中，同時通過啟動鏈接模塊將所述圖像調用模塊調出的圖像與所述存儲模塊記錄的鑒定結果進行鏈接；(4)啟動結果統計與輸出模塊對步驟(3)中存儲模塊記錄的鑒定結果進行自動統計，生成煤或焦炭顯微組分統計結果報告，并打印輸出。進一步，上述步驟(2)中鑒定之前，啟動標記模塊對步驟(1)的圖像加注鑒定標記。這樣可以通過對鑒定標記標志的煤或焦炭的顯微組分進行鑒定來統計各種煤巖組分含本發(fā)明的設備利用顯微數碼技術和計算機圖像處理技術相結合，采用顯微數碼照相機采集偏光顯微鏡下的圖像并轉移到計算機中，通過組分鑒定裝置對圖像進行調出和處理，操作者在計算機上對煤巖組分進行鑒別，并實時建立數據庫鏈接，記錄每一測點的鑒定結果，使得組分鑒定結果具有可追溯性，降低了測試的主觀性，提高了測試精度。同時，在測試過程中減少了占用顯微鏡的時間，測試效率大大提高。本發(fā)明提供的方法流程簡便，易于操作，極大地改善了煤巖組分測試的精度和效率。圖1為本發(fā)明設備的工作原理方框圖。圖2和圖3均為為本發(fā)明實施例2圖像調用模塊采用逐屏多幅調用形式，進行顯微組分組鑒定的界面示意圖。圖4為為本發(fā)明實施例3圖像調用模塊采用逐幅調用形式，進行顯微組分組鑒定的界面示意圖。圖5為本發(fā)明實施例4圖像調用模塊采用圖像拼接后調出形式，進行顯微組分組鑒定的界面示意圖。具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。下述實施例中，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。實施例1、一種檢測煤或焦炭顯微組分的設備—種檢測煤或焦炭顯微組分的設備，包括一放置煤或焦炭樣品的物臺和對所述樣品成像的偏光顯微鏡，上述的物臺是可自動移動的。本發(fā)明的設備還包括顯微數碼照相機和組分鑒定裝置，其中顯微數碼照相機是用來對偏光顯微鏡所成圖像進行采集的裝置；組分鑒定裝置是用來對顯微數碼照相機采集的圖像進行圖像調用、組分鑒定、鏈接、統計和結果輸出的。其中組分鑒定裝置包括圖像調用模塊、標記模塊、組分鑒定模塊、存儲模塊、鏈接模塊和結果統計與輸出模塊。圖像調用模塊是根據用戶的選擇，對顯微數碼照相機采集的圖像進行逐幅調出、逐屏多幅調出或拼接后調出的。標記模塊是對所述圖像調用模塊調出的圖像標注鑒定標志的，具體鑒定時，可僅對鑒定標記覆蓋住的煤或焦炭的組分進行鑒定。組分鑒定模塊是操作者按煤巖組分分類方案，對所述圖像調用模塊調出的圖像進行組分鑒定的。存儲模塊是對所述組分鑒定模塊的鑒定結果進行記錄統計并存儲入數據庫的。鏈接模塊是對所述圖像調用模塊調出的圖像與所述存儲模塊記錄的鑒定結果進行鏈接的。結果統計與輸出模塊是對所述存儲模塊記錄的鑒定結果進行統計和輸出的。本發(fā)明的設備工作時的具體流程如圖1所示，包括以下步驟1、先將制備好的煤或焦炭樣品置于可移動的物臺上，然后移動物臺使樣品置于偏光顯微鏡的油浸物鏡之下。利用現有技術中的自動調焦軟件，將偏光顯微鏡和顯微數碼照相機進行調焦。然后按設定的時間和移動間距對樣品進行自動掃描，在掃描過程中采用顯微數碼照相機自動采集鏡下圖像，并按采集順序生成文件名，保存于同一個文件夾里。2、運行組分鑒定裝置將步驟1中采集到的圖像輸送到組分鑒定裝置中，進行檢測。1)首先使用者確定煤巖組分分類方案(如中國國家標準GB/T8899、YB/T077、國際標準IS0/DIS7404-3或使用者自定義標準)。2)啟動圖像調用模塊，逐幅調出、逐屏多幅調出或者拼接后調出步驟1得到的圖像。其中逐屏多幅調出圖像，是指按每屏一定數量的圖像調出所需鑒定的圖像；拼接后調出圖像，是指按照圖像采集的順序和坐標，將所采集的圖像進行拼接，復原出顯微鏡下這個樣品的圖像。3)啟動標記模塊對步驟2)調出的圖像進行標注鑒定標志(如十字絲和邊框)。4)啟動組分鑒定模塊，由操作者按煤巖組分分類方案(中國國家標準GB/T8899、YB/T077、國際標準IS0/DIS7404-3或使用者自定義標準)，觀察每個圖像中的經步驟3)的鑒定標記標志的組分，指定圖像所屬的分組。例如，如果煤巖組分分類方案是采用中國國家標準，則選擇"鏡質組"、"惰質組"、"殼質組"、"礦物"或"無效點"中的一個。為了節(jié)省操作者的時間，操作者可以對鑒定后屬于同一類組分的圖像不進行指定分組，這種未指定分組的圖像可以被默認分組為"鏡質組"、"惰質組"、"殼質組"、"礦物"或"無效點"中的某一個。如果鑒定結果為"無效點"，不再參與后續(xù)統計與計算。5)存儲模塊將步驟4)中得到的鑒定結果進行記錄統計并存儲入數據庫中，同時通過啟動鏈接模塊將所述圖像調用模塊調出的圖像與所述存儲模塊記錄的鑒定統計結果進行鏈接。鏈接的優(yōu)點在于在步驟4)鑒定過程中，可隨時供操作者進行檢驗，當出現鑒定錯誤時，及時修改鑒定結果，圖像與鑒定結果之間有聯系，改善了鑒定結果的可追溯性，測試精度得到提高。如果個別圖像尚未鑒定或還未經過審核，則重復步驟1)_5)，如果所有圖像經過鑒定并審核，則可進入第6)步。6)啟動結果統計與輸出模塊對步驟5)中存儲模塊記錄的鑒定結果進行統計，自動生成組分統計結果報告，并打印輸出。實施例2、逐屏多幅調用按國家標準分類進行顯微組分組鑒定和統計采用上述實施例1介紹的設備和方法進行煤巖顯微組分鑒定，其中圖像調用模塊是采取逐屏多幅調用形式，煤巖顯微組分分類標準采用中國國家標準("鏡質組"、"惰質組"、"殼質組"、"礦物"或"無效點")，組分鑒定的操作界面如圖2或圖3所示。啟動組分鑒定模塊時，調出圖像后的同時也調出表l這種表格，使用者對調出的圖像指定相應的分組后，在表1中的"測點數統計"的相應列中計數值自動增加l，并自動重新計算表1中第3行"百分比"各列的數據。本實施例統計的總結果如表1所示。表1.煤巖顯微組分鑒定結果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例3、逐幅調用，按國家標準分類進行顯微組分組鑒定和統計本實施例與實施例2的區(qū)別在于以下一點，其余步驟完全相同圖像調用模塊在調出顯微數碼照相機中的圖像時，是逐幅調出的。組分鑒定的操作界面如圖4所示。實施例4、圖像拼接后調用，按自定義分類方式進行顯微組分組鑒定和統計本實施例與實施例2的區(qū)別在于以下兩點，其余步驟完全相同1、圖像調用模塊是在將圖像拼接后調出的；2、煤巖顯微組分分類標準采用用戶自定義標準。組分鑒定的操作界面如圖5所示。權利要求一種檢測煤或焦炭顯微組分的設備，包括一放置樣品的物臺和對所述樣品成像的成像裝置，其特征在于所述設備還包括用于采集所述成像裝置所成圖像的圖像采集裝置和對所述圖像采集裝置的圖像進行圖像調用、鑒定、鏈接、統計和結果輸出的組分鑒定裝置；所述成像裝置的放大倍數至少是5倍。2.根據權利要求l所述的設備，其特征在于所述成像裝置為偏光顯微鏡；所述圖像采集裝置為顯微數碼照相機。3.根據權利要求1或2所述的設備，其特征在于所述物臺是可自動移動物臺。4.根據權利要求1-3任一所述的設備，其特征在于所述組分鑒定裝置包括用于對所述圖像采集裝置所采集的圖像進行逐幅調出、逐屏多幅調出或拼接后調出的圖像調用模塊；用于供操作者按煤巖組分分類方案，對所述圖像調用模塊調出的圖像進行組分鑒定的組分鑒定模塊；用于對所述組分鑒定模塊的鑒定結果進行記錄統計并存儲入數據庫的存儲模塊；用于對所述圖像調用模塊調出的圖像與所述存儲模塊記錄的鑒定結果進行鏈接的鏈接模塊；和用于對所述存儲模塊記錄的鑒定結果進行統計輸出的結果統計與輸出模塊。5.根據權利要求4所述的設備，其特征在于所述煤巖組分分類方案為中國國家標準GB/T8899、YB/T077、國際標準IS0/DIS7404-3或使用者自定義標準。6.根據權利要求4或5所述的設備，其特征在于所述組分鑒定裝置還包括用于對所述圖像調用模塊調出的圖像加注鑒定標志的標記模塊，所述鑒定標志為十字絲和/或邊框。7.—種檢測煤或焦炭顯微組分的方法，是將煤或焦炭樣品置于權利要求l-6任一所述的設備上進行檢測鑒定，得到煤或焦炭顯微組分統計結果報告。8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于所述檢測鑒定包括以下步驟1)將煤或焦炭樣品置于偏光顯微鏡的物鏡下，并移動樣品，調節(jié)焦距進行掃描，再通過顯微數碼照相機采集圖像；2)將步驟l)中采集到的圖像輸送到組分鑒定裝置中，進行檢測鑒定。9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于所述步驟2)包括以下具體步驟(1)先啟動圖像調用模塊逐幅調出、逐屏多幅調出或拼接后調出所需鑒定的圖像；(2)再啟動組分鑒定模塊對步驟(1)中調出的圖像進行鑒定，由操作者按煤巖組分分類方案，指定圖像所屬的分組；(3)存儲模塊將步驟(2)中得到鑒定結果進行記錄統計并存儲入數據庫中，同時通過啟動鏈接模塊將所述圖像調用模塊調出的圖像與所述存儲模塊記錄的鑒定結果進行鏈接；(4)啟動結果統計與輸出模塊對步驟(3)中存儲模塊記錄的鑒定結果進行自動統計，生成煤或焦炭顯微組分統計結果報告，并打印輸出。10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于所述步驟(2)中鑒定之前，啟動標記模塊對步驟(1)的圖像加注鑒定標記。全文摘要本發(fā)明公開了一種檢測煤或焦炭顯微組分的設備。該設備包括一放置煤或焦炭樣品的物臺和對所述樣品成像的成像裝置，其特征在于所述設備還包括用于采集所述成像裝置所成圖像的圖像采集裝置和對所述圖像采集裝置的圖像進行圖像調用、鑒定、鏈接、統計及結果輸出的組分鑒定裝置。本發(fā)明的方法是將制備好的煤或焦炭樣品置于本發(fā)明的設備中進行檢測鑒定，得到組分統計結果報告。本發(fā)明的設備測定的鑒定結果具有可追溯性，降低了測試的主觀性，提高了測試精度。本發(fā)明提供的方法流程簡便，易于操作，極大地改善了煤或焦炭組分測試的精度和效率。文檔編號G01N21/01GK101718711SQ20091024333公開日2010年6月2日申請日期2009年12月21日優(yōu)先權日2009年12月21日發(fā)明者劉平,劉曉東,姜英,宋旗躍,張宇宏,王兆文,王大力,白向飛,羅隕飛,趙琥,陳洪博申請人:煤炭科學研究總院;太原煤氣化股份有限公司