【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及發(fā)酵生產(chǎn)，具體而言，涉及一種泡沫檢測(cè)方法、視覺(jué)識(shí)別器及消泡系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、發(fā)酵過(guò)程中，產(chǎn)生泡沫是正常現(xiàn)象，但是過(guò)多的持久性泡沫會(huì)給發(fā)酵帶來(lái)很多不利影響，會(huì)造成發(fā)酵罐的裝料系數(shù)減少，若不對(duì)泡沫加以控制，還會(huì)造成泡沫從排氣管大量逃溢，或者泡沫升到罐頂有可能從軸封滲出，增加污染雜菌的概率。泡沫嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響通氣攪拌的正常進(jìn)行，從而妨礙有益菌的呼吸，造成代謝異常或菌體自溶。因此，需要及時(shí)控制泡沫的體量。
2、在發(fā)酵過(guò)程中，需要先對(duì)泡沫的體量進(jìn)行檢測(cè)，才能在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)對(duì)泡沫進(jìn)行控制，現(xiàn)有技術(shù)中，可以采用超聲波液位計(jì)、雷達(dá)物位計(jì)或電容式消泡電極對(duì)泡沫進(jìn)行檢測(cè)。但是由于不同產(chǎn)品的發(fā)酵液以及不同的發(fā)酵階段下產(chǎn)生的泡沫的形態(tài)、顏色和穿透性不同，從而對(duì)超聲波或雷達(dá)波的反射產(chǎn)生干擾，造成泡沫檢測(cè)數(shù)據(jù)失真；同時(shí)由于發(fā)酵罐內(nèi)存在通風(fēng)通氣與機(jī)械攪拌，會(huì)使得發(fā)酵液液面產(chǎn)生波動(dòng)，超聲波或雷達(dá)波產(chǎn)生散失，從而對(duì)發(fā)酵泡沫的檢測(cè)產(chǎn)生干擾，使得檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。另外發(fā)酵液產(chǎn)生大量粘稠的泡沫時(shí)，電容式消泡電極的探測(cè)桿會(huì)出現(xiàn)掛料與結(jié)垢現(xiàn)象，探頭容易產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，甚至使電極檢測(cè)完全失真。泡沫檢測(cè)的失真會(huì)給泡沫控制過(guò)程造成嚴(yán)重的誤導(dǎo)，甚至?xí)?dǎo)致批量生產(chǎn)失敗，給企業(yè)造成較大的損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)所要解決的問(wèn)題是現(xiàn)有泡沫檢測(cè)方法的檢測(cè)數(shù)據(jù)易失真，誤導(dǎo)泡沫控制，造成批量生產(chǎn)失敗。
2、為解決上述問(wèn)題，第一方面，本專利技術(shù)提供了一種泡沫檢測(cè)方法，包括：
3、獲取
4、在所述罐壁圖像中對(duì)所述發(fā)酵罐的高度進(jìn)行刻度標(biāo)定，得到所述發(fā)酵罐的極限高度值和高度刻度線；
5、將所述液面實(shí)時(shí)圖像輸入至識(shí)別模型，識(shí)別純液面區(qū)域和泡沫面區(qū)域；
6、根據(jù)所述高度刻度線、所述純液面區(qū)域的數(shù)量和所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量，確定純液面高度值和泡沫面高度值；
7、根據(jù)所述純液面高度值、所述泡沫面高度值和所述極限高度值，確定泡沫量；
8、根據(jù)所述泡沫量和預(yù)設(shè)泡沫閾值，生成控制信號(hào)，其中，所述控制信號(hào)用于控制消泡劑添加管路的通斷和消泡劑的添加參數(shù)。
9、可選地，所述根據(jù)所述高度刻度線、所述純液面區(qū)域的數(shù)量和所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量，確定純液面高度值和泡沫面高度值包括：
10、當(dāng)所述純液面區(qū)域的數(shù)量等于1且所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量為0時(shí)，定位所述純液面區(qū)域?qū)?yīng)的所述高度刻度線的位置，得到所述純液面高度值并令所述泡沫面高度值與所述純液面高度值相等。
11、可選地，所述根據(jù)所述高度刻度線、所述純液面區(qū)域的數(shù)量和所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量，確定純液面高度值和泡沫面高度值包括：
12、當(dāng)所述純液面區(qū)域的數(shù)量大于或等于1且所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量大于或等于1時(shí)，分析多個(gè)所述純液面區(qū)域中是否有與所述發(fā)酵罐的罐壁接觸的所述純液面區(qū)域；
13、當(dāng)多個(gè)所述純液面區(qū)域中有與所述發(fā)酵罐的罐壁接觸的所述純液面區(qū)域時(shí)，定位與所述發(fā)酵罐的罐壁接觸的所述純液面區(qū)域?qū)?yīng)的所述高度刻度線的位置，得到所述純液面高度值；
14、當(dāng)多個(gè)所述純液面區(qū)域中沒(méi)有與所述發(fā)酵罐的罐壁接觸的所述純液面區(qū)域時(shí)，任選一個(gè)所述純液面區(qū)域，根據(jù)圖像采集設(shè)備的安裝位置和選擇的所述純液面區(qū)域的位置，確定所述純液面高度值；
15、根據(jù)所述泡沫面區(qū)域?qū)?yīng)的所述高度刻度線的位置，得到所述泡沫面高度值。
16、可選地，所述根據(jù)所述高度刻度線、所述純液面區(qū)域的數(shù)量和所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量，確定純液面高度值和泡沫面高度值包括：
17、當(dāng)所述純液面區(qū)域的數(shù)量為0且所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量等于1時(shí)，根據(jù)所述泡沫面區(qū)域?qū)?yīng)的所述高度刻度線的位置，得到所述泡沫面高度值；
18、將當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)之前確定的最后一個(gè)所述純液面高度值作為當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的所述純液面高度值。
19、可選地，所述根據(jù)所述純液面高度值、所述泡沫面高度值和所述極限高度值，確定泡沫量包括：
20、確定所述泡沫面高度值與所述純液面高度值的差值，記為第一差值；
21、確定所述極限高度值與所述純液面高度值的差值，記為第二差值；
22、采用所述第一差值除以所述第二差值，得到所述泡沫量。
23、第二方面，本專利技術(shù)還提供了一種視覺(jué)識(shí)別器，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上的泡沫檢測(cè)方法。
24、第三方面，本專利技術(shù)還提供了一種消泡系統(tǒng)，包括如上的視覺(jué)識(shí)別器、霧化器、第一自控閥和消泡劑添加管路，所述視覺(jué)識(shí)別器用于確定發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵液表面的泡沫量并輸出控制信號(hào)；所述第一自控閥安裝在所述消泡劑添加管路上；所述霧化器用于設(shè)置在所述發(fā)酵罐的內(nèi)部，所述霧化器與所述消泡劑添加管路的一端相連，所述消泡劑添加管路的另一端用于通入無(wú)菌消泡劑。
25、可選地，所述消泡系統(tǒng)還包括第二自控閥、第一遠(yuǎn)傳溫度計(jì)、第一蒸汽閥和第一蒸汽管路；所述第二自控閥安裝在所述消泡劑添加管路上，所述第二自控閥與所述第一自控閥遠(yuǎn)離所述發(fā)酵罐的一端相連；所述第一遠(yuǎn)傳溫度計(jì)安裝在所述第一自控閥和所述發(fā)酵罐之間的所述消泡劑添加管路上，用于測(cè)量所述消泡劑添加管路內(nèi)的溫度，所述第一遠(yuǎn)傳溫度計(jì)的控制信號(hào)輸出端分別與所述第一蒸汽閥的控制端和所述第一自控閥的控制端相連；所述第一蒸汽管路的一端與所述第一自控閥和所述第二自控閥之間的所述消泡劑添加管路連通，所述第一蒸汽管路的另一端用于通入潔凈蒸汽，所述第一蒸汽閥安裝在所述第一蒸汽管路上。
26、可選地，所述消泡系統(tǒng)還包括第二遠(yuǎn)傳溫度計(jì)、第三蒸汽閥、第二蒸汽管路、排氣管路和第一排氣閥；所述第二遠(yuǎn)傳溫度計(jì)安裝在所述第二自控閥和無(wú)菌消泡劑入口之間的所述消泡劑添加管路上，用于測(cè)量所述消泡劑添加管路內(nèi)的溫度，所述第二遠(yuǎn)傳溫度計(jì)的控制信號(hào)輸出端分別與所述第三蒸汽閥的控制端和所述第一排氣閥的控制端相連；所述第三蒸汽閥安裝在所述第二蒸汽管路上，所述第二蒸汽管路的一端與所述第二遠(yuǎn)傳溫度計(jì)和無(wú)菌消泡劑入口之間的所述消泡劑添加管路連通，所述第二蒸汽管路的另一端用于通入所述潔凈蒸汽；所述排氣管路的一端與所述第二自控閥遠(yuǎn)離所述第一自控閥的一端相連通，所述第一排氣閥安裝在所述排氣管路上。
27、可選地，所述消泡系統(tǒng)還包括第二蒸汽閥、第四蒸汽閥和第二排氣閥，所述第二蒸汽閥安裝在所述第一蒸汽管路上，所述第四蒸汽閥安裝在所述第二蒸汽管路上，所述第二排氣閥安裝在所述排氣管路上，所述第一遠(yuǎn)傳溫度計(jì)的控制信號(hào)輸出端與所述第二蒸汽閥的控制端相連；所述第二遠(yuǎn)傳溫度計(jì)的控制信號(hào)輸出端分別與所述第四蒸汽閥的控制端和所述第二排氣閥的控制端相連。
28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：
29、本專利技術(shù)提供的一種泡沫檢測(cè)方法、視覺(jué)識(shí)別器及消泡系統(tǒng)，獲取發(fā)酵罐內(nèi)的液面實(shí)時(shí)圖像和發(fā)酵罐的罐壁圖像；先在所述罐壁圖像中對(duì)所述發(fā)酵罐的高度進(jìn)行刻度標(biāo)定，得到所述發(fā)酵罐的極限本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種泡沫檢測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述高度刻度線、所述純液面區(qū)域的數(shù)量和所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量，確定純液面高度值和泡沫面高度值包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述高度刻度線、所述純液面區(qū)域的數(shù)量和所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量，確定純液面高度值和泡沫面高度值包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的泡沫檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述高度刻度線、所述純液面區(qū)域的數(shù)量和所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量，確定純液面高度值和泡沫面高度值包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述純液面高度值、所述泡沫面高度值和所述極限高度值，確定泡沫量包括：
6.一種視覺(jué)識(shí)別器，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的泡沫檢測(cè)方法。
7.一種消泡系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求6所述的視覺(jué)識(shí)別器、霧化器(2)、第一自控閥(
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消泡系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二自控閥(5)、第一遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(12)、第一蒸汽閥(6)和第一蒸汽管路；所述第二自控閥(5)安裝在所述消泡劑添加管路上，所述第二自控閥(5)與所述第一自控閥(4)遠(yuǎn)離所述發(fā)酵罐(1)的一端相連；所述第一遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(12)安裝在所述第一自控閥(4)和所述發(fā)酵罐(1)之間的所述消泡劑添加管路上，用于測(cè)量所述消泡劑添加管路內(nèi)的溫度，所述第一遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(12)的控制信號(hào)輸出端分別與所述第一蒸汽閥(6)的控制端和所述第一自控閥(4)的控制端相連；所述第一蒸汽管路的一端與所述第一自控閥(4)和所述第二自控閥(5)之間的所述消泡劑添加管路連通，所述第一蒸汽管路的另一端用于通入潔凈蒸汽，所述第一蒸汽閥(6)安裝在所述第一蒸汽管路上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的消泡系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(13)、第三蒸汽閥(10)、第二蒸汽管路、排氣管路和第一排氣閥(8)；所述第二遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(13)安裝在所述第二自控閥(5)和無(wú)菌消泡劑入口之間的所述消泡劑添加管路上，用于測(cè)量所述消泡劑添加管路內(nèi)的溫度，所述第二遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(13)的控制信號(hào)輸出端分別與所述第三蒸汽閥(10)的控制端和所述第一排氣閥(8)的控制端相連；所述第三蒸汽閥(10)安裝在所述第二蒸汽管路上，所述第二蒸汽管路的一端與所述第二遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(13)和無(wú)菌消泡劑入口之間的所述消泡劑添加管路連通，所述第二蒸汽管路的另一端用于通入所述潔凈蒸汽；所述排氣管路的一端與所述第二自控閥(5)遠(yuǎn)離所述第一自控閥(4)的一端相連通，所述第一排氣閥(8)安裝在所述排氣管路上。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的消泡系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二蒸汽閥(7)、第四蒸汽閥(11)和第二排氣閥(9)，所述第二蒸汽閥(7)安裝在所述第一蒸汽管路上，所述第四蒸汽閥(11)安裝在所述第二蒸汽管路上，所述第二排氣閥(9)安裝在所述排氣管路上，所述第一遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(12)的控制信號(hào)輸出端與所述第二蒸汽閥(7)的控制端相連；所述第二遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(13)的控制信號(hào)輸出端分別與所述第四蒸汽閥(11)的控制端和所述第二排氣閥(9)的控制端相連。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種泡沫檢測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述高度刻度線、所述純液面區(qū)域的數(shù)量和所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量，確定純液面高度值和泡沫面高度值包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述高度刻度線、所述純液面區(qū)域的數(shù)量和所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量，確定純液面高度值和泡沫面高度值包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的泡沫檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述高度刻度線、所述純液面區(qū)域的數(shù)量和所述泡沫面區(qū)域的數(shù)量，確定純液面高度值和泡沫面高度值包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述純液面高度值、所述泡沫面高度值和所述極限高度值，確定泡沫量包括：
6.一種視覺(jué)識(shí)別器，其特征在于，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的泡沫檢測(cè)方法。
7.一種消泡系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求6所述的視覺(jué)識(shí)別器、霧化器(2)、第一自控閥(4)和消泡劑添加管路，所述視覺(jué)識(shí)別器用于確定發(fā)酵罐(1)內(nèi)發(fā)酵液表面的泡沫量并輸出控制信號(hào)；所述第一自控閥(4)安裝在所述消泡劑添加管路上；所述霧化器(2)用于設(shè)置在所述發(fā)酵罐(1)的內(nèi)部，所述霧化器(2)與所述消泡劑添加管路的一端相連，所述消泡劑添加管路的另一端用于通入無(wú)菌消泡劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的消泡系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二自控閥(5)、第一遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(12)、第一蒸汽閥(6)和第一蒸汽管路；所述第二自控閥(5)安裝在所述消泡劑添加管路上，所述第二自控閥(5)與所述第一自控閥(4)遠(yuǎn)離所述發(fā)酵罐(1)的一端相連；所述第一遠(yuǎn)傳溫度計(jì)(12)安裝在...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林保華，焦學(xué)勞，張潔，趙如豪，王學(xué)松，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中控技術(shù)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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