專利名稱：：一種檢測煤或焦炭顯微組分的方法及其專用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)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(lǐng)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(shè)備。
背景技術(shù)：
：煤巖顯微組分的測定即指煤顯微組分和焦炭光學(xué)組織含量測試，是煤炭、冶金、石油、地質(zhì)等行業(yè)廣泛開展的一項(xiàng)基礎(chǔ)測試項(xiàng)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(jī)械或電子計(jì)數(shù)器記錄并統(tǒng)計(jì)各種組分的比例，作為煤巖組分體積百分含量測試的結(jié)果。無論是中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8899《煤的顯微組分組和礦物測定方法》還是國際標(biāo)準(zhǔn)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(shí)不同操作者之間交流不便，導(dǎo)致測試結(jié)果誤差來源復(fù)雜，精確度較低，測試結(jié)果可比性較差；③測試結(jié)果不可追溯，只能記錄最終的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，而不能記錄對(duì)每一測點(diǎn)的鑒定結(jié)果；④測試過程中某些疑難組分常阻滯測試進(jìn)度。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)問題，提供一種檢測煤或焦炭顯微組分的設(shè)備。本發(fā)明提供的檢測煤或焦炭顯微組分的設(shè)備，包括一放置樣品的物臺(tái)和對(duì)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(duì)所述圖像采集裝置的圖像進(jìn)行圖像調(diào)用、鑒定、鏈接、統(tǒng)計(jì)和結(jié)果輸出的組分鑒定裝置；所述成像裝置的放大倍數(shù)至少是5倍。進(jìn)一步，成像裝置為偏光顯微鏡；圖像采集裝置為顯微數(shù)碼照相機(jī)。顯微數(shù)碼照相機(jī)就是現(xiàn)有技術(shù)中用在顯微鏡上的數(shù)碼照相機(jī)。上述物臺(tái)可以是可自動(dòng)移動(dòng)物臺(tái)。進(jìn)一步的，上述設(shè)備的組分鑒定裝置包括用于對(duì)所述圖像采集裝置所采集的圖像進(jìn)行逐幅調(diào)出、逐屏多幅調(diào)出或拼接后調(diào)出的圖像調(diào)用模塊；用于供操作者按煤巖組分分類方案，對(duì)所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像進(jìn)行組分鑒定分組的組分鑒定模塊；用于對(duì)所述組分鑒定模塊的鑒定結(jié)果進(jìn)行記錄統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)模塊；用于對(duì)所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像與所述存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行鏈接的鏈接模塊；和用于對(duì)所述存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)輸出的結(jié)果統(tǒng)計(jì)與輸出模塊。3更進(jìn)一步，上述煤巖組分分類方案可為中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8899、國際標(biāo)準(zhǔn)IS0/DIS7404-3、YB/T077或使用者自定義標(biāo)準(zhǔn)。使用者自定義標(biāo)準(zhǔn)是使用者根據(jù)需要自己定義的標(biāo)準(zhǔn)。上述組分鑒定裝置還可包括用于對(duì)所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像加注鑒定標(biāo)志的標(biāo)記模塊，所述鑒定標(biāo)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(shè)備上進(jìn)行檢測鑒定，得到煤或焦炭顯微組分統(tǒng)計(jì)結(jié)果報(bào)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(dòng)樣品，調(diào)節(jié)焦距進(jìn)行掃描，再通過顯微數(shù)碼照相機(jī)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(jìn)行檢測鑒定。進(jìn)一步，上述步驟1)移動(dòng)樣品、調(diào)節(jié)焦距進(jìn)行掃描是通過自動(dòng)移動(dòng)物臺(tái)和現(xiàn)有技術(shù)中的自動(dòng)調(diào)焦軟件對(duì)樣品按設(shè)定時(shí)間和移動(dòng)距離進(jìn)行移動(dòng)并調(diào)節(jié)焦距進(jìn)行掃描的。上述步驟2)包括以下具體步驟(1)先啟動(dòng)圖像調(diào)用模塊逐幅調(diào)出、逐屏多幅調(diào)出或拼接后調(diào)出所需鑒定的圖像；(2)再啟動(dòng)組分鑒定模塊對(duì)步驟(1)中調(diào)出的圖像進(jìn)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(chǔ)模塊將步驟(2)中得到鑒定結(jié)果進(jìn)行記錄統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)通過啟動(dòng)鏈接模塊將所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像與所述存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行鏈接；(4)啟動(dòng)結(jié)果統(tǒng)計(jì)與輸出模塊對(duì)步驟(3)中存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，生成煤或焦炭顯微組分統(tǒng)計(jì)結(jié)果報(bào)告，并打印輸出。進(jìn)一步，上述步驟(2)中鑒定之前，啟動(dòng)標(biāo)記模塊對(duì)步驟(1)的圖像加注鑒定標(biāo)記。這樣可以通過對(duì)鑒定標(biāo)記標(biāo)志的煤或焦炭的顯微組分進(jìn)行鑒定來統(tǒng)計(jì)各種煤巖組分含本發(fā)明的設(shè)備利用顯微數(shù)碼技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)相結(jié)合，采用顯微數(shù)碼照相機(jī)采集偏光顯微鏡下的圖像并轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)中，通過組分鑒定裝置對(duì)圖像進(jìn)行調(diào)出和處理，操作者在計(jì)算機(jī)上對(duì)煤巖組分進(jìn)行鑒別，并實(shí)時(shí)建立數(shù)據(jù)庫鏈接，記錄每一測點(diǎn)的鑒定結(jié)果，使得組分鑒定結(jié)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(shí)，在測試過程中減少了占用顯微鏡的時(shí)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(shè)備的工作原理方框圖。圖2和圖3均為為本發(fā)明實(shí)施例2圖像調(diào)用模塊采用逐屏多幅調(diào)用形式，進(jìn)行顯微組分組鑒定的界面示意圖。圖4為為本發(fā)明實(shí)施例3圖像調(diào)用模塊采用逐幅調(diào)用形式，進(jìn)行顯微組分組鑒定的界面示意圖。圖5為本發(fā)明實(shí)施例4圖像調(diào)用模塊采用圖像拼接后調(diào)出形式，進(jìn)行顯微組分組鑒定的界面示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。下述實(shí)施例中，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。實(shí)施例1、一種檢測煤或焦炭顯微組分的設(shè)備—種檢測煤或焦炭顯微組分的設(shè)備，包括一放置煤或焦炭樣品的物臺(tái)和對(duì)所述樣品成像的偏光顯微鏡，上述的物臺(tái)是可自動(dòng)移動(dòng)的。本發(fā)明的設(shè)備還包括顯微數(shù)碼照相機(jī)和組分鑒定裝置，其中顯微數(shù)碼照相機(jī)是用來對(duì)偏光顯微鏡所成圖像進(jìn)行采集的裝置；組分鑒定裝置是用來對(duì)顯微數(shù)碼照相機(jī)采集的圖像進(jìn)行圖像調(diào)用、組分鑒定、鏈接、統(tǒng)計(jì)和結(jié)果輸出的。其中組分鑒定裝置包括圖像調(diào)用模塊、標(biāo)記模塊、組分鑒定模塊、存儲(chǔ)模塊、鏈接模塊和結(jié)果統(tǒng)計(jì)與輸出模塊。圖像調(diào)用模塊是根據(jù)用戶的選擇，對(duì)顯微數(shù)碼照相機(jī)采集的圖像進(jìn)行逐幅調(diào)出、逐屏多幅調(diào)出或拼接后調(diào)出的。標(biāo)記模塊是對(duì)所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像標(biāo)注鑒定標(biāo)志的，具體鑒定時(shí)，可僅對(duì)鑒定標(biāo)記覆蓋住的煤或焦炭的組分進(jìn)行鑒定。組分鑒定模塊是操作者按煤巖組分分類方案，對(duì)所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像進(jìn)行組分鑒定的。存儲(chǔ)模塊是對(duì)所述組分鑒定模塊的鑒定結(jié)果進(jìn)行記錄統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫的。鏈接模塊是對(duì)所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像與所述存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行鏈接的。結(jié)果統(tǒng)計(jì)與輸出模塊是對(duì)所述存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和輸出的。本發(fā)明的設(shè)備工作時(shí)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(dòng)的物臺(tái)上，然后移動(dòng)物臺(tái)使樣品置于偏光顯微鏡的油浸物鏡之下。利用現(xiàn)有技術(shù)中的自動(dòng)調(diào)焦軟件，將偏光顯微鏡和顯微數(shù)碼照相機(jī)進(jìn)行調(diào)焦。然后按設(shè)定的時(shí)間和移動(dòng)間距對(duì)樣品進(jìn)行自動(dòng)掃描，在掃描過程中采用顯微數(shù)碼照相機(jī)自動(dòng)采集鏡下圖像，并按采集順序生成文件名，保存于同一個(gè)文件夾里。2、運(yùn)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)GB/T8899、YB/T077、國際標(biāo)準(zhǔn)IS0/DIS7404-3或使用者自定義標(biāo)準(zhǔn))。2)啟動(dòng)圖像調(diào)用模塊，逐幅調(diào)出、逐屏多幅調(diào)出或者拼接后調(diào)出步驟1得到的圖像。其中逐屏多幅調(diào)出圖像，是指按每屏一定數(shù)量的圖像調(diào)出所需鑒定的圖像；拼接后調(diào)出圖像，是指按照?qǐng)D像采集的順序和坐標(biāo)，將所采集的圖像進(jìn)行拼接，復(fù)原出顯微鏡下這個(gè)樣品的圖像。3)啟動(dòng)標(biāo)記模塊對(duì)步驟2)調(diào)出的圖像進(jìn)行標(biāo)注鑒定標(biāo)志(如十字絲和邊框)。4)啟動(dòng)組分鑒定模塊，由操作者按煤巖組分分類方案(中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8899、YB/T077、國際標(biāo)準(zhǔn)IS0/DIS7404-3或使用者自定義標(biāo)準(zhǔn))，觀察每個(gè)圖像中的經(jīng)步驟3)的鑒定標(biāo)記標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)，則選擇"鏡質(zhì)組"、"惰質(zhì)組"、"殼質(zhì)組"、"礦物"或"無效點(diǎn)"中的一個(gè)。為了節(jié)省操作者的時(shí)間，操作者可以對(duì)鑒定后屬于同一類組分的圖像不進(jìn)行指定分組，這種未指定分組的圖像可以被默認(rèn)分組為"鏡質(zhì)組"、"惰質(zhì)組"、"殼質(zhì)組"、"礦物"或"無效點(diǎn)"中的某一個(gè)。如果鑒定結(jié)果為"無效點(diǎn)"，不再參與后續(xù)統(tǒng)計(jì)與計(jì)算。5)存儲(chǔ)模塊將步驟4)中得到的鑒定結(jié)果進(jìn)行記錄統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)通過啟動(dòng)鏈接模塊將所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像與所述存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行鏈接。鏈接的優(yōu)點(diǎn)在于在步驟4)鑒定過程中，可隨時(shí)供操作者進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)出現(xiàn)鑒定錯(cuò)誤時(shí)，及時(shí)修改鑒定結(jié)果，圖像與鑒定結(jié)果之間有聯(lián)系，改善了鑒定結(jié)果的可追溯性，測試精度得到提高。如果個(gè)別圖像尚未鑒定或還未經(jīng)過審核，則重復(fù)步驟1)_5)，如果所有圖像經(jīng)過鑒定并審核，則可進(jìn)入第6)步。6)啟動(dòng)結(jié)果統(tǒng)計(jì)與輸出模塊對(duì)步驟5)中存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)生成組分統(tǒng)計(jì)結(jié)果報(bào)告，并打印輸出。實(shí)施例2、逐屏多幅調(diào)用按國家標(biāo)準(zhǔn)分類進(jìn)行顯微組分組鑒定和統(tǒng)計(jì)采用上述實(shí)施例1介紹的設(shè)備和方法進(jìn)行煤巖顯微組分鑒定，其中圖像調(diào)用模塊是采取逐屏多幅調(diào)用形式，煤巖顯微組分分類標(biāo)準(zhǔn)采用中國國家標(biāo)準(zhǔn)("鏡質(zhì)組"、"惰質(zhì)組"、"殼質(zhì)組"、"礦物"或"無效點(diǎn)")，組分鑒定的操作界面如圖2或圖3所示。啟動(dòng)組分鑒定模塊時(shí)，調(diào)出圖像后的同時(shí)也調(diào)出表l這種表格，使用者對(duì)調(diào)出的圖像指定相應(yīng)的分組后，在表1中的"測點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)"的相應(yīng)列中計(jì)數(shù)值自動(dòng)增加l，并自動(dòng)重新計(jì)算表1中第3行"百分比"各列的數(shù)據(jù)。本實(shí)施例統(tǒng)計(jì)的總結(jié)果如表1所示。表1.煤巖顯微組分鑒定結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例3、逐幅調(diào)用，按國家標(biāo)準(zhǔn)分類進(jìn)行顯微組分組鑒定和統(tǒng)計(jì)本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于以下一點(diǎn)，其余步驟完全相同圖像調(diào)用模塊在調(diào)出顯微數(shù)碼照相機(jī)中的圖像時(shí)，是逐幅調(diào)出的。組分鑒定的操作界面如圖4所示。實(shí)施例4、圖像拼接后調(diào)用，按自定義分類方式進(jìn)行顯微組分組鑒定和統(tǒng)計(jì)本實(shí)施例與實(shí)施例2的區(qū)別在于以下兩點(diǎn)，其余步驟完全相同1、圖像調(diào)用模塊是在將圖像拼接后調(diào)出的；2、煤巖顯微組分分類標(biāo)準(zhǔn)采用用戶自定義標(biāo)準(zhǔn)。組分鑒定的操作界面如圖5所示。權(quán)利要求一種檢測煤或焦炭顯微組分的設(shè)備，包括一放置樣品的物臺(tái)和對(duì)所述樣品成像的成像裝置，其特征在于所述設(shè)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(duì)所述圖像采集裝置的圖像進(jìn)行圖像調(diào)用、鑒定、鏈接、統(tǒng)計(jì)和結(jié)果輸出的組分鑒定裝置；所述成像裝置的放大倍數(shù)至少是5倍。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)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(shù)碼照相機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于所述物臺(tái)是可自動(dòng)移動(dòng)物臺(tái)。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的設(shè)備，其特征在于所述組分鑒定裝置包括用于對(duì)所述圖像采集裝置所采集的圖像進(jìn)行逐幅調(diào)出、逐屏多幅調(diào)出或拼接后調(diào)出的圖像調(diào)用模塊；用于供操作者按煤巖組分分類方案，對(duì)所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像進(jìn)行組分鑒定的組分鑒定模塊；用于對(duì)所述組分鑒定模塊的鑒定結(jié)果進(jìn)行記錄統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)模塊；用于對(duì)所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像與所述存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行鏈接的鏈接模塊；和用于對(duì)所述存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)輸出的結(jié)果統(tǒng)計(jì)與輸出模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于所述煤巖組分分類方案為中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T8899、YB/T077、國際標(biāo)準(zhǔn)IS0/DIS7404-3或使用者自定義標(biāo)準(zhǔn)。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的設(shè)備，其特征在于所述組分鑒定裝置還包括用于對(duì)所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像加注鑒定標(biāo)志的標(biāo)記模塊，所述鑒定標(biāo)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(quán)利要求l-6任一所述的設(shè)備上進(jìn)行檢測鑒定，得到煤或焦炭顯微組分統(tǒng)計(jì)結(jié)果報(bào)告。8.根據(jù)權(quán)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(dòng)樣品，調(diào)節(jié)焦距進(jìn)行掃描，再通過顯微數(shù)碼照相機(jī)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(jìn)行檢測鑒定。9.根據(jù)權(quán)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(dòng)圖像調(diào)用模塊逐幅調(diào)出、逐屏多幅調(diào)出或拼接后調(diào)出所需鑒定的圖像；(2)再啟動(dòng)組分鑒定模塊對(duì)步驟(1)中調(diào)出的圖像進(jìn)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(chǔ)模塊將步驟(2)中得到鑒定結(jié)果進(jìn)行記錄統(tǒng)計(jì)并存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫中，同時(shí)通過啟動(dòng)鏈接模塊將所述圖像調(diào)用模塊調(diào)出的圖像與所述存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行鏈接；(4)啟動(dòng)結(jié)果統(tǒng)計(jì)與輸出模塊對(duì)步驟(3)中存儲(chǔ)模塊記錄的鑒定結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，生成煤或焦炭顯微組分統(tǒng)計(jì)結(jié)果報(bào)告，并打印輸出。10.根據(jù)權(quán)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(dòng)標(biāo)記模塊對(duì)步驟(1)的圖像加注鑒定標(biāo)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(shè)備。該設(shè)備包括一放置煤或焦炭樣品的物臺(tái)和對(duì)所述樣品成像的成像裝置，其特征在于所述設(shè)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(duì)所述圖像采集裝置的圖像進(jìn)行圖像調(diào)用、鑒定、鏈接、統(tǒng)計(jì)及結(jié)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(shè)備中進(jìn)行檢測鑒定，得到組分統(tǒng)計(jì)結(jié)果報(bào)告。本發(fā)明的設(shè)備測定的鑒定結(jié)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(hào)G01N21/01GK101718711SQ20091024333公開日2010年6月2日申請(qǐng)日期2009年12月21日優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:煤炭科學(xué)研究總院;太原煤氣化股份有限公司