CN104535617A - 砂石含水率检测方法与系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种砂石含水率检测方法与系统，将砂石以预设厚度均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，形成预设厚度和预设宽度的砂石带，随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系，根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，在线、准确计算砂石含水率。

Description

砂石含水率检测方法与系统

技术领域

本发明涉及混凝土技术领域，特别是涉及砂石含水率检测方法与系统。

背景技术

混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称，它广泛应用于土木工程，判断混凝土是否合格的一个重要参数是混凝土的塌落度。

坍落度主要是指混凝土的塑化性能和可泵性能，是用一个量化指标来衡量其程度(塑化性和可泵性能)的高低，用于判断施工能否正常进行。影响塌落度的因素有很多，其中最主要的因素是砂石含水率。目前砂石原料含水率检测常规手段是抽检，将随机采样获得的砂石拿到实验室内采用称重、烘干等手段计算出当前批次砂石的含水率。

上述含水检测方式无法实时在线检测砂石含水率，由于需要采样到实验室内进行检测，其需要耗费一定的检测时间，可能出现检测结果出来之前，当前批次砂石已经使用完了。

发明内容

基于此，有必要针对现有砂石含水检测方式无法在线检测的问题，提供一种能够在线检测的砂石含水率检测方法与系统。

一种砂石含水率检测方法，包括步骤：

将砂石以预设厚度均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，形成预设厚度和预设宽度的砂石带；

随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小；

获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系；

根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率。

一种砂石含水率检测系统，包括：

平铺模块，用于将砂石以预设厚度均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，形成预设厚度和预设宽度的砂石带；

电流测量模块，用于随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小；

获取模块，用于获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系；

计算模块，用于根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率。

本发明砂石含水率检测方法与系统，将砂石以预设厚度均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，形成预设厚度和预设宽度的砂石带，随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系，根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率。预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系可以基于历史数据分析或者实时数据采集分析，即在实际搅拌站生产中，我们只需测量预设长度砂石带在施加预设额度电压下的电流值，即可在线、准确计算出其含水率，确保搅拌站生产出塌落度合格的混凝土。

附图说明

图1为本发明砂石含水率检测方法第一个实施例的流程示意图；

图2为本发明砂石含水率检测方法第二个实施例的流程示意图；

图3为本发明砂石含水率检测系统第一个实施例的结构示意图；

图4为本发明砂石含水率检测系统第二个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

自然界中不同的物质具备不同的导电特性，有的物质是导体，有的物质是绝缘体，也有些物质在不同状态(温度等)下导电特性不相同。一般来说，干的砂石是一种阻碍电流流动的材料，其具有巨大电阻率。对于参杂有一定水分的砂石虽然其同样具有很大的电阻率，但是其相较于干砂石来说，其电阻率已经大大降低了，对于相同成分的砂石，其含水率不相同其对应的电阻率也不相同，即在施加相同额度电压下其表征出的电流也不相同，本发明砂石含水率检测方法与系统即基于上述理论实现。

如图1所示，一种砂石含水率检测方法，包括步骤：

S100：将砂石以预设厚度均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，形成预设厚度和预设宽度的砂石带。

可以选择将砂石来料压制成预设厚度，之后将这些砂石均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，均匀平铺在传送带上的砂石可以看成一个矩形的条状，我们可以将其看成是一个巨大的电阻。这个电阻最大长度为搅拌站进料口的传送带的起始点和终止点。对于这个砂石带的厚度以及宽度可以根据实际需求进行调整、预设。非必要的，为了尽量减少误差，我们可以将砂石以一定紧致度均匀平铺于传送带上。

S200：随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小。

砂石已经均为平铺在传送带上，我们可以选取预设长度，例如1米的砂石带，对选取的砂石带施加预设额度电压，并测量此时砂石带的电流值。

S300：获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系。

预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系，我们可以基于历史经验数据分析获得，将历史操作中，当前批次砂石制作成预设长度、预设厚度和预设宽度的砂石带，调整并记录该砂石带的含水率，再分别施加预设额度的电压值，测量不同含水率时砂石带中电流的大小。

S400：根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率。

在知晓预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小之后，我们可以根据其对应关系实时计算获得砂石含水率。

本发明砂石含水率检测方法，将砂石以预设厚度均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，形成预设厚度和预设宽度的砂石带，随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系，根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率。预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系可以基于历史数据分析或者实时数据采集分析，即在实际搅拌站生产中，我们只需测量预设长度砂石带在施加预设额度电压下的电流值，即可在线、准确计算出其含水率，确保搅拌站生产出塌落度合格的混凝土。

如图2所示，在其中一个实施例中，步骤S300具体包括步骤：

S320：将当前批次砂石均匀平铺，形成预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带；

S340：测量并记录不同含水率下，施加预设额度电压时，所述预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带中通过的电流大小；

S360：建立预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系。

在搅拌站中相同成分批次的砂石可能存放有大量，对于相同批次的砂石，其预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系是相同的。所以在本实施例中，我们选择现场实时获取数据分析预设长度、预设厚度和预设宽度的砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系。具体来说，我们先将当前批次的砂石均匀平铺，非必要的，还可以将砂石平铺紧致度与传送带上平铺砂石的紧致度相同，形成一个预设长度、与之前搅拌站传送带上厚度和宽度相同的砂石带，测量并记录下在不同含水率，施加预设额度电压时，所述预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带中通过的电流大小，基于上述这些参数，我们就可以建立一个完整的预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系。需要指出的是，我们可以根据含水率检测精度的需求来确定这个对应关系的详细程度，当含水率检测精度要求高时，需要建立更加详细的预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系，此时数据处理量会相对较多，当含水率检测精度要求较低时，需要建立一个基本的预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系，此时数据处理量会相对较少。

在其中一个实施例中，所述随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小具体包括步骤：

从搅拌站进料口的传送带上随机选取不同起止点预设长度的砂石带；

分别测量不同起止点预设长度的砂石带在施加预设额定电压下的电流大小；

对测量获得的不同起止点预设长度的砂石带在施加预设额定电压下的电流大小求平均值，获得预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小。

在本实施例中，为了准确获得预设长度砂石带的在施加预设额定电压下电流大小，采用求平均值的方式，随机选取不同起止点且相同长度的砂石带，别测量不同起止点预设长度的砂石带在施加预设额定电压下的电流大小，之后求平均值，减少误差，提高计算结果的准确度。

在其中一个实施例中，所述根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率之后还有步骤：

根据计算获得的砂石含水率，实时调整混凝土生产中加入的水量。

影响塌落度的因素有很多，其中最主要的因素是砂石含水率，在我们计算获得砂石含水率之后，即可换算出单位重量的当前批次砂石中含有多少水和多少干砂石，再根据混凝土生产需求，确定生产单位方量混凝土还需加入的水量，从而确保生产出的混凝土塌落度合格。

在其中一个实施例中，所述预设长度为1米，所述预设厚度为1厘米，所述预设宽度为1米。

在本实施例中，预设长度选取1米，预设厚度选取1厘米，预设宽度选取1米，简化数据计算复杂程度，提高数据处理效率。

如图3所示，一种砂石含水率检测系统，包括：

平铺模块100，用于将砂石以预设厚度均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，形成预设厚度和预设宽度的砂石带；

电流测量模块200，用于随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小；

获取模块300，用于获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系；

计算模块400，用于根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率。

本发明砂石含水率检测系统，平铺模块100将砂石以预设厚度均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，形成预设厚度和预设宽度的砂石带，电流测量模块200随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，获取模块300获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系，计算模块400根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率。预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系可以基于历史数据分析或者实时数据采集分析，即在实际搅拌站生产中，我们只需测量预设长度砂石带在施加预设额度电压下的电流值，即可在线、准确计算出其含水率，确保搅拌站生产出塌落度合格的混凝土。

如图4所示，在其中一个实施例中，所述获取模块300具体包括：

定型单元320，用于将当前批次砂石均匀平铺，形成预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带；

测量单元340，用于测量并记录不同含水率下，施加预设额度电压时，所述预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带中通过的电流大小；

对应关系建立单元360，用于建立预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系。

在其中一个实施例中，所述电流测量模块200具体包括：

选取单元，用于从搅拌站进料口的传送带上随机选取不同起止点预设长度的砂石带；

长度测量单元，用于分别测量不同起止点预设长度的砂石带在施加预设额定电压下的电流大小；

平均值处理单元，用于对测量获得的不同起止点预设长度的砂石带在施加预设额定电压下的电流大小求平均值，获得预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小。

在其中一个实施例中，所述砂石含水率检测系统还包括：

调节模块，用于根据计算获得的砂石含水率，实时调整混凝土生产中加入的水量。

在其中一个实施例中，所述预设长度为1米，所述预设厚度为1厘米，所述预设宽度为1米。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种砂石含水率检测方法，其特征在于，包括步骤：

将砂石以预设厚度均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，形成预设厚度和预设宽度的砂石带；

随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小；

获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系；

根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率。

2.根据权利要求1所述的砂石含水率检测方法，其特征在于，所述获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系具体包括步骤：

将当前批次砂石均匀平铺，形成预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带；

测量并记录不同含水率下，施加预设额度电压时，所述预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带中通过的电流大小；

建立预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系。

3.根据权利要求1或2所述的砂石含水率检测方法，其特征在于，所述随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小具体包括步骤：

从搅拌站进料口的传送带上随机选取不同起止点预设长度的砂石带；

分别测量不同起止点预设长度的砂石带在施加预设额定电压下的电流大小；

对测量获得的不同起止点预设长度的砂石带在施加预设额定电压下的电流大小求平均值，获得预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小。

4.根据权利要求1或2所述的砂石含水率检测方法，其特征在于，所述根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率之后还有步骤：

根据计算获得的砂石含水率，实时调整混凝土生产中加入的水量。

5.根据权利要求1或2所述的砂石含水率检测方法，其特征在于，所述预设长度为1米，所述预设厚度为1厘米，所述预设宽度为1米。

6.一种砂石含水率检测系统，其特征在于，包括：

平铺模块，用于将砂石以预设厚度均匀平铺至搅拌站进料口的传送带上，形成预设厚度和预设宽度的砂石带；

电流测量模块，用于随机选取搅拌站进料口的传送带上预设长度的砂石带，测量所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小；

获取模块，用于获取预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系；

计算模块，用于根据预设长度、预设厚度以及预设宽度砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系和所述预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小，计算砂石含水率。

7.根据权利要求6所述的砂石含水率检测系统，其特征在于，所述获取模块具体包括：

定型单元，用于将当前批次砂石均匀平铺，形成预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带；

测量单元，用于测量并记录不同含水率下，施加预设额度电压时，所述预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带中通过的电流大小；

对应关系建立单元，用于建立预设长度、所述预设厚度和所述预设宽度的砂石带含水率与施加预设额度电压下电流强度的对应关系。

8.根据权利要求6或7所述的砂石含水率检测系统，其特征在于，所述电流测量模块具体包括：

选取单元，用于从搅拌站进料口的传送带上随机选取不同起止点预设长度的砂石带；

长度测量单元，用于分别测量不同起止点预设长度的砂石带在施加预设额定电压下的电流大小；

平均值处理单元，用于对测量获得的不同起止点预设长度的砂石带在施加预设额定电压下的电流大小求平均值，获得预设长度的砂石带在施加预设额度电压下电流强度大小。

9.根据权利要求6或7所述的砂石含水率检测系统，其特征在于，还包括：

调节模块，用于根据计算获得的砂石含水率，实时调整混凝土生产中加入的水量。

10.根据权利要求6或7所述的砂石含水率检测系统，其特征在于，所述预设长度为1米，所述预设厚度为1厘米，所述预设宽度为1米。