CN106840969B - 新拌混凝土流变参数全自动测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新拌混凝土流变参数全自动测试仪，包括自动取料系统、滚筒筛料系统、测试系统、回料系统、冲洗系统和显示控制系统。由于其具备全程自动化连续在线测试混凝土流变参数的特点，以直接应用于现场混凝土生产与运输卸料工序，既不浪费测试料又不会扰混凝土生产线正常使用。

Description

新拌混凝土流变参数全自动测试仪

技术领域

本发明涉及一种自动测试新拌混凝土流变参数的仪器，具体涉及一种新拌混凝土流变参数全自动测试仪。

背景技术

新拌混凝土的工作性能好坏一直是能否浇筑高质量混凝土的前提。坍落度法是测定新拌混凝土工作性较成熟有效的方法，但随着高效减水剂、引气剂等外加剂的大量使用，传统混凝土工作性测试方法已不能满足监测施工现场混凝土工作性的需要。而随着高性能混凝土的出现，混凝土掺合料轻微的变化可能会导致工作性较大的变化，有些变化甚至会引起严重后果；同时，伴随着对混凝土用途要求越来越高，如何在保持混凝土结构性能以满足设计要求的前提下确保混凝土有良好的工作性，也给工程人员带来巨大压力。

因此，一些测试混凝土流变参数的相关装置被研发出来。但这些装置及方法仅有部分能用于现场工地，其中一些测试或不能反映实际流变参数或仪器价格昂贵或移动不方便且不能实现全自动化测试。目前流变参数测试不能实现全自动化，故工程现场采用抽检式检验方法，施工现场混凝土工作性能难以控制。混凝土拌合物流变性能测试已成为影响混凝土施工质量的一个重要因素。

为此，设计一种采用全自动筛料式测试混凝土流变参数的测试仪，就成为亟待解决的技术问题。

发明内容

发明目的：为克服现有测试仪器测试混凝土工作性不准确、不方便的不足，本发明提供了一种剔除大骨料的混凝土流变参数全自动测试仪，以达到准确、实时和自动化智能测试混凝土工作性，保证混凝土工作性满足施工要求。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的新拌混凝土流变参数全自动测试仪，包括自动取料系统、滚筒筛料系统、测试系统、回料系统、冲洗系统和显示控制系统。

自动取料系统包括：圆弧形的取料溜槽、底部安装有阀门的进料口、端部装有带手柄的坡度调节控制器。显示控制终端采集盛料筒混凝土料体积的数值显示达到测试要求时，液压控制电磁阀自动关闭进料口。

所述测试导槽为坡度可调的导槽，导槽一端底部装有带手柄的坡度调节控制器。

所述滚筒式筛料系统包括筛网滚筒和齿轮传动装置。筛网滚筒以一定倾角安装。筛网滚筒由三部分组成：进料段、筛料段和出料段。进料段为前端小后端大的圆锥形滚筒，能够顺利将导溜槽混凝土导入到筛料段；进料段外部有支持滚筒旋转的滚轮，滚轮外部装有密封圈，防止杂物进入滚轮致使滚轮不旋转。筛料段为圆柱形滚筒，滚筒上布满正方形筛孔，正方形孔的边角采用倒圆角，防止卡料；筛料段外部设有柔性刮片，用来清除滚筒外部沾浆；筛料段滚筒内部采用带有一定倾角和肋高的带状螺旋叶片，可以带动混凝土沿滚筒转动和防止混凝土料迅速滑离筛料段。出料段为圆柱形滚筒，滚筒外部有传动齿轮，伺服电机通过传动齿轮给滚筒旋转提供动力。

所述测试系统包括盛料筒、十字搅拌轴和伺服电机。盛料筒底盖可通过电磁阀自动打开和关闭。显示终端通过内部PLC控制伺服电机分别以五个不同的档速转动，每个档速之间的转速差值相等，转动时间相同，确保每个档速获得扭矩值对应的点均匀分布在转速横轴上。

所述超声料位计传感器采用模拟量输入方式，将测得的距固定料口距离通过电流方式输入PLC，PLC再通过编程计算将电流值转化为料位距固定料口高度的距离值。

所述自动出料系统为显示控制终端上料位计料位距离为0时，通过PLC控制液压电磁阀门自动打开盛料筒底盖。

所述回料系统包括回收盒、回收盒滑动轨道和液压动力装置。回收盒底部设有可关闭的排污孔，回料时出排污关闭，清洗时打开。当回收系统启动时，回收盒在液压动力作用下沿滑动轨道运行到混凝土卸料位置顶端，并自动翻转卸料。

所述冲洗系统包括进水管、高压泵和冲洗管。进水管为可灵活拆卸、折叠、展开的软管，冲洗管一端连在高压泵上，中途用三通管分成二支，另一端分别固定在筛网滚筒底部和盛料筒上方，出水管口有水流分散装置，冲洗时水流以高压喷洒的方式喷出。

所述液压动力系统包括：油缸、液压电机、液压管路、电磁阀。液压电机通过PLC控制启动与停止。

所述显示控制终端为工业平板电脑，与PLC的端口进行连接。平板电脑内部装有流程控制程序、数据收集、存储、分析挖掘、查询程序以及数据上传程序等。数据上传程序能将流变参数相对应的温度、湿度、混凝土配比和时间同步发送到云端，方便查询、导出和为数据库提供基础数据。

有益效果：本发明的仪器可以自动、准确的测试混凝土流变参数。该发明仪器的突出优点是能全程自动化连续在线测试混凝土流变参数；仪器能够直接应用于现场混凝土生产与运输卸料工序，既不浪费测试料又不干扰混凝土生产线正常使用。

除了上面所述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外，本发明的新拌混凝土流变参数全自动测试仪所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图做出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例中新拌混凝土流变参数测试仪器的等轴测图；

图2为图1的后视图；

图3为新拌混凝土流变参数测试仪各功能系统的逻辑关系图；

图中：1、取料溜槽；2、进料口；3、电磁阀；4、坡度调节器；5、测试导槽；6、测试导槽坡度调节器；7、筛网滚筒进料段；8、筛网滚筒筛料段；9、筛网滚筒出料段；10、伺服电机；11、超声料位计；12、工业平板电脑；13、控制柜；14、温湿度传感器；15、油缸；16、油泵电机；17、齿轮传动装置；18、滚筒传动电机；19、盛料筒；20、盛料筒活动底盖；21、回收盒；22、排污孔；23、滑动轨道；24、进水管；25、高压泵；26、冲洗管；27、骨料回收溜槽；28、取料溜槽支撑；29、车轮。

具体实施方式

实施例：

本实施例的新拌混凝土流变参数全自动测试仪如图1和图2所示，包括自动取料系统、滚筒式筛料系统、测试系统、回料系统、冲洗系统、显示控制系统几个部分。

其中，自动取料系统包括：取料溜槽1、进料口2、电磁阀3、坡度调节器4。坡度调节器4的作用是通过抬高或降低溜槽一端的高度来调节溜槽的坡度，保证新拌混凝土在溜槽上顺利的滑动。取料开始时，通过工业平板电脑12控制电磁阀3打开进料口2开始进料。当工业平板电脑12上超声料位计11读数显示盛料筒19内部料达到测试要求时，工业平板电脑12控制电磁阀2关闭进料口。

滚筒式筛料系统包括：进料段7、筛料段8、出料段9、齿轮传动装置17。滚筒传动电机18通过齿轮传动装置17给筛料系统提供旋转动力，使滚筒以恒定的速度均速旋转，保证混凝土筛料的稳定性。混凝土通过进料口2进入测试导槽5，通过测试导槽5进入到进料段7。混凝土从进料段7进入筛料段8，在旋转和滚筒倾斜滑动的共同作用下，在筛料段8中小骨料通过筛孔进入盛料筒19，大骨料则进入出料段9。大骨料从滚筒出料段9出来之会落入骨料回收溜槽27，之后从溜槽进入回收盒21。

测试系统包括：盛料筒19、伺服电机10、十字搅拌轴。在测试之前，平板电脑12通过控制电磁阀关闭盛料筒活动底盖20。当待测料装满盛料筒时平板电脑会自动启动流变参数测试程序，则伺服电机10会带动十字搅拌轴旋转开始测试。测试结束以后平板电脑12会自动控制电磁阀打开盛料筒活动底盖20卸料，卸料时盛料筒活动底盖20充当卸料溜槽，测试料进入回收盒21。

回料系统包括：回收盒21、回收盒滑动轨道23、油泵电机16。卸料完成以后，平板电脑12启动卸料程序，油泵电机16开始工作为回收盒21滑动提供动力，回收盒21就会沿着滑动轨道23移动直到轨道顶端。在轨道顶端装有圆弧形的弯道，回收盒到达顶端以后会沿着圆弧的轨迹自动翻转卸料。

冲洗系统包括：进水管24、高压泵25、冲洗管26。冲洗前在进水管24上加接软管，并将软管放入水桶中或连接在水龙头上。然后点击工业平板电脑12的冲洗按钮，高压泵25开始工作，将水吸出并加压从冲洗管26喷出。冲洗管26固定在测试仪器上。设备底部的车轮29方便了在施工现场移动。

新拌混凝土流变参数测试仪各功能系统的相互关系如图3所示，在显示控制终端点击自动测试按钮，显示终端控制自动取料系统和滚筒筛料系统启动，通过超声料位计判断进料是否完成进料，完成进料则开始启动测试系统进行流变参数测试，若未完成进料则继续进料直至完成后开始测试混凝土参数。测试完成以后显示终端控制出料系统出料，出料完成后回料系统启动开始回料，显示终端通过回料盒是否复位判断回料是否完成，直到回料完成以后开始控制冲洗系统进行冲洗。

以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种新拌混凝土流变参数全自动测试仪，其特征在于：包括自动取料系统、滚筒式筛料系统、测试系统、回料系统、冲洗系统和显示控制系统；

所述滚筒式筛料系统包括筛网滚筒和齿轮传动装置；

所述筛网滚筒倾斜地安装于测试仪上，包括进料段、筛料段和出料段；

所述进料段为前端小后端大的圆锥形滚筒，用于将测试导槽混凝土导入到筛料段；进料段外部设有用于支持滚筒旋转的滚轮，滚轮外部装有密封圈；

所述筛料段为布满正方形筛孔的圆柱形滚筒，正方形孔的边角具有倒角，筛料段外部设有用于清除滚筒外部沾浆的柔性刮片，筛料段滚筒内部具有倾斜的带状螺旋叶片，用于带动混凝土沿滚筒转动和防止混凝土料迅速滑离筛料段；

所述出料段为外部有传动齿轮的圆柱形滚筒，所述传动齿轮与伺服电机联接。

2.根据权利要求1所述的新拌混凝土流变参数全自动测试仪，其特征在于：所述自动取料系统包括：圆弧形的取料溜槽、底部安装有阀门的进料口、端部装有带手柄的坡度调节控制器；当显示控制终端采集盛料筒混凝土料体积的数值显示达到测试要求时，液压控制电磁阀自动关闭进料口。

3.根据权利要求1所述的新拌混凝土流变参数全自动测试仪，其特征在于：所述测试导槽为坡度可调的导槽，导槽一端底部装有带手柄的坡度调节控制器。

4.根据权利要求1所述的新拌混凝土流变参数全自动测试仪，其特征在于：所述测试系统包括盛料筒、十字搅拌轴和伺服电机；所述盛料筒底盖通过电磁阀控制开闭，所述十字搅拌轴与伺服电机的输出轴联接；还包括用于测量料位距固定料口高度的超声料位计传感器，当自动出料系统为显示控制终端上料位计料位距离为0时，PLC控制电磁阀自动打开盛料筒底盖。

5.根据权利要求1所述的新拌混凝土流变参数全自动测试仪，其特征在于：所述回料系统包括回收盒、回收盒滑动轨道和液压动力装置，所述回收盒底部设有可关闭的排污孔，回料时出排污关闭，清洗时打开；当回收系统启动时，回收盒在液压动力作用下沿滑动轨道运行到混凝土卸料位置顶端，并自动翻转卸料。

6.根据权利要求5所述的新拌混凝土流变参数全自动测试仪，其特征在于：所述液压动力装置包括油缸、液压电机、液压管路和电磁阀，液压电机通过PLC控制启动与停止。

7.根据权利要求1所述的新拌混凝土流变参数全自动测试仪，其特征在于：所述冲洗系统包括进水管、高压泵和冲洗管，所述进水管为软管，冲洗管一端连在高压泵上，中途用三通管分成二支，另一端分别固定在筛网滚筒底部和盛料筒上方，出水管口有水流分散装置，冲洗时水流以高压喷洒的方式喷出。

8.根据权利要求1所述的新拌混凝土流变参数全自动测试仪，其特征在于：所述显示控制系统为工业平板电脑，与PLC的端口进行连接。