CN109556989A - 一种用于集料的在线自动检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于集料的在线自动检测系统，包括取样装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置和控制装置，取样装置用于获取集料，第一检测装置与取样装置输出端连接以对集料进行烘干，并检测集料烘干前后的质量，第二检测装置与第一检测装置输出端连接，以获取集料下落的图像信息，并对该集料进行除尘，第三检测装置与第二检测装置输出端连接以计量除尘后的集料的质量，控制装置分别与第一、第二和第三检测装置连接，以分别计算集料的含水率、粒形粒度信息和含尘率。本发明能够对生产线上的集料情况进行实时在线检测，无需人工干预即可了解集料的含水率、粒型、粒度与含粉率的情况，从根本上改变了以往的检测手段。
Description
技术领域
本发明属于测试装置领域，具体地涉及一种用于集料的在线自动检测系统。
背景技术
传统集料的检测方式是由人按照国家标准进行操作检测，从取样直至检测结束后的数据整理归纳都是人与较为基础的实验设备共同完成，几乎没有自动化与智能化的设备参与。
现有技术一种粉料粒度检测装置(公开号：CN204128924U)，公开了一种粒度检测装置，但其检测局限于粒度与粒型的检测，功能单一，无法应用于集料的自动检测。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提供一种用于集料的在线自动检测系统，无需人工干预，即能够对生产线上集料的含水率、粒形粒度和含尘率进行实时在线检测。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：一种用于集料的在线自动检测系统，包括取样装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置和控制装置，取样装置用于获取集料，第一检测装置与取样装置输出端连接以对集料进行烘干，并检测集料烘干前后的质量，第二检测装置与第一检测装置输出端连接，以获取集料下落的图像信息，并对该集料进行除尘，第三检测装置与第二检测装置输出端连接以计量除尘后的集料的质量，控制装置分别与第一、第二和第三检测装置连接，以分别计算集料的含水率、粒形粒度信息和含尘率。
进一步的，第一检测装置包括第一料斗、烘干装置、第一计量装置、翻转装置和分散减压装置，第一计量装置与所述控制装置连接，烘干装置用于烘干集料，第一计量装置分别与烘干装置和控制装置连接，以测量集料烘干前后的质量并反馈至控制装置，翻转装置与第一计量装置连接用以在集料烘干后翻转烘干装置，第一料斗设置于烘干装置下方用以接收烘干装置翻转出的集料，分散减压装置安装于第一料斗内，以减缓集料对第一料斗的冲力并使集料分散均匀。
进一步的，第二检测装置包括第二料斗、落料通道、拍摄装置和除尘装置，第二料斗与所述第一检测装置输出端连接，落料通道与第二料斗连通以供第二料斗输出的集料自由下落，拍摄装置与所述控制装置连接，用以拍摄集料在落料通道内下落的图像信息并反馈至控制装置，除尘装置包括进风口、除尘管道和负压装置，进风口设置在落料通道底部，除尘管道上端与落料通道顶部连通、下端与负压装置连接，气流从进风口进入落料通道并向上流动，经除尘管道后被负压装置吸出以去除集料中的粉尘。
进一步的，取样装置包括气动装置和机械爪，气动装置与机械爪连接，气动装置与控制装置连接。
进一步的，还包括与所述控制装置连接的人机交互界面。
进一步的，控制装置包括中央控制器。
进一步的，分散减压装置包括振动装置和多个分散板，多个分散板上下交错相对设置在第一料斗内壁，分散板向下倾斜布置且可堆积集料，振动装置安装于第一料斗上，用于使堆积在分散板上的集料相互摩擦并掉落至下一分散板。
进一步的，分散板相对两侧向上折弯形成挡料板，以防止集料从分散板两侧掉落。
进一步的，风速感应器、负压通道和第一阀门，落料通道底部设置有出风口，负压通道一端与出风口连通、另一端与所述负压装置连接，风速感应器与落料通道连接以测量落料通道内风速，第一阀门根据该风速调节负压通道的风流量。
进一步的，还包括除尘支路和第二阀门，除尘支路一端通过除尘管道与负压装置连接、另一端与大气连通，第二阀门根据所述风速调节除尘支路的风流量。
本发明具有如下有益效果：
1.本发明能够对生产线上的集料情况进行实时在线检测，并实现全自动化与智能化生产流程控制，无需人工干预即可了解集料的含水率、粒形粒度与含粉率信息，提高了检测效率，从根本上改变了以往的检测手段，使之更加人性化。
2.第一检测装置能对集料进行烘干，并获取集料烘干前后的质量，控制装置根据该质量计算集料的含水率，原理简单，结果可靠，检测精度高，分散减压装置能够缓解集料对第一料斗的冲力并将集料分散均匀，实现在线检测集料含水率的同时，延长第一料斗的寿命，还可对集料进入下一个环节前进行预匀化处理。
3.第二检测装置可在对集料进行粒形粒度检测前，对集料进行除粉处理，极大程度上提高了集料检测的精度。
4.第二检测装置中风速感应器可在线测量落料通道风速，并由第一阀门和负压通道调节落料通道内的风速，在透气格栅的配合下，落料通道内风速可维持在合理的数值，既能够维持除尘必要的风速，又能够防止负压装置负压过大使落料通道内产生涡流，防止细料随着涡流在摄像区运动而不下落，导致细料在摄像区停留时间比粗料更长，造成细料多拍的情况。
附图说明
图1为一种用于集料的在线自动检测系统的结构示意左视图。
图2为一种用于集料的在线自动检测系统的结构示意正视图。
图3为第一检测装置的结构示意正视图。
图4为分散板结构示意图。
图5为第二检测装置的立体结构示意图。
图6位第二检测装置的结构示意正视图。
图中标注数字信息为：
11、气动装置，12、机械爪，2、第一检测装置，21、第一料斗，22、烘干装置，23、第一计量装置，231、上称重传感器，232、防风罩，24、翻转装置，241、上旋转盘，25、分散减压装置，251、多个分散板，2511、挡料板，252、第一振动装置，253、减振块，3、第二检测装置，31、第二料斗，321、落料通道，33、拍摄装置，342、除尘管道，322、分散管道，323、收缩管道，35、第二振动装置，36、透气格栅，37、风速感应器，324、负压通道，325、除尘支路，381、第一阀门，382、第二阀门，41、第二计量装置，411、下旋转盘，412、下称重传感器，413、接料器，414、出料皮带，5、控制装置。
具体实施方式
以下参照图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，对本发明作进一步描述。
用于集料的在线自动检测系统，包括取样装置、第一检测装置2、第二检测装置3、第三检测装置4和控制装置5，取样装置用于获取集料，第一检测装置2与取样装置输出端连接以对集料进行烘干，并检测集料烘干前后的质量，第二检测装置3与第一检测装置2输出端连接，以获取集料下落的图像信息，并对该集料进行除尘，第三检测装置4与第二检测装置3输出端连接以计量除尘后的集料的质量，控制装置5分别与第一检测装置2、第二检测装置3和第三检测装置4连接，以分别计算集料的含水率、粒形粒度信息和含尘率。
取样装置包括气动装置11和机械爪12，气动装置11为水平气缸和垂直气缸，两气缸均由气缸筒和活塞杆构成，水平气缸的活塞杆连接垂直气缸的气缸筒，垂直气缸的活塞杆连接机械爪，两个气缸分别与控制装置5连接，控制装置5控制水平气缸的活塞运动用以控制垂直气缸和机械爪的水平位置，控制装置控制垂直气缸的活塞运动用以控制机械爪的垂直位置，在气动装置11的作用下，机械爪12抓取集料，并将集料转入第一检测装置2。
第一检测装置2包括第一料斗21、烘干装置22、第一计量装置23、翻转装置24和分散减压装置25。烘干装置22为锥型加热套，集料进入第一检测装置2后落入烘干装置22进行烘干；第一计量装置23包括防风罩232和上称重传感器231，上称重传感器231分别与烘干装置22和控制装置5连接，以获取集料烘干前的质量m1和烘干后的质量m2并传输至控制装置5，控制装置5根据公式计算集料的含水率翻转装置24包括上旋转盘241，防风罩232间隔环绕设置于上称重传感器231外,与上旋转盘241相连接，可随上称重传感器231翻转，上旋转盘241设置在烘干装置22与支架之间，与控制装置5连接，用于在集料烘干完成后翻转烘干装置22，第一料斗21设置于烘干装置22下方用以接收烘干装置22翻转出的集料；分散减压装置25包括第一振动装置252、减振块253和两个分散板251，两个分散板251上下交错相对设置在第一料斗25内壁，分散板251向下倾斜布置且可堆积集料，分散板251相对两侧向上折弯形成挡料板2511，以防止集料从分散板251两侧掉落；第一振动装置252安装于第一料斗21上，用于使堆积在分散板251上的集料相互摩擦并掉落至下一分散板，减振块253设置在支架与第一料斗21之间，用以减少第一振动装置252对本集料的在线自动检测系统的影响。
第二检测装置3包括第二料斗31、落料通道321、拍摄装置33、除尘装置、分散管道322、收缩管道323、第二振动装置35、透气格栅36、风速感应器37、负压通道324、除尘支路325、第一阀门381和第二阀门382。
第二料斗31包含振动给料器，设置在分散减压装置25出口下方，集料通过第二料斗31从第一检测装置2进入第二检测装置3，分散管道322上端与第二料斗31连通、下端与收缩管道323上端连通，收缩管道323下端与落到通道321连通，集料依次经分散管道322和收缩管道323后在落到通道321内自由下落，分散管道322内部设置有间隔布置的第一挡料板和第二挡料板，第一挡料板包括向下倾斜的第一倾斜板、第二倾斜板和第三倾斜板，第一倾斜板上端设置在分散管道322内壁上、下端位于分散管道322内部，第二倾斜板两端分别与第一倾斜板下端和第三倾斜板上端连接，第三倾斜板下端位于分散管道322内部，第二挡料板向下倾斜布置，其上端设置在分散管道322内壁上、下端位于分散管道322内部，集料在第一挡料板和第二挡料板之间形成曲折落料路径，以使集料分散均匀，收缩管道323直径由上至下逐渐减小以使分散管道322输出的集料收缩至同一平面，从而方便拍摄装置33的拍摄；拍摄装置33包括摄像头、平行光源、相机调节座，拍摄装置33与控制装置5连接，用以拍摄集料在落料通道321内下落的图像信息并反馈至控制装置5，除尘装置包括进风口、除尘管道342和负压装置，进风口设置在落料通道321底部，除尘管道342上端与落料通道321顶部连通、下端与负压装置连接，气流从进风口进入落料通道321并向上流动，经除尘管道342后被负压装置吸出以去除集料中的粉尘。透气格栅36设置于落料通道321上部,风速感应器37设置在落料通道321内用以测量落料通道321内的风速，负压通道324和第一阀门381用以调节落料通道321内的风速，第二阀门382设置于除尘支路325上，用以调节除尘支路325内的风速。第二振动装置35安装于分散管道322上，协同负压装置对分散管道322和收缩管道323进行清洁。
第三检测装置包括第二计量装置41，第二计量装置41包括下旋转盘411、下称重传感器412、接料器413、出料皮带414。接料器413设置于第二检测装置3的集料输出端，用以接收集料；下称重传感器412连接于接料器413和下旋转盘411之间，并与控制装置5连接，用于测量集料除尘后的重量并传输至控制装置5，控制装置5根据公式计算集料的含尘率β；下旋转盘411与控制装置5连接，集料测量完毕后，控制装置5控制下旋转盘411带动下称重传感器412旋转，将集料从接料器413内倒出至设置于接料器413正下方的料皮带414。
控制装置5包括人机交互界面和中央控制器，中央控制器与人机交互界面连接。
以下参照图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，对一种用于集料的在线自动检测系统的工作流程进行描述：
1、打开电源，设备自动进行自检，上旋转盘241和下旋转盘411回零位，第一检测装置2中的烘干装置22自动进入预热阶段；
2、自检与预热结束后，控制装置5自动命令第一检测装置2中的上称重传感器231以及第三检测装置4中的下称重传感器412数值清零，同时命令取样装置开始动作，控制装置5控制气动装置11和机械爪12对进料皮带上的集料取样，并将得到的集料投入第一检测装置2的烘干装置22中；
3、集料投入后，上称重传感器231将集料烘干前质量反馈给控制装置5并记录，烘干装置22开始对其中的集料进行烘干，当上称重传感器231反馈的重量值为恒重状态时，控制装置5记录烘干后质量，并根据公式：计算出集料含水率后储存；
4、含水率检测完成后，第二检测装置3开始运作：负压装置打开开始进行检测前清扫并一直保持开启状态，同时第一检测装置2中的上旋转盘241开始翻转将烘干装置22中的烘干集料倾倒至第二检测装置3中的的第二料斗31中；
5、卸料完成后，上旋转盘241自动归零位，拍摄装置33开启，第二料斗31开始给料，集料从第二检测装置3上部分的进料口进入，除粉后的集料依次经过分散管道322和收缩管道323后，落入拍摄装置33的视野范围内，拍摄装置33开始对视野中的集料进行高速拍照，并将拍下来的文件储存至控制装置5中，通过拍摄装置33视野的集料直接落入第三检测装置中的接料器413内；
6、当拍摄装置33在一定时间没有拍摄到集料时，将信息反馈给控制装置5，由控制装置5判断集料已经进给结束，命令拍摄装置33停止拍摄，由负压装置和第二振动装置35对装置内部进行设置时间内的清扫，之后先关闭第二振动装置35，再关闭负压装置；
7、控制装置5根据所拍摄的文件对集料的粒形粒度进行分析，同时第三检测装置中的下称重传感器412对接料器413内的除粉后的集料进行称重，并把除粉后的集料质量信息反馈至控制装置5，控制装置5根据公式计算集料的含尘率β，之后命令下旋转盘411旋转将接料器413中的集料倾倒至出料皮带414上，由出料皮带414将集料排出装置。
8、检测结束，控制装置5将集料的含水率、粒形粒度、含粉率检测数据，含粉率反馈至人机交互界面上，供用户查看。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种用于集料的在线自动检测系统，其特征在于：包括取样装置、第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置和控制装置，取样装置用于获取集料，第一检测装置与取样装置输出端连接以对集料进行烘干，并检测集料烘干前后的质量，第二检测装置与第一检测装置输出端连接，以获取集料下落的图像信息，并对该集料进行除尘，第三检测装置与第二检测装置输出端连接以计量除尘后的集料的质量，控制装置分别与第一、第二和第三检测装置连接，以分别计算集料的含水率、粒形粒度信息和含尘率。
2.根据权利要求1所述的一种用于集料的在线自动检测系统，其特征在于：所述第一检测装置包括第一料斗、烘干装置、第一计量装置、翻转装置和分散减压装置，第一计量装置与所述控制装置连接，烘干装置用于烘干集料，第一计量装置分别与烘干装置和控制装置连接，以测量集料烘干前后的质量并反馈至控制装置，翻转装置与第一计量装置连接用以在集料烘干后翻转烘干装置，第一料斗设置于烘干装置下方用以接收烘干装置翻转出的集料，分散减压装置安装于第一料斗内，以减缓集料对第一料斗的冲力并使集料分散均匀。
3.根据权利要求1所述的一种用于集料的在线自动检测装置，其特征在于：所述第二检测装置包括第二料斗、落料通道、拍摄装置和除尘装置，第二料斗与所述第一检测装置输出端连接，落料通道与第二料斗连通以供第二料斗输出的集料自由下落，拍摄装置与所述控制装置连接，用以拍摄集料在落料通道内下落的图像信息并反馈至控制装置，除尘装置包括进风口、除尘管道和负压装置，进风口设置在落料通道底部，除尘管道上端与落料通道顶部连通、下端与负压装置连接，气流从进风口进入落料通道并向上流动，经除尘管道后被负压装置吸出以去除集料中的粉尘。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于集料的在线自动检测系统，其特征在于：所述取样装置包括气动装置和机械爪，气动装置与机械爪连接，气动装置与控制装置连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种用于集料的在线自动检测系统，其特征在于：还包括与所述控制装置连接的人机交互界面。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种用于集料的在线自动检测系统，其特征在于：所述控制装置包括中央控制器。
7.根据权利要求2所述的一种用于集料的在线自动检测系统，其特征在于：所述分散减压装置包括振动装置和多个分散板，多个分散板上下交错相对设置在第一料斗内壁，分散板向下倾斜布置且可堆积集料，振动装置安装于第一料斗上，用于使堆积在分散板上的集料相互摩擦并掉落至下一分散板。
8.根据权利要求7所述的一种用于集料的在线自动检测系统，其特征在于：所述分散板相对两侧向上折弯形成挡料板，以防止集料从分散板两侧掉落。
9.根据权利要求3所述的一种用于集料的在线自动检测系统，其特征在于：还包括风速感应器、负压通道和第一阀门，落料通道底部设置有出风口，负压通道一端与出风口连通、另一端与所述负压装置连接，风速感应器与落料通道连接以测量落料通道内风速，第一阀门根据该风速调节负压通道的风流量。
10.根据权利要求9所述的一种用于集料的在线自动检测系统，其特征在于：还包括除尘支路和第二阀门，除尘支路一端通过除尘管道与负压装置连接、另一端与大气连通，第二阀门根据所述风速调节除尘支路的风流量。
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2019
- 2019-01-17 CN CN201910044348.3A patent/CN109556989A/zh not_active Withdrawn
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Address after: 362000 Fujian province Quanzhou Fengze District High-tech Industrial Park Sports Street No. 700 Applicant after: Fujian Nanfang pavement machinery Co.,Ltd. Address before: 362000 Fujian province Quanzhou Fengze District High-tech Industrial Park Sports Street No. 700 Applicant before: FUJIAN SOUTH HIGHWAY MACHINERY Co.,Ltd. |
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