CN110220944A - 应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重的方法和装置，包括瞬变电磁探测装置、中心控制装置、数字显示屏、报警装置、监测装置以及定时设置装置，所述的报警装置包括质量报警器和重量报警器，所述的监测装置包括监测输入端和监测输出端，所述瞬变电磁探测装置、数字显示屏、质量报警器、重量报警器、监测装置以及定时设置装置均与中心控制装置连接。该发明既可以通过瞬变电磁探测装置探测搅拌罐内的水泥深度从而计算出搅拌罐内的水泥重量，又可以通过瞬变电磁探测装置探测搅拌罐内的视电阻率从而判断搅拌罐内料浆的混合程度和优劣，同时，能够在质量和重量超标时及时、准确地发出报警信号，实现对混凝土质量和重量的有效监测和控制，保障生产线的安全运行。

Description

应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重装置

技术领域

本发明涉及工业生产设备技术领域，尤其涉及一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重装置。

背景技术

混凝土是当代最主要的工程材料之一，它是由胶凝材料，颗粒状集料（也称为骨科），水，以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制，经均匀搅拌，迷失成型，养护硬化而成的一种人工石材。因为具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等优点，使其广泛应用于土木工程、造船业、机械工业、海洋的开发和地热工程中。

在混凝土生产过程中，搅拌是必不可少的一道工序，但由于生产过程的限制，导致在混凝土搅拌过程中难以实时对料浆进行称重和监测，当搅拌罐内物料超过或低于标准重量时，轻则搅拌不均影响混凝土生产质量，重则运转超载中断混凝土生产，破坏生产设备，严重影响生产效率。

发明内容

为防止因上述问题影响混凝土的后续加工，有必要提供一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重的方法和装置，实现对混凝土搅拌罐内料浆的有效监测和称重。

本发明的一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重的方法和装置，包括瞬变电磁探测装置（1）、中心控制装置（2）、数字显示屏（7）、报警装置、监测装置以及定时设置装置（12），报警装置包括质量报警器（8）和重量报警器（9），监测装置包括监测输入端（11）和监测输出端（10），所述瞬变电磁探测装置（1）、数字显示屏（7）、质量报警器（8）、重量报警器（9）、监测装置以及定时设置装置（12）均与中心控制装置（2）连接；其中，中心控制装置（2）包括计算模块（3）、报警模块（4）、监测模块（5）与搅拌控制模块（6），其中，计算模块（3）与数字显示屏（7）连接，报警模块（4）与质量报警器（8）和重量报警器（9）均连接，监测模块（5）与监测输出端（10）和监测输入端（11）均连接，搅拌控制模块（6）与定时设置装置（12）连接；计算模块（3）将瞬变电磁探测装置（1）探测到的深度信号实时计算分析，得到搅拌罐内料浆的重量，并将信号发送至数字显示屏（7）、报警模块（4）和监测输出端（10），报警模块（4）将收到的料浆重量数据与对应设置的安全阈值进行比较，一旦超过安全阈值，则启动重量报警器（9），同时搅拌控制模块启动（5），紧急停止搅拌，监测输出端（10）将观测到的数据备份保存在监测装置内；瞬变电磁探测装置（1）将探测到的料浆电势衰减信号直接发送至监测输出端（10），监测输出端（10）通过对传输的料浆电势衰减信号进行数据处理得到料浆的视电阻率断面图，捕捉视电阻率中的异常点数据，将异常数据传输至中心控制装置（2）中的报警模块（4），报警模块（4）将收到的异常数据与对应设置的安全阈值进行比较，一旦超过安全阈值，则启动质量报警器（8），同时搅拌控制模块启动（5），紧急停止搅拌，监测输出端（10）将观测到的数据保存在监测装置内，并将实时测到的料浆视电阻率断面图动态显示，根据监测到的料浆视电阻率断面图通过监测输入端（11）控制搅拌系统或重新设置搅拌时间，或通过定时设置装置（12）对搅拌系统进行更改。

进一步的，所述瞬变探测装置位于搅拌罐内侧顶部。

进一步的，所述中心控制装置位于混凝土搅拌罐外侧顶部。

进一步的，所述数字显示屏、质量报警器、重量报警器和定时设置装置均位于混凝土搅拌罐外侧。

进一步的，所述的监测输入端包括远程监测端和现场监测端，所述的监测输出端包括远程输出端和现场输入端。

区别于现有技术，本发明提供了一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重装置，既可以通过瞬变电磁探测装置探测搅拌罐内的料浆深度从而计算出搅拌罐内的料浆重量，又可以通过瞬变电磁探测装置探测搅拌罐内的视电阻率从而判断搅拌罐内的料浆的混合程度和原料优劣，同时，能够在质量和重量超标时及时、准确地发出报警信号，实现对混凝土质量和重量的有效监测和控制，保障生产线的安全运行。

附图说明

图1是本发明一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重的方法和装置的原理示意图。

图2是本发明一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重的方法和装置的结构示意图。

图3是本发明瞬变电磁探测装置的原理示意图。

图标：1-瞬变电磁探测装置：1a-发射线圈，1b-接收线圈，1c-一次磁场，1d-物料，1e-电磁感应电流，1f-二次磁场，2-中心控制装置，3-计算模块，4-报警模块，5-监测模块，6-搅拌控制模块，7-数字显示屏，8-质量报警器，9-重量报警器，10-监测输出端，11-监测输入端，12-定时设置装置，13-搅拌装置，14-进料口，15-出料口，16-支脚。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为实例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重的方法和装置，包括瞬变电磁探测装置1、中心控制装置2、数字显示屏7、报警装置、监测装置以及定时设置装置12，所述的报警装置包括质量报警器8和重量报警器9，所述的监测装置包括监测输入端11和监测输出端10，所述瞬变电磁探测装置1、数字显示屏7、质量报警器8、重量报警器9、监测装置以及定时设置装置12均与中心控制装置2连接。具体的装置结构如图2所示，本发明以立式混凝土搅拌罐为例来说明本发明在实际中的使用方法和具体的装置结构。所述瞬变电磁探测装置1位于搅拌罐内侧顶部，本实例中瞬变电磁探测装置安装个数为一个，在实际应用中可根据混凝土搅拌罐的大小来设置瞬变电磁安装的数量，但无论如何设置，瞬变电磁探测装置都应该在搅拌罐顶部，一方面可以避免混凝土对探测装置造成损伤破坏，另一方面可以提高探测精度，避免罐体引起的金属干扰。所述中心控制装置2位于混凝土搅拌罐外侧顶部，在方便维修的同时避免了外部环境和人员活动对装置的伤害。所述数字显示屏7、质量报警器8、重量报警器9和定时设置装置12均位于混凝土搅拌罐外侧，具体的安装高度和角度可以根据工人的实际操作情况和具体的工作环境来改变，以便人员及时、有效地监测观察到混凝土出现的超重、质量不合格、搅拌不均等问题。

更重要的是，中心控制装置2包括计算模块3、报警模块4、监测模块5与搅拌控制模块6。所述的计算模块3与数字显示屏7连接，所述的报警模块4与质量报警器8和重量报警器9均连接，所述的监测模块5与监测输出端10和监测输入端11均连接，所述的搅拌控制模块6与定时设置装置12连接；计算模块3将瞬变电磁探测装置1探测到的深度信号实时计算分析，得到搅拌罐内料浆的重量，并将信号发送至数字显示屏7、报警模块4和监测输出端10，报警模块4将收到的料浆重量数据与对应设置的安全阈值进行比较，一旦超过安全阈值，则启动重量报警器9，同时搅拌控制模块启动5，紧急停止搅拌，监测输出端10将观测到的数据备份保存在监测装置内；同时瞬变电磁探测装置1将探测到的料浆电势衰减信号直接发送至监测输出端10，监测输出端10通过对传输的料浆电势衰减信号进行数据处理得到料浆的视电阻率断面图，捕捉视电阻率中的异常点数据，将异常数据传输至中心控制装置2中的报警模块4，报警模块4将收到的异常数据与对应设置的安全阈值进行比较，一旦超过安全阈值，则启动质量报警器8，同时搅拌控制模块启动5，紧急停止搅拌，监测输出端10将观测到的数据保存在监测装置内，并将实时测到的料浆视电阻率断面图动态显示。根据监测到的料浆视电阻率断面图通过监测输入端11控制搅拌系统或重新设置搅拌时间，也可通过定时设置装置12对搅拌系统进行更改。

其中，计算模块3通过将瞬变电磁探测装置1探测到的深度信号进行相应的程序计算处理即可得到搅拌罐内的混凝土重量，具体的计算原理为利用横截面积和测得的深度得到混凝土体积，再与相应的混凝土密度相乘即可得到混凝土重量，具体的程序设计相关专业技术领域的人即可完成。当监测到混凝土内料浆搅拌严重不均匀或混凝土搅拌罐内料浆配比达不到标准时质量报警器8启动，发出警报，便于人员及时检查搅拌罐内的搅拌情况，需要时针对搅拌情况对搅拌时间进行重新设定，当监测到的混凝土搅拌罐内料浆重量严重低于或高于标准时重量报警器9启动，便于人员及时停止加料或继续增加物料，具体的报警装置是选择警铃还是警灯或者全自动的语音报警可根据实际情况选择。所述的监测模块5与监测装置连接，实时将监测搅拌罐内料浆的重量和搅拌情况，输出端人员可将监测到的数据实时备份保存记录，方便日后的管理，同时人员也可通过监测输入端11修改搅拌系统参数使混凝土搅拌罐适应不同的物料搅拌。所述的搅拌控制模块6与定时设置装置12连接，可通过外部的定时设置装置12对搅拌时间进行设定，人为控制混凝土的搅拌均匀程度。

具体的瞬变电磁探测原理如图3所示，由通以一定电流的发射线圈1a向探测物料1d周围空间中发射一次磁场1c，并产生一定的电磁感应电流1e，断电后，接收线圈1b接收探测物料1d的产生的二次磁场1f，并将接收到的信号通过中心控制装置2中的监测模块5传输到监测输出端10，监测输出端通过自身的程序设计对接收到的信号的衰减规律的处理得到相应的视电阻率剖面的变化曲线，工作人员即可从相应的视电阻率断面图得到探测物料的深度和所探空间的不同物料的分布位置。通过确定不同物料的位置即可知道物料是否搅拌均匀以及配比是否准确。同时可根据具体的情况对瞬变探测装置1进行改进，得到更准确更有效的探测结果，但无论如何改进，瞬变电磁探测的基本原理应该是上述内容。

此外，所述的监测输入端11包括远程监测端和现场监测端，所述的监测输出端10包括远程输出端和现场输入端。远程监测输出/入端通过无线连接方式与中心控制装置2相连，现场监测输出/入端通过有线或无线连接方式实现与中心控制装置的连接，这样，无论是现场管理人员还是场外的管理人员皆可通过输出设备对混凝土搅拌罐内的情况进行监测，同时又能通过输入设备对相关的参数和程序进行修改和查询，既方便监测又方便管理，高效可行。具体的监测输出端的内容包括搅拌罐内料浆的视电阻率断面图，料浆重量参数显示界面，相应的搅拌参数设置界面，各种警报器的显示和控制界面。

显然，上述实例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例，而并非对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变动，或未经改进本发明构思和技术方案应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重装置，其特征在于：包括瞬变电磁探测装置（1）、中心控制装置（2）、数字显示屏（7）、报警装置、监测装置以及定时设置装置（12），报警装置包括质量报警器（8）和重量报警器（9），监测装置包括监测输入端（11）和监测输出端（10），所述瞬变电磁探测装置（1）、数字显示屏（7）、质量报警器（8）、重量报警器（9）、监测装置以及定时设置装置（12）均与中心控制装置（2）连接；其中，中心控制装置（2）包括计算模块（3）、报警模块（4）、监测模块（5）与搅拌控制模块（6），其中，计算模块（3）与数字显示屏（7）连接，报警模块（4）与质量报警器（8）和重量报警器（9）均连接，监测模块（5）与监测输出端（10）和监测输入端（11）均连接，搅拌控制模块（6）与定时设置装置（12）连接；计算模块（3）将瞬变电磁探测装置（1）探测到的深度信号实时计算分析，得到搅拌罐内料浆的重量，并将信号发送至数字显示屏（7）、报警模块（4）和监测输出端（10），报警模块（4）将收到的料浆重量数据与对应设置的安全阈值进行比较，一旦超过安全阈值，则启动重量报警器（9），同时搅拌控制模块启动（5），紧急停止搅拌，监测输出端（10）将观测到的数据备份保存在监测装置内；瞬变电磁探测装置（1）将探测到的料浆电势衰减信号直接发送至监测输出端（10），监测输出端（10）通过对传输的料浆电势衰减信号进行数据处理得到料浆的视电阻率断面图，捕捉视电阻率中的异常点数据，将异常数据传输至中心控制装置（2）中的报警模块（4），报警模块（4）将收到的异常数据与对应设置的安全阈值进行比较，一旦超过安全阈值，则启动质量报警器（8），同时搅拌控制模块启动（5），紧急停止搅拌，监测输出端（10）将观测到的数据保存在监测装置内，并将实时测到的料浆视电阻率断面图动态显示，根据监测到的料浆视电阻率断面图通过监测输入端（11）控制搅拌系统或重新设置搅拌时间，或通过定时设置装置（12）对搅拌系统进行更改。

2.根据权利要求1所述的一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重装置，其特征在于：所述瞬变探测装置（1）位于搅拌罐内侧顶部。

3.根据权利要求1所述的一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重的方法和装置，其特征在于：所述中心控制装置（2）位于混凝土搅拌罐外侧顶部。

4.根据权利要求1所述的一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重装置，其特征在于：所述数字显示屏（7）、质量报警器（8）、重量报警器（9）和定时设置装置（12）均位于混凝土搅拌罐外侧。

5.根据权利要求1所述的一种应用于混凝土搅拌罐内料浆监测及称重装置，其特征在于：所述的监测输入端（11）包括远程监测端和现场监测端，所述的监测输出端（10）包括远程输出端和现场输入端。