CN111307651A - 一种整车砂石含水率在线自动检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种整车砂石含水率在线自动检测装置，包括上位机、主控器和整车计重装置，整车计重装置入口处设置有龙门架，龙门架上设置有载货高度传感器，龙门架下方设置有车辆底盘高度传感器，整车计重装置左右两侧沿边均依次设置有第一检测栏栅、宽度测距传感器和第二检测栏栅。本发明在称重的整个过程中无需人工干预、系统自动识别、自动称重、自动测量整车砂石体积和重量，在车辆完成空车称重的同时即可计算出整车水分含量，没有多余环节，减少了人工成本支出，且数据统一准确，还能够防止作弊行为。
Description
技术领域
本发明涉及建筑设备技术领域，特别涉及一种整车砂石含水率在线自动检测装置。
背景技术
目前随着经济的发展，基础建设也迅速发展，人造板作为不可替代的建筑材料应用非常广泛。随着混凝土行业的规模化竞争也更加激烈，如何控制采购成本是提升企业竞争力的重要举措，而砂、石子作为商品混凝土企业的主要原料，也是原料成本的最大部分。不同品种的砂、石的水分含量不同，水分含量可在8％～30％的范围，这对最终的采购成本造成很大的差异，也出现了各类作弊行为，给公司造成巨大损失。如何高效、准确、公平的计算出水分含量是当前商品混凝土企业在砂、石采购、计量、检验过程的迫切需求。目前采用的传统规范方式为人工经验值测量法和烘烤测定法。人工经验值测量法是值对整车砂、石在卸货时评料场验收人员的经验直接登记水分含量，这方法对料场验收人员的要求极高，容易产生巨大差异。烘烤测定法是试验技术人员从刚卸货的砂石堆料仓中随机取样进行按烘烤测定法测定其含水率，这种方法需对车载砂石进行采样，不仅花费人力与时间，而且测量结果滞后，又因整车卸货后不同位置的砂石含水率波动较大，抽样并不能得到准确地测定整车水分，影响了最终整车砂石的结算重量。
发明内容
为克服现有技术中存在的人工经验值测量法和烘烤测定法所得车载砂石含水率波动较大，且花费人力与实践，而且测量结果滞后的问题，本发明提供了一种整车砂石含水率在线自动检测装置。
具体技术方案如下：
一种整车砂石含水率在线自动检测装置，包括上位机、主控器和整车计重装置，所述整车计重装置设置在地面上，且所述整车计重装置表面设置有停车感应线，所述整车计重装置设置有入口和出口，所述入口处设置有龙门架，所述龙门架上设置有载货高度传感器，所述龙门架下方设置有车辆底盘高度传感器，所述整车计重装置左右两侧沿边均依次设置有第一检测栏栅、宽度测距传感器和第二检测栏栅，所述第一检测栏栅用于检测车厢尾的位置，所述第二检测栏栅用于检测车厢头的位置，所述整车计重装置、载货高度传感器、车辆底盘高度传感器、第一检测栏栅、宽度测距传感器和第二检测栏栅均与主控器相连，所述主控器与上位机相连。
优选的，所述第一检测栏栅和第二检测栏栅均包括若干均匀间隔设置的红外检测器。
优选的，还包括语音提示装置，所述语音提示装置与上位机相连。
优选的，还包括报警装置，所述报警装置与主控器相连。
优选的，还包括车牌识别装置，所述车牌识别装置设置在整车计重装置入口处，且所述车牌识别装置与上位机相连。
优选的，所述主控器为PLC。
优选的，所述载货高度传感器、车辆底盘高度传感器、第一检测栏栅、宽度测距传感器和第二检测栏栅均通过信号电缆与主控器相连。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)在称重的整个过程中无需人工干预、系统自动识别、自动称重、自动测量整车砂石体积和重量，在车辆完成空车称重的同时即可计算出整车水分含量，没有多余环节。无需人工干预，能够防止作弊行为，且过磅效率高。
(2)整车砂石在线水分测量，因无人工干预，实现了测量方法统一和计重统一，水分测量公平公正，避免了人为作弊。
(3)因对整车进行测量，避免了传统采样测量方法中采样点及数量的片面性，所得数据准确且稳定。
(4)因整车水分值在完成空车称重后即可获取，从而杜绝了非在线检测的测量结果滞后问题，无人力成本，且测量快。
(5)装置结构简单，易于加工、装配和调整，实施成本低。
附图说明
图1为本发明一种整车砂石含水率在线自动检测装置中的控制结构示意图；
图2为本发明一种整车砂石含水率在线自动检测装置的结构示意图。
图中，1-上位机，2-主控器，3-整车计重装置，4-停车感应线，5-龙门架，6-载货高度传感器，7-车辆底盘高度传感器，8-第一检测栏栅，9-宽度测距传感器，10-第二检测栏栅，11-语音提示装置，12-报警装置，13-车牌识别装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明公开了一种整车砂石含水率在线自动检测装置，如图1和2所示，包括上位机1、主控器2和整车计重装置3，即汽车衡计重装置，整车计重装置3设置在地面上，车辆经过整车计重装置3即可完成车辆计重。且整车计重装置3表面设置有停车感应线4，整车计重装置3设置有入口和出口，入口处设置有龙门架5，龙门架5上设置有载货高度传感器6，本申请中的高度传感器可以采用激光测距传感器，如：成都景瑞特的M703A型光测距传感器，也可以采用超声波测距传感器，如：深圳金瓷的M30型超声波测距传感器，用于检测车辆所载砂石顶部离地的实际高度。龙门架5下方设置有车辆底盘高度传感器7，用于检测车辆底盘离地的高度。整车计重装置3左右两侧沿边均依次设置有第一检测栏栅8、宽度测距传感器9和第二检测栏栅10，宽度测距传感器9采用激光测距传感器，如：成都景瑞特的M703A型光测距传感器，也可以采用超声波测距传感器，如：深圳金瓷的M30型超声波测距传感器。优选的，第一检测栏栅8和第二检测栏栅10均包括若干均匀间隔设置的红外检测器，形成测量光幕。第一检测栏栅8用于检测车厢尾的位置，第二检测栏栅10用于检测车厢头的位置，第一检测栏栅8和第二检测栏栅10可以选用如:深圳施特克的STK-G系列，光轴间距5mm。通过PLC采集第一检测栏栅测量车辆阻挡的光束的位置和束光数，即可精确定位车辆的车厢车最后端位置，通过采集第二检测栏栅测量车辆阻挡的光束的位置和束光数，即可精确定位车辆的车厢最前端的位置，通过车厢最前端位置与最后端位置并参照2个检测栏栅各测量光栅、光束的安装位置从而得出车辆车厢的长度：车辆车厢长度＝车厢最前端位置-最后端位置。载货高度传感器6、车辆底盘高度传感器7、第一检测栏栅8、宽度测距传感器9和第二检测栏栅10均与主控器2相连，主控器2与上位机1相连。优选的，主控器2为PLC。整车计重装置3、载货高度传感器6、车辆底盘高度传感器7、第一检测栏栅8、宽度测距传感器9和第二检测栏栅10均通过信号电缆与主控器2相连，主控器2通过信号电缆与上位机1相连。
优选的，还包括车牌识别装置13，车牌识别装置13设置在整车计重装置3入口处，且车牌识别装置13与上位机1相连。
进一步优选的，本申请还包括语音提示装置11，语音提示装置11与上位机1相连，语音提示装置11为车辆驾驶员在整个测量过程中提供语音引导，实现自动测量。语音指导具体内容可以通过上位机进行自定义，比如：车牌识别成功，车号为****，请等待测量；测量成功：水分值为****，请下磅等。还包括报警装置12，报警装置12与主控器2相连，报警器提供了在设备异常或测量异常时自动报警。比如：当车辆货物高度超出限制时进行报价，水分值超出限制时报警、重量异常时报警等。
工作原理：
首先通过车牌识别装置13自动识别到需要进行计重和水分检测的车辆。车辆经过龙门架5驶上整车计重装置3并停在停车感应线4位置处。载货高度传感器6测量出车辆所载砂石的顶部实际高度，车辆底盘高度传感器7测量出车辆底盘高度，并将所得数据传输给PLC，然后可计算出整车砂石的实物实际高度。
通过宽度测距传感器9测量出车厢宽度，通过第一检测栏栅8和第二检测栏栅10分别得到车尾和车厢头的位置，进而测量出车厢长度。
通过整车计重装置3测量出砂石的装载总重量(毛重)，当砂石卸货后，再次通过整车计重装置3测量出该车的空车重量(皮重)。
通过PLC信号采集单元在无人干预的情况下自动采集到车牌、砂石实物的高度、宽度、长度，砂石的整车毛重、皮重从而计算得到砂石实物的体积V和砂石的实际净重M。
依据事先标定好的干砂石密度，计算出整车干砂石的重量。用标准容器装置从整车砂石中采样一定比重的湿砂石、将采样的湿砂石烘干，并称出其重量,通过标准体积刻度装置测量出其体积(v)。计算出该干沙石的相对密度：ρ＝m/v，整车干石重量：M1＝V*ρ，从而计算出整车砂石的质量水分比R＝(整车砂石的净重M-整车干砂石重量M1)/整车干砂石重量M1*100％.
在此过程中，设置有异常报警器和语音提示装置11，报警器提供了在设备异常或测量异常时自动报警。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种整车砂石含水率在线自动检测装置，其特征在于：包括上位机、主控器和整车计重装置，所述整车计重装置设置在地面上，且所述整车计重装置表面设置有停车感应线，所述整车计重装置设置有入口和出口，所述入口处设置有龙门架，所述龙门架上设置有载货高度传感器，所述龙门架下方设置有车辆底盘高度传感器，所述整车计重装置左右两侧沿边均依次设置有第一检测栏栅、宽度测距传感器和第二检测栏栅，所述第一检测栏栅用于检测车厢尾的位置，所述第二检测栏栅用于检测车厢头的位置，所述整车计重装置、载货高度传感器、车辆底盘高度传感器、第一检测栏栅、宽度测距传感器和第二检测栏栅均与主控器相连，所述主控器与上位机相连。
2.根据权利要求1所述的一种整车砂石含水率在线自动检测装置，其特征在于：所述第一检测栏栅和第二检测栏栅均包括若干均匀间隔设置的红外检测器。
3.根据权利要求2所述的一种整车砂石含水率在线自动检测装置，其特征在于：还包括语音提示装置，所述语音提示装置与上位机相连。
4.根据权利要求3所述的一种整车砂石含水率在线自动检测装置，其特征在于：还包括报警装置，所述报警装置与主控器相连。
5.根据权利要求2或3所述的一种整车砂石含水率在线自动检测装置，其特征在于：还包括车牌识别装置，所述车牌识别装置设置在整车计重装置入口处，且所述车牌识别装置与上位机相连。
6.根据权利要求1所述的一种整车砂石含水率在线自动检测装置，其特征在于：所述主控器为PLC。
7.根据权利要求1所述的一种整车砂石含水率在线自动检测装置，其特征在于：所述载货高度传感器、车辆底盘高度传感器、第一检测栏栅、宽度测距传感器和第二检测栏栅均通过信号电缆与主控器相连。
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