CN112476750A - 一种混凝土搅拌站计量校验系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种混凝土搅拌站计量校验系统，其包括内设有多个物料仓的原材料装置，每一个物料仓的出料口处设有受控于控制器的电磁开关；传送装置，接收原材料装置排出的物料并传送至搅拌装置；第一称重装置，称取原材料装置排出的物料重量，并将每一物料仓内称取的排料重量值反馈至控制器；搅拌装置，将物料混合，内设第二称重装置，称取每次输送至搅拌装置中物料的进料重量值，并反馈至控制器；控制器，计算分析排料重量值和进料重量值将排料重量值和进料重量值的差值的绝对值设为重量对比偏差值；若重量对比偏差值超出允许偏差值的范围，则声光报警装置报警，切断电源。本申请具有加强物料拌和配比控制，降低返工风险的效果。
Description
技术领域
本申请涉及混凝土搅拌的领域，尤其是涉及一种混凝土搅拌站计量校验系统。
背景技术
根据《民用机场水泥混凝土面层施工技术规范》MH5006-2015-8.0.2要求“拌和站计量设备在标定有效期满或拌和楼（机）搬迁安装后，应由具有相应资质的单位重新计量标定。施工中应每台班检查一次，15d校验一次拌和楼（机）称量精度”。传统校验方法为人工运用砝码逐个对计量称重装置分别进行校核，通过增减一定单位重量的标准砝码，对比计量称重装置在搅拌站数控系统中的重量偏差，以此确认是否对计量称重装置进行相应调整。
针对上述中的相关技术，发明人认为因现场水泥混凝土拌合站须校核计量称重装置较多，单个装置校验将耗时10-15分钟，单次整体校核耗时近1小时，将影响施工高峰期有限的有效施工时间；机场水泥混凝土面层施工过程中道面质量受物料配比影响大，如校验周期中因计量装置精度下降导致物料投放超出允许偏差，极易造成水泥混凝土面层质量隐患。
发明内容
为了解决传统人工校验耗时较长，加强物料拌和配比控制，降低返工风险，本申请提供一种混凝土搅拌站计量校验系统。
本申请提供的一种混凝土搅拌站计量校验系统采用如下的技术方案：
一种混凝土搅拌站计量校验系统，包括原材料装置、传送装置、第一称重装置、搅拌装置、控制器、声光报警装置；
原材料装置，原材料装置内设有多个物料仓，每一个物料仓的出料口处均设置有电磁开关，电磁开关均受控连接于控制器；
传送装置，用于接收原材料装置排出的物料，并传送至搅拌装置；
第一称重装置，用于称取原材料装置排出的物料重量，并将每一物料仓内称取的排料重量值反馈至控制器；
搅拌装置，用于将传送装置输送过来的物料混合均匀，搅拌装置内设有第二称重装置，第二称重装置用于称取每次输送至搅拌装置中的物料的进料重量值，并将进料重量值反馈至控制器；
控制器，用于计算分析排料重量值和进料重量值；将排料重量值和进料重量值的差值的绝对值设为重量对比偏差值；若重量对比偏差值超出允许偏差值的范围，则启动声光报警装置进行报警，同时控制器切断物料传输的电源，停止物料的传输。
通过采用上述技术方案，增设第一称重装置，将第一称重装置与搅拌装置中的第二称重装置的称重结果进行对比，如果二者的差值较大，则说明称重反馈系统的测量精度出现较大的误差，此时需要停机断电对第二称重装置和第一称重装置进行人工校准；以保证搅拌装置中的物料的配比能够在可控的范围内；且该方法不受15天的时间限制，可以实时监测第二称重装置的状态，一旦出现差值较大，即可以进行人工校准，降低了返工风险。
可选的，控制器将每次重量对比偏差值存储至对应的存储单元，基于当前n个重量对比偏差值，统计当前n个重量对比偏差值的变化趋势，基于重量预算算法，判断重量对比偏差值的变化趋势，当重量对比偏差值呈上升趋势时，且当重量对比偏差值大于预判偏差值时，控制器启动声光报警装置报警，同时控制器切断物料传输的电源，停止物料的传输。
通过采用上述技术方案，除了采用差值的方式进行对比，还可以根据差值的变化趋势，预判差值的变化，提前预判断第二称重装置是否将出现称重精度的问题，提前停机对第二称重装置和第一称重装置进行人工校准，进一步降低返工的风险。
可选的，控制器继续分析重量对比偏差值，当重量对比偏差值小于预判偏差值时，且当排料重量值的值小于进料重量值时，控制器减少原材料装置中每一个物料仓的出料口处的出料量，减少量为系统预设值；且当排料重量值的值大于进料重量值时，控制器增加原材料装置中每一个物料仓的出料口处的出料量，增加量为系统预设值。
通过采用上述技术方案，在重量对比偏差值没有超过预判偏差值时，适量的增加或减少每一个物料仓的出料口处的出料量，以减少相对误差，实现微调；由于第一称重装置相对于第二称重装置的使用次数较少或承载的总重量较小，因此，第一称重装置产生误差的概率较小，当排料重量值的值小于进料重量值时，说明第二称重装置的称重值相对于实际值较高，因此需要减少排料量，减少的量为系统预设的固定值；当排料重量值的值大于进料重量值时，说明第二称重装置的称重值相对于实际值较低，因此需要增加排料量，增加的量为系统预设的固定值，从而实现了微调，降低了返工的风险。
可选的，控制器将每次重量对比偏差值存储至对应的存储单元，基于当前n个重量对比偏差值，计算当前n个重量对比偏差值的平方差，当平方差的值大于预设值时，控制器启动声光报警装置报警，同时控制器切断物料传输的电源，停止物料的传输。
通过采用上述技术方案，当重量对比偏差值不是一直处于上升状态时，采用平方差判断多次称重的对比结果，检测整体的偏差状态，当平方差的值大于预设值时，则说明第二称重装置的偏差结果较大，则需要提示报警并进行断电人工校验。
可选的，第一称重装置设置为称重料斗，设置有多个，一一对应设于原材料装置中每一个物料仓的出料口处；称重料斗用于接收物料仓排出的物料，称取后排料至传送装置。
通过采用上述技术方案，每一个物料仓的出料口处均设置有一个对应的称重料斗，以便于对每一种物料的重量进行检测。
可选的，第一称重装置位于传送装置的下方，设置有一个，用于称取原材料装置中每一个物料仓每次排料至传送装置上的物料的重量。
通过采用上述技术方案，在传送装置的下方设有的第一称重装置，多个物料仓单独进行放料，一个物料仓放料后经传送装置传送完毕后，同时第一称重装置进行称重，下一个物料仓再进行放料，第一称重装置再进行称重，实现对各个物料仓的放料的单独称取，以实现设定配比的各物料。
可选的，系统还包括外加剂储料装置、水泥罐和水箱，且三者均通过电磁阀连通于搅拌装置，电磁阀均受控连接于控制器。
通过采用上述技术方案，除了需要搅拌装置中加入粗细料，还可能需要加入外加剂，水泥和水等，每一个物料都是单独存放，且加入的顺序和时间节点也不同，由控制器控制各个电磁阀的开关，实现物料的均匀混合。
可选的，控制器还信号连接有业主客户端、监理监控主机或质监站。
通过采用上述技术方案，实现了远程监控的效果，便于实时查看搅拌站的状态。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.可减少人工运用砝码进行计量标定的频率，减少因效验对搅拌站的占有时间，且校核系统与原有物料秤可同时运用砝码进行计量标定，不会增加其他额外程序；
2.可随时校验物料计量装置的精准性降低因混凝土拌和过程中因物料计量装置精度下降导致物料投放超出允许偏差导致的质量风险，将施工配比、搅拌站拌和控制从事后控制提前到事前控制；
3.规范规定的施工中每台班检查方式可由人工检测改为机械系统检测，增加了管理的可靠性；
4.独立传感器数据可联网发送至各参建单位增加了混凝土拌和物料配比的质量管控力度及方式。
附图说明
图1是本申请实施例一的整体结构框图；
图2是本申请实施例二的整体结构框图。
附图标记：1、原材料装置；2、传送装置；3、搅拌装置；4、声光报警装置；5、控制器；6、第一称重装置；7、第二称重装置。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种混凝土搅拌站计量校验系统。
实施例1
参照图1，混凝土搅拌站计量校验系统包括一种混凝土搅拌站计量校验系统，包括原材料装置1、传送装置2、第一称重装置6、搅拌装置3、控制器5、声光报警装置4。
原材料装置1内设有多个物料仓，每一个物料仓的出料口处均设置有电磁开关，电磁开关控制有用于封闭或者打开出料口的门板，电磁开关均受控连接于控制器5。原材料装置1内的各个物料仓内分别放置有粗砂、细砂、粗石子和细石子，以及还可能有粉质的添加料。电磁开关可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。
传送装置2，用于接收原材料装置1排出的物料，并传送至搅拌装置3，传送装置2为水平皮带机。
第一称重装置6，用于称取原材料装置1排出的物料重量，并将每一物料仓内称取的排料重量值反馈至控制器5。
搅拌装置3，用于将水平皮带机输送过来的物料混合均匀，搅拌装置3内设有第二称重装置7，第二称重装置7用于称取每次输送至搅拌装置3中的物料的进料重量值，并将进料重量值反馈至控制器5；搅拌装置3为搅拌斗，搅拌斗内有搅拌桨以使得物料混合均匀。
控制器5，采用多种方式检测，以便于及时提醒工作人员进行人工校验。
第一种：用于计算和分析排料重量值和进料重量值；将排料重量值和进料重量值的差值的绝对值设为重量对比偏差值；若重量对比偏差值超出允许偏差值的范围，则启动声光报警装置4进行报警，同时控制器5切断物料传输的电源，停止物料的传输。
第二种：控制器5将每次重量对比偏差值存储至对应的存储单元，基于当前n个重量对比偏差值，统计当前n个重量对比偏差值的变化趋势，基于重量预算算法，判断重量对比偏差值的变化趋势，当重量对比偏差值呈上升趋势时，且当重量对比偏差值大于预判偏差值时，控制器5启动声光报警装置4报警，同时控制器5切断物料传输的电源，停止物料的传输。除了采用差值的方式进行对比，还可以根据差值的变化趋势，预判差值的变化，提前预判断第二称重装置7是否将出现称重精度的问题，提前停机对第二称重装置7和第一称重装置6进行人工校准，进一步降低返工的风险。
此外，控制器5继续分析重量对比偏差值，当重量对比偏差值小于预判偏差值时，且当排料重量值的值小于进料重量值时，控制器5减少原材料装置1中每一个物料仓的出料口处的出料量，减少量为系统预设值；且当排料重量值的值大于进料重量值时，控制器5增加原材料装置1中每一个物料仓的出料口处的出料量，增加量为系统预设值。在重量对比偏差值没有超过预判偏差值时，适量的增加或减少每一个物料仓的出料口处的出料量，以减少相对误差，实现微调。由于第一称重装置6相对于第二称重装置7的使用次数较少或承载的总重量较小，因此，第一称重装置6产生误差的概率较小，当排料重量值的值小于进料重量值时，说明第二称重装置7的称重值相对于实际值较高，因此需要减少排料量，减少的量为系统预设的固定值。当排料重量值的值大于进料重量值时，说明第二称重装置7的称重值相对于实际值较低，因此需要增加排料量，增加的量为系统预设的固定值，从而实现了微调，降低了返工的风险。
第三种：控制器5将每次重量对比偏差值存储至对应的存储单元，基于当前n个重量对比偏差值，计算当前n个重量对比偏差值的平方差，当平方差的值大于预设值时，控制器5启动声光报警装置4报警，同时控制器5切断物料传输的电源，停止物料的传输。当重量对比偏差值不是一直处于上升状态时，采用平方差判断多次称重的对比结果，检测整体的偏差状态，当平方差的值大于预设值时，则说明第二称重装置7的偏差结果较大，则需要提示报警并进行断电人工校验。
第一称重装置6设置为称重料斗，设置有多个，一一对应设于原材料装置1中每一个物料仓的出料口处；称重料斗用于接收物料仓排出的物料，称取后排料至传送装置2。每一个物料仓的出料口处均设置有一个对应的称重料斗，以便于对每一种物料的重量进行检测。
除了需要在搅拌装置3中加入粗细料，还可能需要加入外加剂、水泥和水等，因此系统还包括外加剂储料装置、水泥罐和水箱，且三者均为流质，通过物料计量装置连通于搅拌装置3，物料计量装置均受控连接于控制器5。每一个物料都是单独存放，且加入的顺序和时间节点也不同，由控制器5控制各个物料计量装置的开关，实现物料的配重，该处的物料计量装置为电磁阀，不同于原材料装置1处的电磁开关。
控制器5还通过外部网络信号连接于业主客户端、监理监控主机或质监站。实现了远程监控的效果，便于实时查看搅拌装站的状态。
本申请一种混凝土搅拌站计量校验系统实施例1的实施原理为：增设第一称重装置6，将第一称重装置6与搅拌装置3中的第二称重装置7的称重结果进行对比，如果二者的差值较大，则说明称重反馈系统的测量精度出现较大的误差，此时需要停机断电对第二称重装置7和第一称重装置6进行人工校准；以保证搅拌装置3中的物料的配比能够在可控的范围内；且该方法不受15天的时间限制，可以实时监测第二称重装置7的状态，一旦出现差值较大，即可以进行人工校准，降低了返工风险。可减少人工运用砝码进行计量标定的频率，减少因效验对搅拌站的占有时间，且校核系统与原有物料秤可同时运用砝码进行计量标定，不会增加其他额外程序；可随时校验物料计量装置的精准性降低因混凝土拌和过程中因物料计量装置精度下降导致物料投放超出允许偏差导致的质量风险，将施工配比、搅拌站拌和控制从事后控制提前到事前控制；规范规定的施工中每台班检查方式可由人工检测改为机械系统检测，增加了管理的可靠性；独立传感器数据可联网发送至各参建单位增加了混凝土拌和物料配比的质量管控力度及方式。
实施例2
参照图2，实施例2与实施例1的结构框图基本相同，区别在于第一称重装置6的设置不同。
第一称重装置6位于传送装置2的下方，设置有一个，用于称取原材料装置1中每一个物料仓每次排料至传送装置2上的物料的重量。在传送装置2的下方设有的第一称重装置6，多个物料仓单独进行放料，一个物料仓放料后经传送装置2传送完毕后，同时第一称重装置6进行称重，下一个物料仓再进行放料，第一称重装置6再进行称重，实现对各个物料仓的放料的单独称取，以实现设定配比的各物料。
本申请实施例2的实施原理：在原有原材料装置1下水平皮带机增设一组独立的称重传感器，各传感器信号传输线路连接至搅拌站控制器5。解决了传统人工校验耗时较长，加强物料拌和配比控制，降低返工风险。在原有物料传送皮带下增设一套独立称重传感系统，通过与搅拌站物料计量称重装置数控系统中的重量值相互对比校验，若两重量值偏差超出允许偏差，立即声光报警并自动切断物料传输的电源。配合较长周期人工运用砝码对原有物料计量装置及新增传感器进行校验，达到规范规定的15天物料计量装置效验同等效果的目的。且此方法可达到随时效验的目的，从而降低因混凝土拌和过程中物料计量装置精度下降导致物料投放超出允许偏差导致的质量风险。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种混凝土搅拌站计量校验系统，其特征在于：包括原材料装置（1）、传送装置（2）、第一称重装置（6）、搅拌装置（3）、控制器（5）以及声光报警装置（4）；
原材料装置（1），原材料装置（1）内设有多个物料仓，每一个物料仓的出料口处均设置有用于控制出料的电磁开关，电磁开关均受控连接于控制器（5）；
传送装置（2），用于接收原材料装置（1）排出的物料，并传送至搅拌装置（3）；
第一称重装置（6），用于称取原材料装置（1）排出的物料重量，并将每一个物料仓内称取的排料重量值反馈至控制器（5）；
搅拌装置（3），用于将传送装置（2）输送过来的物料混合均匀，搅拌装置（3）内设有第二称重装置（7），第二称重装置（7）用于称取每次输送至搅拌装置（3）中的物料的进料重量值，并将进料重量值反馈至控制器（5）；
控制器（5），用于计算分析排料重量值和进料重量值；将排料重量值和进料重量值的差值的绝对值设为重量对比偏差值；若重量对比偏差值超出允许偏差值的范围，则启动声光报警装置（4）进行报警，同时控制器（5）切断原材料装置（1）与传送装置（2）的电源，停止物料的传输。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌站计量校验系统，其特征在于：控制器（5）将重量对比偏差值存储至对应的存储单元，基于最新n个重量对比偏差值，计算最新n个重量对比偏差值的变化趋势，判断重量对比偏差值的变化趋势，当重量对比偏差值呈上升趋势时，且当重量对比偏差值大于预判偏差值时，控制器（5）启动声光报警装置（4）报警，同时控制器（5）切断物料传输的电源，停止物料的传输。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土搅拌站计量校验系统，其特征在于：控制器（5）分析重量对比偏差值，当重量对比偏差值小于预判偏差值时，且当排料重量值的值小于进料重量值时，控制器（5）减少原材料装置（1）中每一个物料仓的出料口处的出料量，减少量为系统预设值；且当排料重量值的值大于进料重量值时，控制器（5）增加原材料装置（1）中每一个物料仓的出料口处的出料量，增加量为系统预设值。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌站计量校验系统，其特征在于：控制器（5）将每次重量对比偏差值存储至对应的存储单元，基于当前n个重量对比偏差值，计算当前n个重量对比偏差值的平方差，当平方差的值大于预设值时，控制器（5）启动声光报警装置（4）报警，同时控制器（5）切断物料传输的电源，停止物料的传输。
5.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌站计量校验系统，其特征在于：第一称重装置（6）设置为称重料斗，设置有多个，一一对应设于原材料装置（1）中每一个物料仓的出料口处；称重料斗用于接收物料仓排出的物料，称取后排料至传送装置（2）。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌站计量校验系统，其特征在于：第一称重装置（6）位于传送装置（2）的下方并承载传送装置（2），用于称取原材料装置（1）中每一个物料仓每次排料至传送装置（2）上的物料的重量。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌站计量校验系统，其特征在于：系统还包括外加剂储料装置、水泥罐和水箱，且外加剂储料装置、水泥罐和水箱的出料口均通过电磁阀连通于搅拌装置（3），电磁阀均受控连接于控制器（5）。
8.根据权利要求1所述的一种混凝土搅拌站计量校验系统，其特征在于：控制器（5）还信号连接有业主客户端、监理监控主机或质监站。
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