CN112595709A - 机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法 - Google Patents

Abstract

该发明涉及混凝土机制砂石粉含量装置领域，尤其涉及机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法。包括有以下步骤：A、启动干料计量机构，将200g干料放入搅拌桶中；随后启动纯净水计量机构，将500g纯净水放入搅拌桶中；B、启动搅拌机构搅拌，以600r/min速度搅拌5min后，启动亚钾蓝计量机构，将30毫升亚钾蓝溶液装入搅拌桶中，并搅拌8min后停止，搅拌机构复位；C、转动平台机构第一次逆时针转动90°，使搅拌桶位于蘸取机构的正下方，蘸取机构下降蘸取搅拌桶内的混合溶液，完成后蘸取机构复位；本技术方案用以解决人工对机制砂石粉含量进行检测时，操作步骤繁琐、劳动强度大、检测效率低以及检测结果不够准确的问题。

Description

机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法

技术领域

该发明涉及混凝土机制砂石粉含量装置领域，尤其涉及机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法。

背景技术

近年来，我国土木工程基础设施建设规模巨大，优质河砂资源日趋匮乏，机制砂资源丰富、质量可控，而且成本低廉，已在我国得到大量应用。随着环保意识的增强，可开采的河砂资源越来越少，机制砂在我国将会得到更加广泛的应用。

机制砂中粒径小于75μm的石粉的吸附性能，是评价机制砂性能的一个重要技术指标，目前我国相关的机制砂标准一般都采用机制砂亚甲蓝(MB)值的试验方法。但是现目前的机制砂中石粉的检测一般都是人工在专门的实验室进行完成，人工在进行机制砂含量检测时往往存在以下问题：(1)前期需要对原料进行称重配比，准备工作时间长；(2)在过程中，需要对机制砂溶液和加入亚甲蓝的机制砂溶液进行充分的搅拌，劳动强度大；(3)将混合均匀的溶液蘸取到试纸上进行色晕观察时，极易出现肉眼观测误差，使得到的机制砂石粉含量的检测结果不够准确。

发明内容

针对背景技术中所提到的问题，本发明的目的在于提供一种机制砂亚甲蓝试验自动装置，用以解决人工对机制砂石粉含量进行检测时，操作步骤繁琐、劳动强度大、检测效率低以及检测结果不够准确的问题。

为了达到上述目的，本发明说采取的技术方案如下：1.机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，包括有以下步骤：

A、启动干料计量机构，干料计量器通过干料传送皮带将200g干料放入搅拌桶中；随后启动纯净水计量机构，纯净水计量器将500g纯净水放入搅拌桶中；

B、启动搅拌机构搅拌，搅拌电机以600r/min速度搅拌5min后，启动亚钾蓝计量机构，亚甲蓝计量器将30毫升亚钾蓝溶液放入搅拌桶中，搅拌电机工作8min后停止，然后搅拌机构复位；

C、转动平台机构的旋转平台第一次逆时针转动90°，使搅拌桶位于蘸取机构的正下方，蘸取机构的第二滑台使蘸取棒下降蘸取搅拌桶内的混合溶液，完成后蘸取机构复位；

D、转动平台机构的旋转平台第二次顺时针转动90°，使检测试纸位于蘸取机构的蘸取棒的正下方，第滑台下降，蘸取棒将混合溶液滴落在检测试纸上，然后蘸取机构复位；

E、(1)转动平台机构的旋转平台第三次逆时针转动90°，使检测试纸位于位于图像采集器正下方，图像识别使其对检测试纸上容易所形成的图形进行采集，通过视觉识别终端对机制砂石粉含量是否达标进行判断，当检测试纸上混合溶液外侧的色晕宽度大于1mm时，机制砂中的石粉含量合格，反之不合格；(2)此时备用试纸位于试纸吸附机构正下方，试纸吸附机构的吸管在气管的吸力下将备用试纸吸取并上升；(3)干废料桶位于搅拌机构下方，此时干料计量机构内多余的干废料直接从出料口漏至干废料桶内；

F、转动平台机构的旋转平台第四次顺时针转动90°，使检测试纸位于蘸取机构的正下方，蘸取机构的蘸取棒在第二滑台的带动下降，将检测试纸推到下方的回收箱中；

G、转动平台机构的旋转平台第五次顺时针(或逆时针)转动180°，试纸吸附机构将吸附的备用试纸放置于转动平台机构上；

H、转动平台机构的旋转平台第六次逆时针(或顺时针)转动180°，转动平台机构回到初始位置，打开搅拌桶底部的放液阀门，将测试后混合溶液排出，然后关闭放液阀门；

I、启动纯净水计量机构，同时启动搅拌机构，对搅拌桶进行清洗，清洗完成后，打开搅拌桶底部放液阀门，放出洗涤液体后，关闭放液阀门，即可开始下一循环的测试。

进一步限定，所述步骤A中，干料计量机构包括顺次连接的料斗、干料传送皮带、干料计量器和出料口，所述出料口位于搅拌桶的上方。

进一步限定，所述搅拌桶、干废料桶、检测试纸和备用试纸都位于旋转平台上，所述搅拌桶和干废料桶固定于旋转平台上，所述搅拌桶、干废料桶、检测试纸和备用试纸在旋转平台上沿圆周方向均匀分布，且搅拌桶和干废料桶相邻设置，控制柜控制旋转平台的角度旋转以配合各个机构之间的工作。

进一步限定，所述步骤B中，所述亚甲蓝计量机构包括顺次连接的亚甲蓝桶、亚甲蓝计量器和亚甲蓝输送管，所述亚甲蓝输送管位于搅拌桶的上方，亚甲蓝计量器对亚甲蓝的重量进行称重，然后通过亚甲蓝输送管排放至搅拌桶内，可实现亚甲蓝的定量加入。

进一步限定，所述转动平台机构包括旋转平台，所述旋转平台的下端设有伺服电机，所述伺服电机的底座和安装架的底面固定连接，所述伺服电机的输出轴与旋转平台的中心固定连接，所述旋转平台上设有试纸顶出孔，所述检测试纸位于试纸顶出孔的上端。

进一步限定，所述步骤E中，视觉识终端的判断依据是检测试纸上混合溶液外侧形成的色晕宽度大于1mm即为合格，反之不合格。

进一步限定，所述步骤A中，纯净水计量机构包括顺次连接的纯净水桶、纯净水计量器和输水管，所述输水管的出水端位于搅拌桶的上方，将干料倒入料斗内，干料传送皮带将干料移动至干料计量器上进行称重，达到所需重量时，干料传送皮带停止运动，干料计量器将称重完成的干料通过出料口排放至搅拌桶内，可实现对干料的定量加入。

进一步限定，所述蘸取机构包括第二滑台，所述第二滑台的滑块上垂直设有与之固定连接的连接杆，所述连接杆的另一端设有与之固定连接的蘸取棒，所述蘸取棒的上端固定于连接杆的端部，且常态下蘸取棒位于检测试纸的正上方，蘸取棒在第二滑台的带动下，可对搅拌桶内的混合溶液进行采集，且将待检测容易转移到检测试纸上，以及将检测试纸推入至下方的回收箱内。

进一步限定，所述搅拌机构包括第一滑台、搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶片，所述第一滑台的一端固定连接于安装柜体的上端，所述第一滑台的滑块上垂直设置有连接板，所述搅拌电机垂直固定于连接板上，且搅拌电机的输出轴穿过连接板垂直向下，所述搅拌电机的输出轴上固定有搅拌轴，所述搅拌轴的末端固定有搅拌叶片，所述搅拌叶片位于搅拌桶的正上方，搅拌叶片在电机的带动下可以搅拌桶内的固液混合物进行充分的搅拌。

进一步限定，所述试纸吸附机构包括第三滑台，所述第三滑台的滑块上垂直向下固定有吸管，所述吸管位于备用试纸的正上方。

本技术方案的工作原理如下：

在电气控制柜的控制作用下，转动平台机构对位于其上的搅拌桶、干废料桶、检测试纸和备用试纸进行位置转化，首先干料计量机构向搅拌桶了内加入定量的机制砂，纯净水计量机构的作用是定量向搅拌桶内加入纯净水，搅拌机构将机制砂和纯净水组成的混合溶液进行充分搅拌，其次将亚甲蓝计量机构向搅拌桶内加入定量的亚甲蓝溶液，搅拌机构将机制砂、纯净水和亚甲蓝溶液组成的混合溶液搅拌均匀，接着蘸取机构将搅拌完成的溶液蘸取至检测试纸上，图像采集器将对检测试纸上形成的图像进行采集，并传递到视觉图像处理器终端对含沙量合格与否进行判断，同时吸附机构将备用试纸吸取，干料计量机构内多余的干废料直接排放至干废料桶内，再接着，蘸取机构下降，将检测试纸推到下方的回收箱中，然后试纸吸附机构将备用试纸吸附至检测试纸在旋转平台上的位置，最后转动平台复位，搅拌桶上的放液阀门打开，将混合溶液排放至回收箱内，再关闭排液阀门，纯净水机构向搅拌桶内加入纯进水，搅拌机构对搅拌桶内进行旋转清洗，完成之后，再次打开排液阀门，排出清洗液体，再次关闭排液阀门，即可进行下一次检测。

本技术方案在电气控制柜的作用下，使干料计量机构、纯净水计量机构、亚甲蓝计量机构、搅拌机构、蘸取机构、试纸吸附机构和转动平台机构之间相互协同作用，将机制砂中的石粉含量检测是否达标的整个过程实现自动化，降低工作人员的劳动强度，避免了人工操作所形成的误差，使机制砂中的石粉含量是否合格的检测更加的准确。

附图说明

图1为本发明实施例的立体示意图。

图2为本发明实施例的正视图示意图。

图3为本发明实施例的搅拌机构、蘸取机构、试纸吸附机构和转动平台机构位置示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：安装柜体1、电气控制柜2、干料计量机构3、蘸取机构4、第二滑台41、蘸取棒42、搅拌机构5、第一滑台51、搅拌叶片52、转动平台机构6、伺服电机61、旋转平台62、回收箱7、试纸吸附机构8、第三滑台81、吸管82、搅拌桶9、放液阀门91、干废料桶10、检测试纸11、备用试纸12、亚甲蓝桶13、纯净水桶14、图像采集器15。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施过程如下：

如图1和图2所示，机制砂亚甲蓝试验自动装置，主要包括有安装柜体1、电气控制柜2、干料计量机构3、纯净水计量机构、亚甲蓝计量机构、搅拌机构5、蘸取机构4、试纸吸附机构8和转动平台机构6，本发明中各个机构在电气控制柜2的协调和控制作用下，可以实现对机制砂中的石粉含量进行检测，用以判断机制砂中的石粉含量是否达标。

干料计量机构3的作用是定量向搅拌桶9内加入机制砂，其中主要包括料斗、干料传送皮带、干料计量器和出料口，其运行的原理是人工将取出的机制砂样品倒入料斗内，料斗内的干料传送皮带将机制砂样品运输至干料计量器内，直到干料计量器内的机制砂重量达到200g时，在电气控制柜2的作用下干料传送皮带停止运动，然后干料计量器内的样品通过设置在搅拌桶9上方的出料口排放至搅拌桶9内部。

纯净水计量机构的作用是定量向搅拌桶9内加入纯净水，其主要包括纯净水桶14、纯净水计量机构和输水管，其中纯净水桶14放置在安装柜体1后侧面上设置的隔板上，其工作原理是，纯净水桶14内的水流经至纯净水计量器内进行称重，称出500g纯净水，然后通过设置在搅拌桶9上方的输水管出口端排入至搅拌桶9内。

亚甲蓝计量机构的作用是向搅拌桶9内加入定量的亚甲蓝溶液，其主要包括亚甲蓝桶13、亚甲蓝计量器和亚甲蓝输送管，其工作原理是，亚甲蓝输送管的出口端位于搅拌桶9的上方，亚甲蓝计量器对亚甲蓝的重量进行称重，称出30g亚甲蓝溶液，然后通过亚甲蓝输送管排放至搅拌桶9内。

如图3所示，搅拌机构5的作用是将机制砂、水和亚甲蓝溶液搅拌均匀，其包括第一滑台51，第一滑台51的一端固定在安装柜体1的上端，在第一滑台51的滑块上设有与之垂直的连接板，在连接板的中部开设有安装通孔，在安装通孔的上方设有搅拌电机(图中未画出)，搅拌电机的输出轴朝下垂直设置，且位于搅拌桶9的正上方，在搅拌电机的输出轴上固定连接有搅拌轴，搅拌轴的下端固定连接有搅拌叶片52，其工作原理如下，当样品机制砂和纯净水加入至搅拌桶9内之后，第一滑台51的滑块下移，将搅拌叶片52下移至搅拌桶9的底部，然后搅拌电机开使转动，搅拌电机以600r/min速度搅拌5min，然后启动亚钾蓝计量机构，将30g亚钾蓝装入搅拌桶9中，并搅拌3min后停止，搅拌电机停止转动之后，搅拌机构5复位。

蘸取机构4的作用是将搅拌完成的溶液蘸取至检测试纸11上，其包括其二气动滑台，在第二滑台41的滑块上垂直固定有连接杆，在连接杆的端部设有与之固定连接的蘸取棒42，蘸取棒42位于连接杆的下端且和底面垂直，蘸取棒42位于检测试纸11的正上方，其工作原理如下，在电气控制柜2的作用下，第二滑台41的下移蘸取旋转至其下方的搅拌桶9内的溶液，然后第二滑台41的滑块上移，控制系统使检测试纸11复位，然后第二滑台41的滑块下移和检测试纸11接触，将蘸取棒42端部的溶液留存在检测试纸11的中部，在本技术方案中，蘸取棒42采用的材质为玻璃棒。

试纸吸附机构8的作用是将备用试纸12吸附至检测试纸11在旋转平台62上的位置，包括第三滑台81和固定设置于第三滑台81滑块下端的吸管82，吸管82的上端和气管连接，其工作原理是，电气控制柜2将备用试纸12旋转至吸管82的下方，第三滑台81滑块下移使吸管82在气体吸力的作用下将备用试纸12吸起，然后控制系统将位于旋转平台62上的试纸顶出孔旋转至吸管82的正下方，此时，第三滑台81的滑块下移其原始状态和旋转平台62之间高度的距离，然后气管停止吸气，将备用试纸12放置，此时备用试纸12转换为检测试纸11，便于下一个循环。

转动平台机构6的作用是在控制系统的作用下对位于其上的搅拌桶9、干废料桶10、检测试纸11和备用试纸12进行位置转化，便于前述的机构进行相应的工作，其主要包括伺服电机61和旋转平台62，伺服电机61固定于安装柜体1的底面，且伺服电机61的输出轴竖直向上设置位于安装柜体1的中心线上，旋转平台62的中部固定于伺服电机61的输出轴上，采用伺服电机61的原因是，伺服电机61能实现精准的旋转角度控制，确保其余机构能够正常的运行。

优选地，备用试纸12的正上方设有视觉图像采集器15，视觉图像采集器15与视觉图像处理终端电性连接，图像采集器15可对试纸上溶液所形成的图像进行拍照并传送至视觉图形处理终端进行判断机制砂中的石粉含量是否合格，且判断准确不易出现和肉眼类似的判断误差。

优选地，搅拌桶9的底部设有放液阀门91，放液阀门91与电气控制柜2之间电性连接，漏液阀门的下端设有回收箱7，放液阀门91便于混合溶液排放至回收箱7内进行回收，无需人工进行清理。

优选地，在本装置中第一滑台、第二滑台和第三滑台可为气动滑台或者电机驱动的丝杆滑台。

具体的实施方法如下：

A、启动干料计量机构3，干料计量器通过干料传送皮带将200g干料放入搅拌桶9中；随后启动纯净水计量机构，纯净水计量器将500g纯净水放入搅拌桶9中；

B、启动搅拌机构5搅拌，搅拌电机以600r/min速度搅拌5min后，启动亚钾蓝计量机构，亚甲蓝计量器将30毫升亚钾蓝溶液放入搅拌桶9中，搅拌电机工作8min后停止，然后搅拌机构复位；

C、转动平台机构6的旋转平台62第一次逆时针转动90°，使搅拌桶9位于蘸取机构4的正下方，蘸取机构4的第二滑台41使蘸取棒42下降蘸取搅拌桶9内的混合溶液，完成后蘸取机构4复位；

D、转动平台机构6的旋转平台62第二次顺时针转动90°，使检测试纸11位于蘸取机构4的蘸取棒42的正下方，第二滑台41下降，蘸取棒42将混合溶液滴落在检测试纸11上，然后蘸取机构4复位；

E、(1)转动平台机构6的旋转平台62第三次逆时针转动90°，使检测试纸11位于位于图像采集器15正下方，图像识别使其对检测试纸上容易所形成的图形进行采集，通过视觉识别终端对机制砂石粉含量是否达标进行判断，当检测试纸11上混合溶液外侧的色晕宽度大于1mm时，机制砂中的石粉含量合格，反之不合格；(2)此时备用试纸12位于试纸吸附机构8正下方，试纸吸附机构8的吸管82在气管的吸力下将备用试纸12吸取并上升；(3)干废料桶10位于搅拌机构5下方，此时干料计量机构内多余的干废料直接从出料口漏至干废料桶10内；

F、转动平台机构6的旋转平台62第四次顺时针转动90°，使检测试纸11位于蘸取机构4的正下方，蘸取机构4的蘸取棒42在第二滑台41的带动下降，将检测试纸11推到下方的回收箱中；

G、转动平台机构6的旋转平台62第五次顺时针(或逆时针)转动180°，试纸吸附机构8将吸附的备用试纸12放置于转动平台机构6上；

H、转动平台机构6的旋转平台62第六次逆时针(或顺时针)转动180°，转动平台机构6回到初始位置，打开搅拌桶9底部的放液阀门91，将测试后混合溶液排出，然后关闭放液阀门91；

I、启动纯净水计量机构，同时启动搅拌机构5，对搅拌桶9进行清洗，清洗完成后，打开搅拌桶9底部放液阀门91，放出洗涤液体后，关闭放液阀门91，即可开始下一循环的测试。

在本方法实施例中，若通过改变转动平台机构的旋转角度，或者更改上述步骤的进行顺序，来达到相同的技术效果，都属于本发明的保护范围。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，其特征在于，包括有以下步骤：

A、启动干料计量机构，将200g干料放入搅拌桶中；随后启动纯净水计量机构，将500g纯净水放入搅拌桶中；

B、启动搅拌机构搅拌，以600r/min速度搅拌5min后，启动亚钾蓝计量机构，将30毫升亚钾蓝溶液装入搅拌桶中，并搅拌8min后停止，搅拌机构复位；

C、转动平台机构第一次逆时针转动90°，使搅拌桶位于蘸取机构的正下方，蘸取机构下降蘸取搅拌桶内的混合溶液，完成后蘸取机构复位；

D、转动平台机构第二次顺时针转动90°，使检测试纸位于蘸取机构的正下方，蘸取机构下降，将混合溶液滴落在检测试纸上，然后蘸取机构复位；

E、(1)转动平台机构第三次逆时针转动90°，使检测试纸位于位于图像采集器正下方，通过视觉识别终端对机制砂石粉含量是否达标进行判断；(2)备用试纸位于试纸吸附机构正下方，吸附机构将备用试纸吸取并上升；(3)干废料桶位于搅拌机构下方，将干料计量机构内多余的干废料直接漏下；

F、转动平台机构第四次顺时针转动90°，检测试纸位于蘸取机构的正下方，蘸取机构下降，将检测试纸推到下方的回收箱中；

G、转动平台机构第五次顺时针(或逆时针)转动180°，将备用试纸放置于转动平台机构上；

H、转动平台机构第六次逆时针(或顺时针)转动180°，转动平台机构回到初始位置，打开搅拌桶底部的放液阀门，将测试后混合溶液排出，然后关闭阀门；

I、启动纯净水计量机构，同时启动搅拌机构，对搅拌桶进行清洗，清洗完成后，打开搅拌桶底部放液阀门，放出洗涤液体后，关闭放液阀门，即可开始下一循环的测试。

2.根据权利要求1所述的机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，其特征在于：所述步骤A中，干料计量机构包括顺次连接的料斗、干料传送皮带、干料计量器和出料口，所述出料口位于搅拌桶的上方。

3.根据权利要求2所述的机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，其特征在于：所述步骤A中，纯净水计量机构包括顺次连接的纯净水桶、纯净水计量器和输水管，所述输水管的出水端位于搅拌桶的上方。

4.根据权利要求1所述的机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，其特征在于：所述步骤B中，所述亚甲蓝计量机构包括顺次连接的亚甲蓝桶、亚甲蓝计量器和亚甲蓝输送管，所述亚甲蓝输送管位于搅拌桶的上方。

5.根据权利要求1所述的机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，其特征在于：所述转动平台机构包括旋转平台，所述旋转平台的下端设有伺服电机，所述伺服电机的底座和安装架的底面固定连接，所述伺服电机的输出轴与旋转平台的中心固定连接，所述旋转平台上设有试纸顶出孔，所述检测试纸位于试纸顶出孔的上端。

6.根据权利要求1或5所述的机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，其特征在于：所述搅拌桶、干废料桶、检测试纸和备用试纸都位于旋转平台上，所述搅拌桶和干废料桶固定于旋转平台上，所述搅拌桶、干废料桶、检测试纸和备用试纸在旋转平台上沿圆周方向均匀分布，且搅拌桶和干废料桶相邻设置。

7.根据权利要求1所述的机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，其特征在于：所述蘸取机构包括第二滑台，所述第二滑台的滑块上垂直设有与之固定连接的连接杆，所述连接杆的另一端设有与之固定连接的蘸取棒，所述蘸取棒的上端固定于连接杆的端部，且常态下蘸取棒位于检测试纸的正上方。

8.根据权利要求1所述的机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，其特征在于：所述试纸吸附机构包括第三滑台，所述第三滑台的滑块上垂直向下固定有吸管，所述吸管端部装有弹性吸盘，所述吸管位于备用试纸的正上方。

9.根据权利要求1所述的机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，其特征在于：所述步骤E中，视觉识终端的判断依据是检测试纸上混合溶液外侧形成的色晕宽度大于1mm即为合格，反之不合格。

10.根据权利要求9所述的机制砂亚甲蓝试验自动装置及方法，其特征在于：所述搅拌机构包括第一滑台、搅拌电机、搅拌轴和搅拌叶片，所述第一滑台的一端固定连接于安装柜体的上端，所述第一滑台的滑块上垂直设置有连接板，所述搅拌电机垂直固定于连接板上，且搅拌电机的输出轴穿过连接板垂直向下，所述搅拌电机的输出轴上固定有搅拌轴，所述搅拌轴的末端固定有搅拌叶片，所述搅拌叶片位于搅拌桶的正上方。

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