CN114019858A - 一种混凝土外加剂二次补偿定量控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混凝土外加剂二次补偿定量控制方法，属于混凝土技术领域，实现混凝土外加剂精确、定量补偿目标，确保现场混凝土工作性满足泵送施工需求。该方法，将无线流量传感器线路板设计为非工作状态进入休眠的工作方式，当开始加注时，仪器主机唤醒LoRa无线通信模块，使低功耗单片机进入工作状态，从而，低功耗单片机每隔一定时间向仪表主机持续发送一次流量脉冲数据，直至加注结束，仪表主机命令LoRa无线通信模块和CPU进入低功耗休眠模式；在仪表仪表主机每次收到无线流量传感器新数据时，首先将关泵定时器清零，然后根据脉冲数据计算出当前时间内的外加剂平均流量，并通过待补偿量计算达到目标补偿总量所需要的时间。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，特别涉及一种混凝土外加剂二次补偿定量控制方法。
背景技术
为解决混凝土拌合物的经时工作性能损失难题，工程现场通常采用混凝土工作性能定量补偿装置进行外加剂二次补偿操作，鉴于仪表仪表主机与安装在加注枪上的流量传感器采用电缆连接方式需要增加电缆及接口，使加注管的结构更加复杂，成本更高，因此，现阶段工程技术人员普遍采用无线连接的方式进行，不仅结构简单，而且成本较低。然而采用无线连接方式的同时也带来了一系列问题，主要表现为以下两点：
1.流量传感器功耗高
由于流量传感器与仪表主机完全分离，仪表主机无法通过电缆对流量传感器线路板供电，所以流量传感器线路板采用的是锂电池供电方式。但由于目前流量传感器功耗高，电池容量有限，所以势必会限制流量传感器的应用，影响混凝土外加剂补偿效果。
2.外加剂补偿总量误差
目前混凝土工作性能定量补偿装置在外加剂加注操作时，流量传感器线路板周期性地向仪表仪表主机发送脉冲数量，当仪表仪表主机收到的脉冲数大于或等于预先设置的目标总量值时，控制关泵，结束加注。假设两次发送脉冲数据之间的时间间隔为Δt(单位：s)，流量为F(单位：L/min)，那么由数据发送时间间隔产生的外加剂总量误差为F×Δt/60，若以30L/min的流量计算，0.2秒的数据发送时间间隔将产生0.1L的总量误差，严重影响混凝土外加剂二次补偿精度及效果。
鉴于此，急需开发一种混凝土外加剂二次补偿定量控制方法，确保混凝土外加剂二次补偿精度与效果，延长混凝土工作性能定量补偿装置工作时间，满足混凝土泵送施工需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混凝土外加剂二次补偿定量控制方法，实现混凝土外加剂精确、定量补偿目标，确保现场混凝土工作性满足泵送施工需求；降低流量传感器功耗，减少充电频率，延长混凝土工作性能定量补偿装置工作时间。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种混凝土外加剂二次补偿定量控制方法，包括如下步骤：
步骤S1、无线流量传感器低功耗控制：
步骤S11、当不在工作状态时，无线流量传感器线路板上的CPU和LoRa无线通信模块都处于低功耗休眠状态；
步骤S12、当开始加注时，仪表主机将通过LoRa无线通信模块向线路板发送唤醒信号，处于休眠状态的无线流量传感器LoRa无线通信模块被唤醒后，将使用端口线通知低功耗单片机，使其进入工作状态；
步骤S13、在工作状态中，低功耗单片机每隔一定时间向仪表主机持续发送一次流量脉冲数据，直至加注结束，收到仪表主机发送的终止命令，该命令将使LoRa无线通信模块和CPU进入低功耗休眠模式；
步骤S14、在加注过程中，仪表主机每隔2分钟向无线流量传感器发送一次回应消息，低功耗单片机程序中有一个休眠计时器，每次收到仪表主机回应消息都将复位休眠计时器；当超过10分钟未收到仪表主机回应消息，将使LoRa无线通信模块和CPU再次进入低功耗休眠模式；
步骤S2、外加剂二次补偿总量误差控制：
步骤S21、在仪表仪表主机每次收到无线流量传感器新数据时，首先将关泵定时器清零，然后根据脉冲数据计算出当前时间T内的外加剂平均流量F，单位：L/min：
其中，V1为由当前收到无线流量传感器脉冲数据计算得到的当前外加剂补偿总量，单位：L；V2为时间T之前的外加剂补偿总量，单位：L；T为当前时间，单位：min；
步骤S22、计算待补偿量ΔV，单位：L，即目标补偿总量与当前外加剂补偿总量的差值
ΔV＝V目标总量-V1
步骤S23、计算达到目标补偿总量所需要的时间t，单位ms：
t＝ΔV×60000/F
步骤S24、当关泵定时器到达t时，执行关泵操作，实现外加剂补偿总量误差的精确控制。
进一步地，所述步骤S13中一定时间为0.2s。
进一步地，所述流量传感器线路板设有锂电池、锂电池充电电路以及电源变换电路。
进一步地，所述无线流量传感器低功耗控制时，将无线流量传感器线路板设计为非工作状态进入休眠的工作方式。
与现有技术相比，本发明有益的技术效果在于：
(1)本发明提供的混凝土外加剂二次补偿定量控制方法，将无线流量传感器线路板设计为非工作状态进入休眠的工作方式，当开始加注时，仪器主机将通过LoRa无线通信模块向线路板发送唤醒信号，处于休眠状态的无线流量传感器LoRa无线通信模块被唤醒后，将使用端口线通知低功耗单片机，使其进入工作状态，在工作状态中，低功耗单片机每隔一定时间向仪表主机持续发送一次流量脉冲数据，直至加注结束，收到仪表主机发送的终止命令，该命令将使LoRa无线通信模块和CPU进入低功耗休眠模式；在仪表仪表主机每次收到无线流量传感器新数据时，首先将关泵定时器清零，然后根据脉冲数据计算出当前时间内的外加剂平均流量，并通过待补偿量计算达到目标补偿总量所需要的时间。本发明的混凝土外加剂二次补偿定量控制方法，将无线流量传感器线路板设计为“非工作状态进入休眠”的工作方式，最大程度降低流量传感器功耗，减少传感器充电频率，延长混凝土工作性能定量补偿装置工作时间。
(2)本发明外加剂二次补偿总量误差控制方法，根据实时流量精确计算关泵时间，消除定量控制模块接收流量传感器信号存在的最大0.2秒的关泵时间差，实现混凝土外加剂精确、定量补偿目标，确保现场混凝土工作性满足泵送施工需求。
(3)本发明所涉及的混凝土外加剂二次补偿定量控制方法，适用性好，兼容性强，可大幅提升混凝土工作性能定量补偿装置的应用价值，确保混凝土施工质量与安全。
附图说明
图1为本发明实施例中混凝土外加剂二次补偿定量控制方法中无线流量传感器线路板的示意图；
图2为本发明实施例中混凝土外加剂二次补偿定量控制方法中无线流量传感器低功耗控制方法的流程图；
图3为本发明实施例中混凝土外加剂二次补偿定量控制方法中外加剂二次补偿总量误差控制方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的混凝土外加剂二次补偿定量控制方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。
下面结合图1至图3详细说明本发明的混凝土外加剂二次补偿定量控制方法。
实施例一
请参考图1至图3，一种混凝土外加剂二次补偿定量控制方法，包括如下步骤：
步骤S1、无线流量传感器低功耗控制：
步骤S11、当不在工作状态时，无线流量传感器线路板上的CPU和LoRa无线通信模块都处于低功耗休眠状态；
步骤S12、当开始加注时，仪表主机将通过LoRa无线通信模块向线路板发送唤醒信号，处于休眠状态的无线流量传感器LoRa无线通信模块被唤醒后，将使用端口线通知低功耗单片机，使其进入工作状态；
步骤S13、在工作状态中，低功耗单片机每隔一定时间向仪表主机持续发送一次流量脉冲数据，直至加注结束，收到仪表主机发送的终止命令，该命令将使LoRa无线通信模块和CPU进入低功耗休眠模式；
步骤S14、在加注过程中，仪表主机每隔2分钟向无线流量传感器发送一次回应消息，低功耗单片机程序中有一个休眠计时器，每次收到仪表主机回应消息都将复位休眠计时器；当超过10分钟未收到仪表主机回应消息，将使LoRa无线通信模块和CPU再次进入低功耗休眠模式；
步骤S2、外加剂二次补偿总量误差控制：
步骤S21、在仪表仪表主机每次收到无线流量传感器新数据时，首先将关泵定时器清零，然后根据脉冲数据计算出当前时间T内的外加剂平均流量F，单位：L/min：
其中，V1为由当前收到无线流量传感器脉冲数据计算得到的当前外加剂补偿总量，单位：L；V2为时间T之前的外加剂补偿总量(保存在内存中)，单位：L；T为当前时间，单位：min；
步骤S22、计算待补偿量ΔV，单位：L，即目标补偿总量与当前外加剂补偿总量的差值：
ΔV＝V目标总量-V1
步骤S23、计算达到目标补偿总量所需要的时间t，单位ms：
t＝ΔV×60000/F
步骤S24、当关泵定时器到达t时，执行关泵操作，实现外加剂补偿总量误差的精确控制。
在本实施例中，更优选地，步骤S13中一定时间为0.2s。
在本实施例中，更优选地，流量传感器线路板设有锂电池、锂电池充电电路以及电源变换电路。
在本实施例中，更优选地，无线流量传感器低功耗控制时，将无线流量传感器线路板设计为非工作状态进入休眠的工作方式。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (4)
1.一种混凝土外加剂二次补偿定量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、无线流量传感器低功耗控制：
步骤S11、当不在工作状态时，无线流量传感器线路板上的CPU和LoRa无线通信模块都处于低功耗休眠状态；
步骤S12、当开始加注时，仪表主机将通过LoRa无线通信模块向线路板发送唤醒信号，处于休眠状态的无线流量传感器LoRa无线通信模块被唤醒后，将使用端口线通知低功耗单片机，使其进入工作状态；
步骤S13、在工作状态中，低功耗单片机每隔一定时间向仪表主机持续发送一次流量脉冲数据，直至加注结束，收到仪表主机发送的终止命令，该命令将使LoRa无线通信模块和CPU进入低功耗休眠模式；
步骤S14、在加注过程中，仪表主机每隔2分钟向无线流量传感器发送一次回应消息，低功耗单片机程序中有一个休眠计时器，每次收到仪表主机回应消息都将复位休眠计时器；当超过10分钟未收到仪表主机回应消息，将使LoRa无线通信模块和CPU再次进入低功耗休眠模式；
步骤S2、外加剂二次补偿总量误差控制：
步骤S21、在仪表仪表主机每次收到无线流量传感器新数据时，首先将关泵定时器清零，然后根据脉冲数据计算出当前时间T内的外加剂平均流量F，单位：L/min：
其中，V1为由当前收到无线流量传感器脉冲数据计算得到的当前外加剂补偿总量，单位：L；V2为时间T之前的外加剂补偿总量，单位：L；T为当前时间，单位：min；
步骤S22、计算待补偿量ΔV，单位：L，即目标补偿总量与当前外加剂补偿总量的差值：
ΔV＝V目标总量-V1。
步骤S23、计算达到目标补偿总量所需要的时间t，单位ms：
t＝ΔV×60000/F
步骤S24、当关泵定时器到达t时，执行关泵操作，实现外加剂补偿总量误差的精确控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S13中一定时间为0.2s。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述流量传感器线路板设有锂电池、锂电池充电电路以及电源变换电路。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线流量传感器低功耗控制时，将无线流量传感器线路板设计为非工作状态进入休眠的工作方式。
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