CN114428032A - 一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，包括试样称量装置、密封送料装置、风道和砂料分级称量装置，所述试样称量装置的底端装设有密封送料装置，所述密封送料装置的底端装设风道，所述风道的内部装设有砂料分级称量装置，所述试样称量装置的内部装设有称量料斗本体，所述称量料斗本体的内部装设有微型压力传感器，所述微型压力传感器的底端装设有压力传感器支架。该平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，本装置直接获得结果数据，计算过程简单，计算结果唯一，几乎不占用后台资源，是理想的在线检测装置，对不同粒径砂粒的识别效果几乎相同，不存在细小颗粒无法识别的问题，这也是本装置开发研究的最大原动力。

Description

一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置

技术领域

本发明涉及机制砂加工技术领域，具体为一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置。

背景技术

由于现在大多数骨料矿山的开采不规范和机制砂生产工艺达不到要求，机制砂的质量往往较差，不能满足建筑行业要求,精品机制砂替代天然中砂是一个理想的解决方案，但生产精品机制砂需要一定产业规模支撑，除了配备合适的机械设备和具有先进的工艺流制程外，更关键的是实现生产质量自动控制；

1、现有的标准方法检测过程复杂，耗时长，且其设备不能用于大规模生产机制砂细度模数和石粉含量的在线自动检测；

2、水洗法只是一种简易替代方法，利用浮力原理用水流冲洗掉机制砂中零点七五毫米以下的颗粒，不易控制，结果可靠性较差，不适用自动检测；

3、图像法分析机制砂的颗粒级配的在线装置受到图像分辨率和砂子中粉、细颗粒粒径的限制，只能大概计算出砂子的细度模数，检测结果与国家标准试验方法测得的颗粒级配曲线和细度模数也存在较大差异，识别效率并不好。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，以解决上述背景技术中提出的现有的标准方法检测过程复杂，耗时长，水洗法不易控制，结果可靠性较差，不适用自动检测，图像法分析机制砂的颗粒级配的在线装置受到图像分辨率和砂子中粉、细颗粒粒径的限制，检测结果与国家标准试验方法测得的颗粒级配曲线和细度模数也存在较大差异，识别效率并不好。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，包括试样称量装置、密封送料装置、风道和砂料分级称量装置，所述试样称量装置的底端装设有密封送料装置，所述密封送料装置的底端装设风道，所述风道的内部装设有砂料分级称量装置。

优选的，所述试样称量装置的内部装设有称量料斗本体，所述称量料斗本体的内部装设有微型压力传感器，所述微型压力传感器的底端装设有压力传感器支架，所述称量料斗本体的顶端装设有启闭装置支撑横梁，且启闭装置支撑横梁的顶端装设有第一微型启闭马达，所述启闭装置支撑横梁的底端装设有保护架，所述称量料斗本体的内部装设有倒四棱锥型启闭门，所述称量料斗本体的内部装设有第一连接杆，所述称量料斗本体的表面装设有称量料斗外伸支板，所述称量料斗本体的内部装设有下料口。

优选的，所述称量料斗本体为漏斗形结构，所述称量料斗本体的内部为空心结构，所述称量料斗本体的底端开设有一组矩形孔槽。

优选的，所述密封送料装置内部设置有密封料仓本体，所述密封料仓本体的顶端装设有支撑板，所述支撑板的顶端装设有进料口本体，所述密封料仓本体的顶端装设有料仓盖板本体，所述密封料仓本体的表面装设有第二连接杆，所述支撑板的底端装设有框架，所述框架的表面装设有倒圆锥形启闭门，所述进料口本体的顶端装设有悬挂式密封门，所述进料口本体的顶端装设有密封料仓进风口，所述密封料仓本体的底端装设有出料口，所述支撑板的顶端装设有第二微型启闭马达，所述密封料仓本体的顶端装设有料仓盖板本体。

优选的，所述密封料仓本体为漏斗形结构，所述密封料仓本体的内部为空心结构，所述料仓盖板本体的顶端开设有一组矩形孔槽，所述进料口本体的底端固定安装在该矩形孔槽的顶端，所述出料口为矩形结构，且出料口的底端开设有一组矩形孔槽。

优选的，所述风道的内部装设有总进风口，所述总进风口的侧面装设有主风道进料口，所述主风道进料口的内部装设有集料仓隔板，所述主风道进料口的内部装设有集料仓盖板，所述集料仓隔板的表面设置有通风槽，所述集料仓隔板的表面装设有集料仓挡风板，所述总进风口的侧面装设有圆角方形主风道，所述圆角方形主风道的顶端设置有主风道流线型顶板，所述圆角方形主风道的底端设置有主风道折线型底板，所述圆角方形主风道的侧面设置有出风口，所述圆角方形主风道的内部设置有气流流动方向，所述总进风口的顶端设置有密封料仓进风管，所述总进风口的底端设置有集料仓进风管，所述总进风口的顶端设置有下料管，所述圆角方形主风道的底端设置有集料仓本体，且集料仓本体的底端设置有集料口，所述风道的内部设置有百叶本体，且百叶本体的表面设置有百叶间缝隙，所述风道的内部装设有控制器。

优选的，所述集料仓本体共设置有六组，所述集料口共设置有六组。

优选的，所述砂料分级称量装置内部装设有称量单元，所述称量单元的表面装设有微型拉力传感器，所述称量单元的底端装设有称量托板，所述称量单元的底端装设有称量装置本体，所述称量单元的表面装设有横向支撑梁。

优选的，所述称量单元为矩形结构，所述称量单元共设置有六组。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，

1、本装置纯物理检测方式，与国标《建筑用砂》中标准检测方法类似，检测结果为量化数据，测得的不同粒径砂料质量相当于国标不同孔径方孔筛的分级筛余量，可以利用检测结果直接绘制机制砂的颗粒级配曲线，经过后台计算机修正后得到机制砂的标准曲线，进而快速计算出机制砂的细度模数和石粉含量；

2、本装置为机械装置，充分利用了物体的运动规律，检测结果可靠，可重复性高，本装置直接获得结果数据，计算过程简单，计算结果唯一，几乎不占用后台资源，是理想的在线检测装置；

3、本装置对不同粒径砂粒的识别效果几乎相同，不存在细小颗粒无法识别的问题，这也是本装置开发研究的最大原动力。

附图说明

图1为本发明整体结构正视示意图；

图2为本发明整体结构侧视示意图；

图3为本发明整体结构俯视示意图；

图4为本发明试样称量装置结构正视示意图；

图5为本发明试样称量装置结构侧视示意图；

图6为本发明试样称量装置结构俯视示意图；

图7为本发明密封送料装置结构正视示意图；

图8为本发明密封送料装置结构侧视示意图；

图9为本发明集料仓盖板结构俯视示意图；

图10为本发明风道结构俯视示意图；

图11为本发明集料仓隔板结构侧视示意图；

图12为本发明砂料分级称量结构正视示意图。

图中：1、称量料斗本体；2、微型压力传感器；3、压力传感器支架；4、第一微型启闭马达；5、倒四棱锥型启闭门；6、第一连接杆；7、启闭装置支撑横梁；8、保护架；9、称量料斗外伸支板；10、下料口；11、密封料仓本体；12、进料口本体；13、悬挂式密封门；14、倒圆锥形启闭门；15、出料口；16、第二微型启闭马达；17、第二连接杆；18、料仓盖板本体；19、支撑板；20、框架；21、密封料仓进风口；22、总进风口；23、出风口；24、圆角方形主风道；25、密封料仓进风管；26、集料仓进风管；27、主风道流线型顶板；28、主风道折线型底板；29、气流流动方向；30、下料管；31、集料仓本体；32、集料仓盖板；33、集料仓隔板；34、集料口；35、集料仓挡风板；36、主风道进料口；37、百叶本体；38、百叶间缝隙；39、通风槽；40、称量单元；41、微型拉力传感器；42、称量托板；43、称量装置本体；44、横向支撑梁；45、控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-12，本发明提供一种技术方案：一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，包括试样称量装置、密封送料装置、风道和砂料分级称量装置，试样称量装置的底端装设有密封送料装置，密封送料装置的底端装设风道，风道的内部装设有砂料分级称量装置。

本例中的试样称量装置的内部装设有称量料斗本体1，称量料斗本体1的内部装设有微型压力传感器2，微型压力传感器2的底端装设有压力传感器支架3，称量料斗本体1的顶端装设有启闭装置支撑横梁7，且启闭装置支撑横梁7的顶端装设有第一微型启闭马达4，启闭装置支撑横梁7的底端装设有保护架8，称量料斗本体1的内部装设有倒四棱锥型启闭门5，称量料斗本体1的内部装设有第一连接杆6，称量料斗本体1的表面装设有称量料斗外伸支板9，称量料斗本体1的内部装设有下料口10；

称量料斗本体1为漏斗形结构，称量料斗本体1的内部为空心结构，称量料斗本体1的底端开设有一组矩形孔槽；

密封送料装置内部设置有密封料仓本体11，密封料仓本体11的顶端装设有支撑板19，支撑板19的顶端装设有进料口本体12，密封料仓本体11的顶端装设有料仓盖板本体18，密封料仓本体11的表面装设有第二连接杆17，支撑板19的底端装设有框架20，框架20的表面装设有倒圆锥形启闭门14，进料口本体12的顶端装设有悬挂式密封门13，进料口本体12的顶端装设有密封料仓进风口21，密封料仓本体11的底端装设有出料口15，支撑板19的顶端装设有第二微型启闭马达16，密封料仓本体11的顶端装设有料仓盖板本体18；

密封料仓本体11为漏斗形结构，密封料仓本体11的内部为空心结构，料仓盖板本体18的顶端开设有一组矩形孔槽，进料口本体12的底端固定安装在该矩形孔槽的顶端，出料口15为矩形结构，且出料口15的底端开设有一组矩形孔槽；

风道的内部装设有总进风口22，总进风口22的侧面装设有主风道进料口36，主风道进料口36的内部装设有集料仓隔板33，主风道进料口36的内部装设有集料仓盖板32，集料仓隔板33的表面设置有通风槽39，集料仓隔板33的表面装设有集料仓挡风板35，总进风口22的侧面装设有圆角方形主风道24，圆角方形主风道24的顶端设置有主风道流线型顶板27，圆角方形主风道24的底端设置有主风道折线型底板28，圆角方形主风道24的侧面设置有出风口23，圆角方形主风道24的内部设置有气流流动方向29，总进风口22的顶端设置有密封料仓进风管25，总进风口22的底端设置有集料仓进风管26，总进风口22的顶端设置有下料管30，圆角方形主风道24的底端设置有集料仓本体31，且集料仓本体31的底端设置有集料口34，风道的内部设置有百叶本体37，且百叶本体37的表面设置有百叶间缝隙38，风道的内部装设有控制器45；

集料仓本体31共设置有六组，集料口34共设置有六组；

砂料分级称量装置内部装设有称量单元40，称量单元40的表面装设有微型拉力传感器41，称量单元40的底端装设有称量托板42，称量单元40的底端装设有称量装置本体43，称量单元40的表面装设有横向支撑梁44；

称量单元40为矩形结构，称量单元40共设置有六组。

工作原理：根据图1-12所示，当机制砂从进料口进入主风道后，砂粒在风力作用下沿风道主快速移动，随着主风道断面扩大，风力减弱，砂粒受到的风力作用降低，较重的颗粒下落，较轻的颗粒继续漂移，之后，风力进一步降低，在自重的作用下，较细小的颗粒也开始下落，最后的微小砂粒随风由出风口23排出，按照不同移动距离收集飘落的砂料，距离进料口的距离越小，集料仓收集到的砂子颗粒粒径越大，反之越小，而石粉飘出主风道。按照事先试验建立的砂子粒径与飘落距离之间的对应关系，可以绘制机制砂颗粒级配非标准曲线，进而可以计算出机制砂颗粒级配标准曲线、细度模数和石粉含量；

根据图1-12所示，放空本装置称量料斗1，读取空称量料斗1的质量，打开密封料仓出料口15，放空其中可能存在的残余料，关闭称量料斗下料口10，使用自动取料器从制砂机出口或皮带机抓取试样，经自动烘干装置烘干后装入称量料斗1中，装入砂样质量不少于五百克，且体积不大于料斗容量的百分之八十，读取称量料斗与机制砂的质量和，计算试样质量，关闭密封料仓出料口15，打开称量料斗下料口10，将其中的试样全部放入密封料仓中，打开风源，将主风道中可能存在的残余料清除，然后关闭风源，放空自动称量装置中可能存在的残余料，之后，控制自动称量装置，使其集料盒与本检测装置集料口34密封对接，再次打开风源，待风压稳定后，启动密封料仓倒圆锥形启闭门14，开始均匀下料，密封料仓砂料放空后，关闭风源；之后，再次打开风源，再次关闭风源，本检测装置净值后，控制自动称量装置，时称量单元与本检测装置脱离，读取全部称量单元的质量和，控制分级称量装置，依次放空不同粒径的砂子，读取每种砂子放空后 称量装置的剩余质量，放空前后的质量差即为该粒径砂子的质量全部称量单元放空后，计算、分析试验结果，制图机制砂颗粒级配非标准曲线，进一步计算机制砂颗粒级配标准曲线数据，制图标准曲线，计算细度模数和石粉含量，本检测装置恢复初始状态，在设定的时间后开始下次检测；

根据图1-12所示，本装置动力使用 十二V低压直流电源，安全可靠，本装置安装在制砂设备的出料口或皮带机端部，出风口置于除尘范围内，对环境无污染，本装置采用主风道、下料支风道和集料支风道设计，气流在装置中按照设定方向平稳流动，有效保证试验过程中机制砂顺利下料、分离和分级收集，进料采用压力密封料仓设计，在下料支风道风压作用下，密封料仓气压略高于主风道气压，可保证密封料仓的机制砂能够顺利通过出料口下料，不出现回流或气旋现象，主风道采用流线型设计，断面采用圆角方形结构，在恒定气流作用下， 砂子颗粒漂移平稳，轨迹清晰，落点恒定，能最大限度保证对不同粒径砂子的有效分离，主风道底板采用百叶式结构，百叶沿主风道风向倾斜，在集料仓微弱向上气流的作用下，即可保证砂粒顺利通过百叶间隙进入集料仓，又可保证主风道在底板界面不产生旋流，同时还可以防止微细颗粒跟随较大颗粒混入大粒径砂子集料仓，密封料仓进料口采用悬挂式密封门，在自重和内压力的作用下开启和关闭进料口，结构简单，密封可靠，分离后不同粒径的砂子采用本企业研发的一种微型自动分级称量装置称量，试验时可密封集料仓出口，试验后其称量部分与本装置脱离，即可保证集料支风道封闭，又可防止试料洒落，本装置结构简单，试验结果偏差满足国标试验精度要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，包括试样称量装置、密封送料装置、风道和砂料分级称量装置，其特征在于：所述试样称量装置的底端装设有密封送料装置，所述密封送料装置的底端装设风道，所述风道的内部装设有砂料分级称量装置。

2.根据权利要求1所述的一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，其特征在于：所述试样称量装置的内部装设有称量料斗本体（1），所述称量料斗本体（1）的内部装设有微型压力传感器（2），所述微型压力传感器（2）的底端装设有压力传感器支架（3），所述称量料斗本体（1）的顶端装设有启闭装置支撑横梁（7），且启闭装置支撑横梁（7）的顶端装设有第一微型启闭马达（4），所述启闭装置支撑横梁（7）的底端装设有保护架（8），所述称量料斗本体（1）的内部装设有倒四棱锥型启闭门（5），所述称量料斗本体（1）的内部装设有第一连接杆（6），所述称量料斗本体（1）的表面装设有称量料斗外伸支板（9），所述称量料斗本体（1）的内部装设有下料口（10）。

3.根据权利要求2所述的一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，其特征在于：所述称量料斗本体（1）为漏斗形结构，所述称量料斗本体（1）的内部为空心结构，所述称量料斗本体（1）的底端开设有一组矩形孔槽。

4.根据权利要求1所述的一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，其特征在于：所述密封送料装置内部设置有密封料仓本体（11），所述密封料仓本体（11）的顶端装设有支撑板（19），所述支撑板（19）的顶端装设有进料口本体（12），所述密封料仓本体（11）的顶端装设有料仓盖板本体（18），所述密封料仓本体（11）的表面装设有第二连接杆（17），所述支撑板（19）的底端装设有框架（20），所述框架（20）的表面装设有倒圆锥形启闭门（14），所述进料口本体（12）的顶端装设有悬挂式密封门（13），所述进料口本体（12）的顶端装设有密封料仓进风口（21），所述密封料仓本体（11）的底端装设有出料口（15），所述支撑板（19）的顶端装设有第二微型启闭马达（16），所述密封料仓本体（11）的顶端装设有料仓盖板本体（18）。

5.根据权利要求4所述的一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，其特征在于：所述密封料仓本体（11）为漏斗形结构，所述密封料仓本体（11）的内部为空心结构，所述料仓盖板本体（18）的顶端开设有一组矩形孔槽，所述进料口本体（12）的底端固定安装在该矩形孔槽的顶端，所述出料口（15）为矩形结构，且出料口（15）的底端开设有一组矩形孔槽。

6.根据权利要求1所述的一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，其特征在于：所述风道的内部装设有总进风口（22），所述总进风口（22）的侧面装设有主风道进料口（36），所述主风道进料口（36）的内部装设有集料仓隔板（33），所述主风道进料口（36）的内部装设有集料仓盖板（32），所述集料仓隔板（33）的表面设置有通风槽（39），所述集料仓隔板（33）的表面装设有集料仓挡风板（35），所述总进风口（22）的侧面装设有圆角方形主风道（24），所述圆角方形主风道（24）的顶端设置有主风道流线型顶板（27），所述圆角方形主风道（24）的底端设置有主风道折线型底板（28），所述圆角方形主风道（24）的侧面设置有出风口（23），所述圆角方形主风道（24）的内部设置有气流流动方向（29），所述总进风口（22）的顶端设置有密封料仓进风管（25），所述总进风口（22）的底端设置有集料仓进风管（26），所述总进风口（22）的顶端设置有下料管（30），所述圆角方形主风道（24）的底端设置有集料仓本体（31），且集料仓本体（31）的底端设置有集料口（34），所述风道的内部设置有百叶本体（37），且百叶本体（37）的表面设置有百叶间缝隙（38），所述风道的内部装设有控制器（45）。

7.根据权利要求6所述的一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，其特征在于：所述集料仓本体（31）共设置有六组，所述集料口（34）共设置有六组。

8.根据权利要求1所述的一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，其特征在于：所述砂料分级称量装置内部装设有称量单元（40），所述称量单元（40）的表面装设有微型拉力传感器（41），所述称量单元（40）的底端装设有称量托板（42），所述称量单元（40）的底端装设有称量装置本体（43），所述称量单元（40）的表面装设有横向支撑梁（44）。

9.根据权利要求8所述的一种平流式机制砂颗粒级配分析在线快速检测装置，其特征在于：所述称量单元（40）为矩形结构，所述称量单元（40）共设置有六组。

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