CN116819053A - 一种混凝土骨料含水率的在线检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土检测领域，公开了一种混凝土骨料含水率的在线检测装置及检测方法，包括安装盘和远程检测显示仪，所述安装盘的顶部固定安装有安装机构，所述安装盘的底部固定安装有检测探头，所述检测探头的内部固定安装有含水率传感器，所述远程检测显示仪与含水率传感器之间通过WiFi信号连接。本发明的技术方案采用远程在线监测，对混凝土的含水率进行实时监测，在出现含水率不达标的时候及时提醒工作人员，让工作人员停止混凝土生产，改变用料量，从而保证混凝土含水率符合标准，提高混凝土的生产质量，采用便于安装拆卸的结构进行检测装置的安装，方便随时拆装检测装置，可以根据需求调整检测装置的数量。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土检测领域，特别涉及一种混凝土骨料含水率的在线检测装置及检测方法。
背景技术
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，它广泛应用于土木工程。
目前的混凝土搅拌站一般包括骨料配料机、搅拌主机、成品料输送机、成品料仓组成。其中，骨料含水率是影响混凝土质量的关键因素之一，骨料含水率过多将导致最终混凝土过稀，因此技术人员需要实时了解骨料的含水率情况，以便于配置符合标准的混凝土。
目前市场上的混凝土在线检测装置是将检测探头伸入到混凝土的内部，对特定位置的混凝土进行检测，在对流动混凝土进行检测的时候需要手动或者借助辅助工具固定检测探头，操作繁琐，需要多名工作人员配合完成，故而提出一种混凝土骨料含水率的在线检测装置及检测方法。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种混凝土骨料含水率的在线检测装置及检测方法，旨在提高混凝土含水率检测准确性，达到实时监测预警，提高混凝土生产质量。
为实现上述目的，本发明提出的一种混凝土骨料含水率的在线检测装置，包括安装盘和远程检测显示仪，所述安装盘的顶部固定安装有安装机构，所述安装盘的底部固定安装有检测探头，所述检测探头的内部固定安装有含水率传感器，所述远程检测显示仪与含水率传感器之间通过WiFi信号连接；
所述安装机构包括外壳，所述安装盘的顶部固定安装有外壳，所述外壳的外表面开设有插口，所述插口的内部插接有限位销，所述外壳的内部且位于限位销的内侧滑动安装有限位轴，所述限位轴的顶部转动安装有螺杆，所述外壳的顶部固定安装有内螺纹筒，所述螺杆的顶部开设有凹槽，所述限位轴的顶部固定安装有支撑杆，所述外壳的内底壁固定安装有连接轨，所述支撑杆的正面与背面均固定安装有安装帽，所述支撑杆的顶部固定安装有支撑座，所述支撑座的顶部固定安装有连接轴，所述连接轴上转动安装有卡销，所述卡销的底部固定安装有支撑弹簧，所述连接轨的正面与背面均开设有滑口，所述连接轨远离螺杆一侧的内壁开设有插槽，所述外壳的内底壁固定安装有检测芯片。
优选地，所述远程检测显示仪包括机壳和检测系统，所述检测系统由按键控制模块、显示模块、WiFi连接模块和报警模块组成，且按键控制模块通过导线与显示模块电性连接，显示模块与检测芯片之间通过WiFi连接模块进行数据连接，报警模块为扬声器和警示灯。
优选地，所述检测探头的外表面为网罩，所述含水率传感器与检测芯片之间通过导线电性连接。
优选地，所述插口呈环形开设，且数量为四个，所述限位销的数量为四个，且限位销靠近限位轴的一侧延伸至外壳的内部，且为斜面，所述限位轴的外表面为斜面且与限位销相贴合，且限位轴处于四个限位销的上方。
优选地，所述螺杆的顶端贯穿内螺纹筒并延伸至外壳的上方，且螺杆与内螺纹筒螺纹连接。
优选地，两个所述安装帽分别滑动安装于两个滑口的内部，所述支撑杆的顶端滑动安装于连接轨的内部，所述支撑座远离螺杆的一端上方为斜面，所述卡销靠近连接轨的一端插接于对应的插槽的内部，且卡销处于支撑座的上方。
优选地，所述支撑弹簧的底端与支撑杆固定连接，所述插槽呈等距离排列。
优选地，所述检测芯片包括控制模块、检测模块、WiFi模块和电源模块，控制模块通过WiFi模块连接远程检测显示仪，检测模块通过导线与含水率传感器电性连接，所述电源模块为蓄电池，控制模块为单片机。
一种混凝土骨料含水率的在线检测方法，包括采用上述所述的凝土骨料含水率的在线检测装置进行含水率检测的方法，其特征在于，如下步骤：
步骤一、在混凝土生产设备的指定位置开设安装孔，将外壳插入到安装孔的内部；
步骤二、顺时针转动螺杆，使得螺杆带动限位轴向上方移动，此时限位销将会失去限位，继续将外壳向安装孔的内部推动，向内部移动向靠近螺杆的一侧移动，继续将外壳向安装孔的内部推动，使得限位销进入到安装孔的内部，支撑杆在连接轨的内部向上方滑动，卡销卡接于不同的插槽的内部；
步骤三、逆时针转动螺杆，使得螺杆推动限位轴向下方移动，通过限位轴推动限位销向远离螺杆的一侧移动，将限位销卡入安装孔的内部，通过限位销对外壳的位置进行固定，将检测设备安装在混凝土生产设备的内部；
步骤四、混凝土从检测探头进入检测装置的内部，含水率传感器将会对混凝土的含水率进行检测分析，采用一分钟检测-次的频率进行检测，将检测的平均值反馈给检测芯片，检测芯片将检测数据通过WiFi模块传输远程检测显示仪；
步骤五、远程检测显示仪的显示器将会显示检测数据，检测的过程伴随混凝土生产流动进行，设定含水率阈值，对混凝土进行实时检测，在出现含水率高于阈值的时候，警示灯将会闪烁，高于阈值过多的时候扬声器将会报警，提醒工作人员此时刻生产的混凝土含水率不合格。
优选地，所述检测装置呈环形安装在混凝土生产设备的出料口处，所述含水率阈值设置为5-10%，高于18%将会启动扬声器报警，低于2%也将启动扬声器报警。
本发明的技术方案具有以下优势：
1、采用远程在线监测，对混凝土的含水率进行实时监测，在出现含水率不达标的时候及时提醒工作人员，让工作人员停止混凝土生产，改变用料量，从而保证混凝土含水率符合标准，提高混凝土的生产质量。
2、采用便于安装拆卸的结构进行检测装置的安装，方便随时拆装检测装置，可以根据需求调整检测装置的数量，使其达到最佳检测效果，而且更加方便进行日常维护。
3、检测含水率数据的时候通过检测一端时间的平均值来提高检测准确性，采用WiFi构建区域网进行远程数据传输，可以提高数据传输的稳定性，设计不同的报警方式，使用者可以根据警示灯和扬声器的报警来判断混凝土含水率的多少，增加工作人员重视程度，及时调整混凝土生产的用料量，可以根据生产混凝土的类型进行阈值调整，适用范围更广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的检测装置示意图；
图2是本发明的远程检测显示仪示意图；
图3是本发明的外壳正视剖视图；
图4是本发明的支撑杆和连接轨正视剖视图；
图5是本发明的系统控制图；
图6是本发明的支撑杆和连接轨俯视剖视图。
附图标记说明如下：
1、安装盘；2、安装机构；201、外壳；202、插口；203、限位销；204、限位轴；205、螺杆；206、内螺纹筒；207、凹槽；208、支撑杆；209、连接轨；210、安装帽；211、支撑座；212、连接轴；213、卡销；214、支撑弹簧；215、滑口；216、插槽；217、检测芯片；3、检测探头；4、含水率传感器；5、远程检测显示仪。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
参照图1-6，在发明一实施例中，一种混凝土骨料含水率的在线检测装置，包括安装盘1和远程检测显示仪5，安装盘1的顶部固定安装有安装机构2，安装盘1的底部固定安装有检测探头3，检测探头3的内部固定安装有含水率传感器4，远程检测显示仪5与含水率传感器4之间通过WiFi信号连接；
安装机构2包括外壳201，安装盘1的顶部固定安装有外壳201，外壳201的外表面开设有插口202，插口202的内部插接有限位销203，外壳201的内部且位于限位销203的内侧滑动安装有限位轴204，限位轴204的顶部转动安装有螺杆205，外壳201的顶部固定安装有内螺纹筒206，螺杆205的顶部开设有凹槽207，限位轴204的顶部固定安装有支撑杆208，外壳201的内底壁固定安装有连接轨209，支撑杆208的正面与背面均固定安装有安装帽210，支撑杆208的顶部固定安装有支撑座211，支撑座211的顶部固定安装有连接轴212，连接轴212上转动安装有卡销213，卡销213的底部固定安装有支撑弹簧214，连接轨209的正面与背面均开设有滑口215，连接轨209远离螺杆205一侧的内壁开设有插槽216，外壳201的内底壁固定安装有检测芯片217。
远程检测显示仪5包括机壳和检测系统，检测系统由按键控制模块、显示模块、WiFi连接模块和报警模块组成，且按键控制模块通过导线与显示模块电性连接，显示模块与检测芯片217之间通过WiFi连接模块进行数据连接，报警模块为扬声器和警示灯。
在本实施例中，在检测探头3的表面安装网罩，来对检测探头3进行保护，含水率传感器4与检测芯片217通过导线进行电信号传输。
在本实施例中，插口202在外壳201的外表面设置有四个，并在四个插口202的内部安装用于限位的限位销203，限位销203的外侧处于外壳201的外侧，限位销203用来对于外壳201进行固定，在安装的时候限位销203将会把混凝土生产设备的内壁卡接在限位销203与安装盘1之间进行固定。
本发明的技术方案通过采用便于安装拆卸的结构进行检测装置的安装，方便随时拆装检测装置，可以根据需求调整检测装置的数量，使其达到最佳检测效果，而且更加方便进行日常维护。
通常地，远程检测显示仪5包括机壳和检测系统，检测系统由按键控制模块、显示模块、WiFi连接模块和报警模块组成，且按键控制模块通过导线与显示模块电性连接，显示模块与检测芯片217之间通过WiFi连接模块进行数据连接，报警模块为扬声器和警示灯。
本实施例中，一种混凝土骨料含水率的在线检测方法，具体如下步骤：
步骤一、在混凝土生产设备的指定位置开设安装孔，将外壳201插入到安装孔的内部；
步骤二、顺时针转动螺杆205，使得螺杆205带动限位轴204向上方移动，此时限位销203将会失去限位，向内部移动向靠近螺杆（205）的一侧移动，继续将外壳201向安装孔的内部推动，使得限位销203进入到安装孔的内部，支撑杆208在连接轨209的内部向上方滑动，卡销213卡接于不同的插槽216的内部；
步骤三、逆时针转动螺杆205，使得螺杆205推动限位轴204向下方移动，通过限位轴204推动限位销203向远离螺杆（205）的一侧移动，将限位销203卡入安装孔的内部，通过限位销203对外壳201的位置进行固定，将检测设备安装在混凝土生产设备的内部；
步骤四、混凝土从检测探头3进入检测装置的内部，含水率传感器4将会对混凝土的含水率进行检测分析，采用一分钟检测40-50次的频率进行检测，将检测的平均值反馈给检测芯片217，检测芯片217将检测数据通过WiFi模块传输远程检测显示仪5；
步骤五、远程检测显示仪5的显示器将会显示检测数据，检测的过程伴随混凝土生产流动进行，设定含水率阈值，对混凝土进行实时检测，在出现含水率高于阈值的时候，警示灯将会闪烁，高于阈值过多的时候扬声器将会报警，提醒工作人员此时刻生产的混凝土含水率不合格。
在本实施例中，通过限位销203来将检测设备卡接在安装孔的内部，使得混凝土生产设备的壁卡接于限位销203与安装盘1之间进行固定，螺杆205通过螺纹与外壳201螺纹连接，来保证卡接的稳定性。
在本实施例中，连接轨209和支撑杆208的设计，可以增加限位轴204与外壳201之间连接的稳定性，从而保证卡接稳定性，通过支撑杆208的上下移动，可以推动卡销213围绕着连接轴212进行转动，通过支撑弹簧214来确保卡销213的稳定性，使得卡销213插接于不同的插槽216的内部进行固定，从而确保连接轨209和支撑杆208伸缩的距离，通过连接轨209和支撑杆208对限位轴204进行支撑，进一步增加限位销203的稳定性，确保检测设备可以稳定的卡接在混凝土生产设备的内部。
在本实施例中，通过限位销203来将检测设备卡接在安装孔的内部，使得混凝土生产设备的壁卡接于限位销203与安装盘1之间进行固定，螺杆205通过螺纹与外壳201螺纹连接，来保证卡接的稳定性。
在本实施例中连接轨209和支撑杆208的设计，可以增加限位轴204与外壳之间连接的稳定性，从而保证卡接稳定性，通过支撑杆208的上下移动，可以推动卡销213围绕着连接轴212进行转动，通过支撑弹簧214来确保卡销213的稳定性，使得卡销213插接于不同的插槽216的内部进行固定，从而确保连接轨209和支撑杆208伸缩的距离，通过连接轨209和支撑杆208对限位轴204进行支撑，进一步增加限位销203的稳定性，确保检测设备可以稳定的卡接在混凝土生产设备的内部。
在本实施例中，检测含水率数据的时候通过检测一端时间的平均值来提高检测准确性，采用WiFi构建区域网进行远程数据传输，可以提高数据传输的稳定性，设计不同的报警方式，使用者可以根据警示灯和扬声器的报警来判断混凝土含水率的多少，增加工作人员重视程度，及时调整混凝土生产的用料量，可以根据生产混凝土的类型进行阈值调整，适用范围更广。
进一步地，采用远程在线监测，对混凝土的含水率进行实时监测，在出现含水率不达标的时候及时提醒工作人员，让工作人员停止混凝土生产，改变用料量，从而保证混凝土含水率符合标准，提高混凝土的生产质量。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种混凝土骨料含水率的在线检测装置，其特征在于，包括安装盘（1）和远程检测显示仪（5），所述安装盘（1）的顶部固定安装有安装机构（2），所述安装盘（1）的底部固定安装有检测探头（3），所述检测探头（3）的内部固定安装有含水率传感器（4），所述远程检测显示仪（5）与含水率传感器（4）之间通过WiFi信号连接；
所述安装机构（2）包括外壳（201），所述安装盘（1）的顶部固定安装有外壳（201），所述外壳（201）的外表面开设有插口（202），所述插口（202）的内部插接有限位销（203），所述外壳（201）的内部且位于限位销（203）的内侧滑动安装有限位轴（204），所述限位轴（204）的顶部转动安装有螺杆（205），所述外壳（201）的顶部固定安装有内螺纹筒（206），所述螺杆（205）的顶部开设有凹槽（207），所述限位轴（204）的顶部固定安装有支撑杆（208），所述外壳（201）的内底壁固定安装有连接轨（209），所述支撑杆（208）的正面与背面均固定安装有安装帽（210），所述支撑杆（208）的顶部固定安装有支撑座（211），所述支撑座（211）的顶部固定安装有连接轴（212），所述连接轴（212）上转动安装有卡销（213），所述卡销（213）的底部固定安装有支撑弹簧（214），所述连接轨（209）的正面与背面均开设有滑口（215），所述连接轨（209）远离螺杆（205）一侧的内壁开设有插槽（216），所述外壳（201）的内底壁固定安装有检测芯片（217）。
2.如权利要求1所述的一种混凝土骨料含水率的在线检测装置，其特征在于，所述远程检测显示仪（5）包括机壳和检测系统，所述检测系统由按键控制模块、显示模块、WiFi连接模块和报警模块组成，且按键控制模块通过导线与显示模块电性连接，显示模块与检测芯片（217）之间通过WiFi连接模块进行数据连接，报警模块为扬声器和警示灯。
3.如权利要求1所述的一种混凝土骨料含水率的在线检测装置，其特征在于，所述检测探头（3）的外表面为网罩，所述含水率传感器（4）与检测芯片（217）之间通过导线电性连接。
4.如权利要求1所述的一种混凝土骨料含水率的在线检测装置，其特征在于，所述插口（202）呈环形开设，且数量为四个，所述限位销（203）的数量为四个，且限位销（203）靠近限位轴（204）的一侧延伸至外壳（201）的内部，且为斜面，所述限位轴（204）的外表面为斜面且与限位销（203）相贴合，且限位轴（204）处于四个限位销（203）的上方。
5.如权利要求1所述的一种混凝土骨料含水率的在线检测装置，其特征在于，所述螺杆（205）的顶端贯穿内螺纹筒（206）并延伸至外壳（201）的上方，且螺杆（205）与内螺纹筒（206）螺纹连接。
6.如权利要求1所述的一种混凝土骨料含水率的在线检测装置，其特征在于，两个所述安装帽（210）分别滑动安装于两个滑口（215）的内部，所述支撑杆（208）的顶端滑动安装于连接轨（209）的内部，所述支撑座（211）远离螺杆（205）的一端上方为斜面，所述卡销（213）靠近连接轨（209）的一端插接于对应的插槽（216）的内部，且卡销（213）处于支撑座（211）的上方。
7.如权利要求1所述的一种混凝土骨料含水率的在线检测装置，其特征在于，所述支撑弹簧（214）的底端与支撑杆（208）固定连接，所述插槽（216）呈等距离排列。
8.如权利要求1所述的一种混凝土骨料含水率的在线检测装置，其特征在于，所述检测芯片（217）包括控制模块、检测模块、WiFi模块和电源模块，控制模块通过WiFi模块连接远程检测显示仪（5），检测模块通过导线与含水率传感器（4）电性连接，所述电源模块为蓄电池，控制模块为单片机。
9.一种混凝土骨料含水率的在线检测方法，包括采用上述权利要求1-8中任一项所述的凝土骨料含水率的在线检测装置进行含水率检测的方法，其特征在于，如下步骤：
步骤一、在混凝土生产设备的指定位置开设安装孔，将外壳（201）插入到安装孔的内部；
步骤二、顺时针转动螺杆（205），使得螺杆（205）带动限位轴（204）向上方移动，此时限位销（203）将会失去限位，继续将外壳（201）向安装孔的内部推动，限位销（203）受力向靠近螺杆（205）的一侧移动，使得限位销（203）进入到安装孔的内部，支撑杆（208）在连接轨（209）的内部向上方滑动，卡销（213）卡接于不同的插槽（216）的内部；
步骤三、逆时针转动螺杆（205），使得螺杆（205）推动限位轴（204）向下方移动，通过限位轴（204）推动限位销（203）向远离螺杆（205）的一侧移动，将限位销（203）卡入安装孔的内部，通过限位销（203）对外壳（201）的位置进行固定，将检测设备安装在混凝土生产设备的内部；
步骤四、混凝土从检测探头（3）进入检测装置的内部，含水率传感器（4）将会对混凝土的含水率进行检测分析，采用一分钟检测40-50次的频率进行检测，将检测的平均值反馈给检测芯片（217），检测芯片（217）将检测数据通过WiFi模块传输远程检测显示仪（5）；
步骤五、远程检测显示仪（5）的显示器将会显示检测数据，检测的过程伴随混凝土生产流动进行，设定含水率阈值，对混凝土进行实时检测，在出现含水率高于阈值的时候，警示灯将会闪烁，高于阈值过多的时候扬声器将会报警，提醒工作人员此时刻生产的混凝土含水率不合格。
10.如权利要求9所述的一种混凝土骨料含水率的在线检测方法，其特征在于，所述检测装置呈环形安装在混凝土生产设备的出料口处，所述含水率阈值设置为5-10%，高于18%将会启动扬声器报警，低于2%也将启动扬声器报警。
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