CN210730212U - 一种混凝土骨料级配识别与调控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种混凝土骨料级配识别与调控装置，本实用新型采用倾斜摄像机组实现了待识别骨料的骨料多角度图像的获取，充分考虑了待识别骨料的三维特性，而且本实用新型设置了喷水装置在拍摄前先对待识别骨料进行喷水除去扬尘，保证了获取的骨料多角度图像的清晰度，通过识别调控装置利用图像处理的方式，根据获骨料多角度图像确定待识别骨料中每块骨料粒径的分类结果，进一步建立待识别骨料的级配曲线，实现待识别骨料的数字化识别和监测，并根据监测结果自动调整骨料出料口的出料速度。本实用新型的装置相比于现有的人工或机械筛分法和图像分析法，提高了级配效率和精度，实现了骨料级配的数字化识别和自动化调控。

Description

一种混凝土骨料级配识别与调控装置

技术领域

本实用新型涉及骨料识别领域，特别涉及一种混凝土骨料级配识别与调控装置。

背景技术

混凝土骨料是指在混凝土中起骨架或填充作用的粒状松散材料。分粗骨料和细骨料。粗骨料指卵石、碎石等，细骨料指天然砂、人工砂等。骨料体积在混凝土中占60％～80％，水工混凝土中高达80％以上，骨料的性能对混凝土性能有重要的影响。

粒径大于4.75mm的骨料称为粗骨料，俗称石子。常用的有碎石及卵石两种。碎石是天然岩石或岩石经机械破碎、筛分制成的，粒径大于4.75mm 的岩石颗粒。卵石是由自然风化、水流搬运和分选、堆积而成的、粒径大于 4.75mm的岩石颗粒。卵石和碎石颗粒的长度大于该颗粒所属相应粒级的平均粒径2.4倍者为针状颗粒；厚度小于平均粒径0.4倍者为片状颗粒(平均粒径指该粒级上、下限粒径的平均值)。

粒径4.75mm以下的骨料称为细骨料，俗称砂。砂按产源分为天然砂、人工砂两类。天然砂是由自然风化、水流搬运和分选、堆积形成的、粒径小于4.75mm的岩石颗粒，但不包括软质岩、风化岩石的颗粒。天然砂包括河砂、湖砂、山砂和淡化海砂。人工砂是经除土处理的机制砂、混合砂的统称。

对混凝土坝而言，在坝体填筑过程中，有效的控制筑坝材料的质量是保证其在施工期和运营期安全正常运行的重要措施，而筑坝材料级配即骨料级配是直接影响其质量的重要标准。所谓的级配是集料中各级粒径颗粒的分配情况，目前，一般通过人工或机械筛分法的方法确定级配大小。虽然这种方法技术成熟、设备造价低、结果直观并且操作简单，但是效率极低、严重影响施工进度，需要人工操作，并且其准确性和可信性度完全依赖试验者的操作水平，筛孔的变形也会对结果造成一定程度的影响，而现有的通过图像分析的方式进行骨料级配，虽然能提高骨料识别的效率，但是由于获取的图像一般只有骨料正上方的图像，无法保证具有立体性质的骨料的级配的精度，而且在获取的过程中由于待识别骨料的扬尘，无法保证获取的图像的清晰度，也进一步的影响了级配精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种混凝土骨料级配识别与调控装置，以提高混凝土骨料识别的效率和精度，实现骨料级配的数字化识别和自动化调控。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种混凝土骨料级配识别与调控装置，所述识别与调控装置包括倾斜摄像机组、喷水装置、可伸缩支架，前馈控制装置和识别调控装置；

所述可伸缩支架的下端固定在骨料传送带两侧的传送带架上；

所述倾斜摄像机组和所述喷水装置通过所述可伸缩支架固定在所述骨料传送带的上部；

所述前馈控制装置与所述倾斜摄像机组和所述喷水装置连接，所述前馈控制装置用于控制所述喷水装置对骨料传送带上的待识别骨料进行喷水，控制所述倾斜摄像机组对喷水后的待识别骨料进行拍摄；

所述倾斜摄像机组与所述识别调控装置连接，所述倾斜摄像机组用于获取骨料传送带上的待识别骨料的骨料多角度图像，并将所述骨料多角度图像输出给所述识别调控装置；

所述识别调控装置用于利用图像处理的方式，根据所述骨料多角度图像确定所述待识别骨料中每块骨料粒径的分类结果；并根据所述分类结果建立所述待识别骨料的级配曲线，根据所述级配曲线对所述待识别骨料进行识别和监测；

所述识别调控装置还用于根据监测结果调整骨料出料口的出料速度，使调整出料速度后的待识别骨料的级配曲线与目标级配曲线的偏差小于预设的偏差阈值。

可选的，所述识别与调控装置还包括光罩、多个LED灯；

所述光罩为包括顶壁和两个侧壁的矩形结构；

多个所述LED灯均匀布设在两个所述侧壁的内部；

所述可伸缩支架固定在两个所述侧壁的外部，所述倾斜摄像机组固定在所述顶壁的内部，所述喷水装置嵌入式固定在所述顶壁。

可选的，所述可伸缩支架包括两个套筒、两个螺旋伸缩杆；

两个所述套筒的下端分别固定在骨料传送带两侧的传送带架上；

两个所述螺旋伸缩杆的光滑部分别与所述光罩的两个侧壁的外侧连接；

所述套筒套设在所述螺旋伸缩杆的外部。

可选的，所述可伸缩支架还包括第一绿光激光测距器和第二绿光激光测距器；

所述第一绿光激光测距器和所述第二绿光激光测距器分别设置在所述顶壁的两侧，用于测量顶壁的两侧距离传送带的距离。

可选的，所述可伸缩支架还包括水准器，所述水准器设置在所述套筒的顶壁。

可选的，所述螺旋伸缩杆从下而上依次包括粗螺纹部、细螺纹部和光滑部。

可选的，所述可伸缩支架还包括粗调螺旋和微调螺旋；

所述粗调螺旋和所述微调螺旋固定在套筒的外部，并穿过所述套筒分别与所述螺旋伸缩杆的粗螺纹部和细螺纹部啮合，所述粗调螺旋和所述微调螺旋分别用于对螺旋伸缩杆伸出的长度进行粗调和微调，使套筒的顶壁的两侧距离传送带的距离相同或使所述套筒的顶壁处于水平状态。

所述倾斜摄像机组包括五台工业相机。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型提供一种混凝土骨料级配识别与调控装置，所述识别与调控装置包括倾斜摄像机组、喷水装置、可伸缩支架，前馈控制装置和识别调控装置；本实用新型提供一种混凝土骨料级配识别与调控装置，本实用新型采用倾斜摄像机组实现了待识别骨料的骨料多角度图像的获取，充分考虑了待识别骨料的三维特性，而且本实用新型设置了喷水装置在拍摄前先对待识别骨料进行喷水除去扬尘，保证了获取的骨料多角度图像的清晰度，通过识别调控装置利用图像处理的方式，根据获骨料多角度图像确定待识别骨料中每块骨料粒径的分类结果，进一步建立待识别骨料的级配曲线，实现待识别骨料的数字化识别和监测，并根据监测结果自动调整骨料出料口的出料速度。本实用新型的装置相比于现有的人工或机械筛分法和图像分析法，提高了级配效率和精度，实现了骨料级配的数字化识别和自动化调控。

由于外部光线会对待识别骨料图像产生影响，会造成后期图像处理结果的精度降低等问题。本实用新型还设置了光罩和LED灯，以避免外部光线的阴影，有利于获取优质图像并提高结果的准确性。

本实用新型还设置了绿光激光测距器、水准器、粗调螺旋和微调螺旋，实现拍摄的角度精准化调整，进一步的保证了拍摄的精度和结果的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的混凝土骨料级配识别与调控装置的结构图；

图2为本实用新型提供的第二种实施例可伸缩支架的结构图；

图1-2中，1为倾斜摄像机组、2为喷水装置、3为可伸缩支架、4为前馈控制装置、5为识别调控装置、6为LED灯、7a为第一绿光激光测距器、 7b为第二绿光激光测距器、8为水准器、9为粗调螺旋、10为微调螺旋。

具体实施方式

本实用新型的目的是提供一种混凝土骨料级配识别与调控装置，以提高混凝土骨料识别的效率和精度，实现骨料级配的数字化识别和自动化调控。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对实用新型作进一步详细的说明。

如图1所示，本实用新型提供一种混凝土骨料级配识别与调控装置，所述识别与调控装置包括倾斜摄像机组1、喷水装置2、可伸缩支架3、前馈控制装置4、识别调控装置5。

所述可伸缩支架3的下端固定在骨料传送带两侧的传送带架上；所述倾斜摄像机组1和所述喷水装置2通过所述可伸缩支架3固定在所述骨料传送带的上部；所述前馈控制装置4与所述倾斜摄像机组1和所述喷水装置2连接，所述前馈控制装置4用于控制所述喷水装置2对骨料传送带上的待识别骨料进行喷水，控制所述倾斜摄像机组1对喷水后的待识别骨料进行拍摄；所述倾斜摄像机组1与所述识别调控装置5连接，所述倾斜摄像机组1用于获取骨料传送带上的待识别骨料的骨料多角度图像，并将所述骨料多角度图像输出给所述识别调控装置5；所述识别调控装置5利用图像处理的方式，根据所述骨料多角度图像确定所述待识别骨料中每块骨料粒径的分类结果；并根据所述分类结果建立所述待识别骨料的级配曲线，根据所述级配曲线对所述待识别骨料进行识别和监测；所述识别调控装置还用于根据监测结果调整骨料出料口的出料速度，使调整出料速度后的待识别骨料的级配曲线与目标级配曲线的偏差小于预设的偏差阈值。

为了避免外部光线的质量对待识别骨料的拍摄产生影响，所述识别与调控装置还包括；此时，所述光罩为包括顶壁和两个侧壁的矩形结构；多个所述LED灯6均匀布设在两个所述侧壁的内部；所述可伸缩支架3固定在两个所述侧壁的外部，所述倾斜摄像机组1固定在所述顶壁的内部，所述喷水装置2嵌入式固定在所述顶壁。

所述可伸缩支架3包括两个套筒(图中未视出)、两个螺旋伸缩杆(图中未视出)；两个所述套筒的下端分别固定在骨料传送带两侧的传送带架上；两个所述螺旋伸缩杆的光滑部分别与所述光罩的两个侧壁的外侧连接；所述套筒套设在所述螺旋伸缩杆的外部。所述螺旋伸缩杆从下而上依次包括粗螺纹部、细螺纹部和光滑部。

所述可伸缩支架3还包括粗调螺旋9和微调螺旋10；所述粗调螺旋9 和所述微调螺旋10固定在套筒的外部，并穿过所述套筒分别与所述螺旋伸缩杆的粗螺纹部和细螺纹部啮合，所述粗调螺旋9和所述微调螺旋10分别用于对螺旋伸缩杆伸出的长度进行粗调和微调，使套筒的顶壁的两侧距离传送带的距离相同或使所述套筒的顶壁处于水平状态。所述倾斜摄像机组1包括五台工业相机。

作为一种具体的实施例，所述可伸缩支架3还包括第一绿光激光测距器 7a和第二绿光激光测距器7b；所述第一绿光激光测距器7a和所述第二绿光激光测距器7b分别设置在所述顶壁的两侧，用于测量顶壁的两侧距离传送带的距离。为粗调螺旋和细条螺旋调节螺旋伸缩杆伸出长度使顶壁的两侧距离传送带的距离相同时，提供依据，此方案适用于传送带与传动带支架或者地平面有一定的倾斜角度及传送带处于水平状态的场景。

如图2所示，作为第二种具体的实施例，所述可伸缩支架3还包括水准器8，所述水准器8设置在所述套筒的顶壁。为粗调螺旋和细条螺旋调节螺旋伸缩杆伸出长度使顶壁水平时，提供依据，此方案适用于传送带处于水平的场景。

作为第三种具体的实施例，所述可伸缩支架还包括第一绿光激光测距器 7a和第二绿光激光测距器7b和水准器8，此方案传送带与传动带支架或者地平面有一定的倾斜角度及传送带处于水平状态的场景，在传送带处于水平状态时，二者可以同时使用。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型提供一种混凝土骨料级配识别与调控装置，所述识别与调控装置包括倾斜摄像机组1、喷水装置2、可伸缩支架3，前馈控制装置4和识别调控装置5；本实用新型提供一种混凝土骨料级配识别与调控装置，本实用新型采用倾斜摄像机组实现了待识别骨料的骨料多角度图像的获取，充分考虑了待识别骨料的三维特性，而且本实用新型设置了喷水装置在拍摄前先对待识别骨料进行喷水除去扬尘，保证了获取的骨料多角度图像的清晰度，通过识别调控装置利用图像处理的方式，根据获骨料多角度图像确定待识别骨料中每块骨料粒径的分类结果，进一步建立待识别骨料的级配曲线，实现待识别骨料的数字化识别和监测，并根据监测结果自动调整骨料出料口的出料速度。本实用新型的装置相比于现有的人工或机械筛分法和图像分析法，提高了级配效率和精度，实现了骨料级配的数字化识别和自动化调控。

由于外部光线会对待识别骨料图像产生影响，会造成后期图像处理结果的精度降低等问题，本实用新型还设置了光罩和LED灯6，以避免外部光线的阴影，有利于获取优质图像并提高结果的准确性。

本实用新型还设置了绿光激光测距器(7a和7b)、水准器8、粗调螺旋 9和微调螺旋10，实现拍摄的角度精准化调整，进一步的保证了拍摄的精度和结果的准确度。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.一种混凝土骨料级配识别与调控装置，其特征在于，所述识别与调控装置包括倾斜摄像机组、喷水装置、可伸缩支架，前馈控制装置和识别调控装置；

所述可伸缩支架的下端固定在骨料传送带两侧的传送带架上；

所述倾斜摄像机组和所述喷水装置通过所述可伸缩支架固定在所述骨料传送带的上部；

所述前馈控制装置与所述倾斜摄像机组和所述喷水装置连接，所述前馈控制装置用于控制所述喷水装置对骨料传送带上的待识别骨料进行喷水，控制所述倾斜摄像机组对喷水后的待识别骨料进行拍摄；

所述倾斜摄像机组与所述识别调控装置连接，所述倾斜摄像机组用于获取骨料传送带上的待识别骨料的骨料多角度图像，并将所述骨料多角度图像输出给所述识别调控装置；

所述识别调控装置用于利用图像处理的方式，根据所述骨料多角度图像确定所述待识别骨料中每块骨料粒径的分类结果；并根据所述分类结果建立所述待识别骨料的级配曲线，根据所述级配曲线对所述待识别骨料进行识别和监测；

所述识别调控装置还用于根据监测结果调整骨料出料口的出料速度，使调整出料速度后的待识别骨料的级配曲线与目标级配曲线的偏差小于预设的偏差阈值。

2.根据权利要求1所述的混凝土骨料级配识别与调控装置，其特征在于，所述识别与调控装置还包括光罩、多个LED灯；

所述光罩为包括顶壁和两个侧壁的矩形结构；

多个所述LED灯均匀布设在两个所述侧壁的内部；

所述可伸缩支架固定在两个所述侧壁的外部，所述倾斜摄像机组固定在所述顶壁的内部，所述喷水装置嵌入式固定在所述顶壁。

3.根据权利要求2所述的混凝土骨料级配识别与调控装置，其特征在于，所述可伸缩支架包括两个套筒、两个螺旋伸缩杆；

两个所述套筒的下端分别固定在骨料传送带两侧的传送带架上；

两个所述螺旋伸缩杆的光滑部分别与所述光罩的两个侧壁的外侧连接；

所述套筒套设在所述螺旋伸缩杆的外部。

4.根据权利要求3所述的混凝土骨料级配识别与调控装置，其特征在于，所述可伸缩支架还包括第一绿光激光测距器和第二绿光激光测距器；

所述第一绿光激光测距器和所述第二绿光激光测距器分别设置在所述顶壁的两侧，用于测量顶壁的两侧距离传送带的距离。

5.根据权利要求3所述的混凝土骨料级配识别与调控装置，其特征在于，所述可伸缩支架还包括水准器，所述水准器设置在所述套筒的顶壁。

6.根据权利要求4或5所述的混凝土骨料级配识别与调控装置，其特征在于，所述螺旋伸缩杆从下而上依次包括粗螺纹部、细螺纹部和光滑部。

7.根据权利要求6所述的混凝土骨料级配识别与调控装置，其特征在于，所述可伸缩支架还包括粗调螺旋和微调螺旋；

所述粗调螺旋和所述微调螺旋固定在套筒的外部，并穿过所述套筒分别与所述螺旋伸缩杆的粗螺纹部和细螺纹部啮合，所述粗调螺旋和所述微调螺旋分别用于对螺旋伸缩杆伸出的长度进行粗调和微调，使套筒的顶壁的两侧距离传送带的距离相同或使所述套筒的顶壁处于水平状态。

8.根据权利要求1所述的混凝土骨料级配识别与调控装置，其特征在于，所述倾斜摄像机组包括五台工业相机。

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