CN214010976U - 一种含水率自动测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种含水率自动测定仪，包括机箱及机箱门，机箱和机箱门共同围设成一密闭载物室，测定仪还包括设置在载物室内用于承载待测件的承载台、用于测定待测件质量的质量计量系统、使待测件内的水排出待测件的加热系统或用于吸收待测件内水分的干燥剂、可编程逻辑控制器及触摸显示器，触摸显示器用于显示待测件的实时质量及含水率，质量计量系统、加热系统、触摸显示器分别与可编程逻辑控制器电连接。通过加热系统或干燥剂去除待测件的水分，质量计量系统实时测定待测件的质量并将结果反馈到可编程逻辑控制器，逻辑运算自动测量待测件中的含水率，提高测量精度。

Description

一种含水率自动测定仪

技术领域

本实用新型属于混凝土生产技术领域，具体涉及一种混凝土原材料的含水率自动测定仪。

背景技术

混凝土配合比的合理，混凝土的性能是否可靠，用水量是影响混凝土质量的最关键因素之一，骨料含水率波动范围大是直接导致混凝土中外加水波动的主要原因。此种因素不利于混凝土大批量自动化生产。现测定骨料中含水率的方法有很多，包括试烘箱烘干法、微波炉烘干法、酒精燃烧法、微波能量衰减法等。其中，烘箱烘干法操作繁琐、精度偏差大；微波烘干法、酒精燃烧法测定时间虽短，但测定试样量较少，测定偏差大；微波能量衰减法的取样代表性差且设备昂贵。由于缺乏原理明确、操作简单、准确快捷的含水率测定装置及方法等，混凝土生产期间不测骨料含水率或者仅在整个生产前测试一次的现象比比皆是，这也是目前混凝土技术越来越先进而混凝土质量驻足不前或者越来越差的主要原因之一。

技术人员尝试对这类测定方式进行改进，但是效果并不理想。例如，在实用新型专利申请201220364357.4中提到的通过测定骨料式样的质量、每批骨料饱和面干密度的平均值和自由水密度从而推导出含水率。此种测定方式无法单一的通过该专利装置直接测定混凝土骨料的含水率，需要借助其它仪器测得相关所需数据通过计算得到最后结果。且此专利的装置也存在人工读取液位及其它相关数据，人为计量会存在一定的误差，这些因素都会影响含水率数值的精确度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足提供一种劳动强度低、工作效率高且能耗低的含水率自动测定仪。

为解决以上技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种含水率自动测定仪，包括具有开口的机箱和用于盖合所述开口的机箱门，当所述机箱门盖合所述开口时，所述机箱和机箱门共同围设成一密闭载物室，所述测定仪还包括设置在所述载物室内用于承载待测件的承载台、用于测定所述承载台上的所述待测件质量的质量计量系统、用于对所述承载室进行加热使所述待测件内的水因加热产生水蒸气排出所述待测件的加热系统或用于吸收所述待测件内水分的干燥剂、设置在所述机箱上的可编程逻辑控制器及设置在所述机箱上的触摸显示器，所述触摸显示器用于显示待测件的实时质量及含水率，所述质量计量系统、加热系统、触摸显示器分别与所述可编程逻辑控制器电连接。

进一步地，所述质量计量系统为压力感应装置，所述承载台设置在所述压力感应装置上，所述压力感应装置将感应到的实时压力信号输送至所述可编程逻辑控制器。

根据本实用新型的一些实施例方面，所述承载台设置多个，各所述承载台对应设置一个所述质量计量系统，各所述质量计量系统为压力感应装置，所述承载台设置在所述压力感应装置上，所述压力感应装置将感应到的实时压力信号输送至所述可编程逻辑控制器。

根据本实用新型的一些实施方面，所述测定仪还包括设置在所述机箱上的且与所述可编程逻辑控制器电连接的排风系统，所述排风系统包括开设在所述机箱顶部且与所述载物室连通的排风口、设置在所述排风口处的排风机及连接在所述排风口上的且位于所述机箱外的排风管。

根据本实用新型的一些实施例方面，所述测定仪还包括用于收集由所述排风管内排出的水蒸气和/或冷凝水的水收集系统。

根据本实用新型的一些实施例方面，所述触摸显示器上还设置自动测量按钮，所述自动测量按钮启动所述加热系统、排风系统工作。

根据本实用新型的一些实施方面，所述加热系统设置在所述机箱内，所述加热系统为电加热系统或微波加热系统。

根据本实用新型的一些实施方面，所述机箱内侧壁、所述机箱门内侧分别设置保温层，所述机箱门上的所述保温层和所述机箱内壁上的所述保温层配合形成所述密闭载物室。

根据本实用新型的一些实施方面，所述测定仪还包括设置在所述机箱上的用于设定所述测定仪所需的工作温度参数的温度控制按钮及设置在所述机箱上的用于设定所述测定仪所需的工作时间参数的时间控制按钮，所述温度控制按钮、时间控制按钮分别与所述可编程逻辑控制器电连接，所述触摸显示器上还显示所述载物室内的工作温度及工作时间。

根据本实用新型的一些实施方面，所述测定仪还包括设置在所述机箱上的且用于提供或切断所述测定仪电源的电源按钮，和/或所述测定仪还包括设置在机箱上的暂停所述测定仪的工作的暂停按钮，和/或所述测定仪还包括设置在所述机箱上的且用于发生紧急情况时紧急停止所述测定仪工作的紧急按钮。

根据本实用新型的一些实施方面，所述测定仪还包括设置在所述机箱上的信号输出/输入接口，所述信号输出/输入接口用于向所述可编程逻辑控制器导入预先设定的数据模型及向远程信号接收设备输出信号。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型的测定仪通过加热系统或干燥剂去除待测件的水分，质量计量系统实时测定待测件的质量并将结果反馈到可编程逻辑控制器，经可编程逻辑控制器的逻辑运算自动测量待测件中的含水率，提高测量精度，且整个运行过程绿色环保，对提高混凝土原料的性能起着良好的导向作用，能够满足当下以及将来混凝土发展的需要。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的含水率自动测定仪的正视结构示意图（机箱门打开状态）；

图2为本实用新型的一个实施例的含水率自动测定仪的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的一个实施例的含水率自动测定仪的立体结构示意图；

图中：1、机箱；2、机箱门；3、载物室；4、电源按钮；5、暂停按钮；6、紧急按钮；7、触摸显示器；8、温度控制按钮；9、时间控制按钮；10、信号输出/输入接口；11、质量计量系统；12、可编程逻辑控制器；13、排风系统；14、加热系统；15、保温层；16、排风管；17、水收集系统。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本实用新型做进一步描述：

如图1~3所示的含水率自动测定仪，包括具有开口的机箱1、用于盖合该开口的机箱门2及分别设置在机箱1内壁和机箱门2内侧面的保温层15，机箱1为该测定仪的外部刚性结构，其主要作用是承载各控制单元，机箱门2通过铰链安装于机箱1的外部框架上，可定向关闭锁紧或打开，保温层15使用的保温材料由多种隔热防火材料组成，主要作用是尽量避免机箱1内的温度与外界有热交换，造成热量的损失。

当机箱门2盖合开口时，机箱1内壁的保温层15和机箱门2上的保温层共同围设成一密闭载物室3。该测定仪还包括设置在载物室3内用于承载待测件的承载台、用于测定承载台上的待测件质量的质量计量系统11、用于对承载室3进行加热使待测件内的水因加热产生水蒸气排出待测件的加热系统14、设置在机箱1上的排风系统13、设置在机箱1上的可编程逻辑控制器12及设置在机箱1上的触摸显示器7，触摸显示器7用于显示载物室3内的工作温度、工作时间、湿度、待测件的实时质量及待测件的含水率，质量计量系统11、加热系统14、排风系统13、触摸显示器7分别与可编程逻辑控制器12电连接。

加热系统14设置在机箱1内，如设置在保温层15和机箱1内壁之间，加热系统14可以是电加热系统，由多种复合电热元件材料组成，通过电加热的形式，给机箱1内提供工作所需的热能，或加热系统14是微波加热系统。

排风系统13包括开设在机箱1顶部且与载物室3连通的排风口、设置在排风口处的排风机及连接在排风口上的且与位于机箱1外的排风管16，排风口、排风机、排风管16可分别设置多个，形成良好的风力通道，使机箱1内部因加热产生的水蒸气通过风力作用，迅速有效地排放至机箱1外部，各排风管16为耐温耐腐蚀管道，用于疏导排风机排出的水蒸气热气流，并在导流期间将水蒸气转化为液态水。该测定仪还包括用于收集由排风管16内排出的水蒸气和/或冷凝水的水收集系统17。

水收集系统17可以是盛放容器，也可以是具有冷凝功能的水收集系统，还能将液态水进行杂质分离，且通过酸碱中和过滤后回收至固定存放的容器内另作他用。

该测定仪还包括设置在机箱1外表面上的用于设定测定仪所需的工作温度参数的温度控制按钮8及设置在机箱1外表面上的用于设定测定仪所需的工作时间参数的时间控制按钮9，温度控制按钮8、时间控制按钮9分别与可编程逻辑控制器12电连接。

触摸显示器7上还设置自动测量按钮，自动测量按钮启动加热系统14、排风系统13工作。

测定仪还包括设置在机箱1上的信号输出/输入接口10，信号输出/输入接口10用于向可编程逻辑控制器12导入预先设定的数据模型及向远程信号接收设备输出信号。

该测定仪还包括分别设置在机箱1外表面上的电源按钮4、暂停按钮5和紧急按钮6，其中，电源按钮4用于提供或切断测定仪电源，以提供或切断测定仪各电子设备所需的稳定功率；暂停按钮5用于当参数的实际设定值与计划设定值产生偏差时自动暂停仪器的工作，待数据修正后再次点击暂停按钮5，使测定仪按既定设置继续工作。或当参数需要临时设定时，点击暂停按钮5，待设定结束后重新点击暂停按钮5仪器继续恢复工作；紧急按钮6用于发生紧急情况时紧急停止测定仪工作，当发生紧急情况的时候，操作人员可以通过快速按下此按钮来达到保护测定仪不被损坏及操作人员自身不被伤害的保护措施。当确保安全后重新启动测定仪解除紧急停止状态。

本例中，质量计量系统11为压力感应装置，承载台设置在压力感应装置上，压力感应装置将感应到的实时压力信号输送至可编程逻辑控制器12，可编程成逻辑控制器12用于执行存储逻辑运算和顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟的输出接口控制排风系统13、加热系统14、水收集系统17工作，并将其相应数据信号反馈至触摸显示器7上。

通过上述设置的含水率自动测定仪的工作过程：

当被测量原材料-待测件需要进行测量时，操作人员打开机箱门2，将待测件均匀的放置在载物室3内的承载台上。关闭机箱门2，按下电源按钮4，待触摸显示器7正常运行进入工作页面时，按下页面上的自动测量按钮。此时，机箱1内的加热系统14随即按既定默认系统设定温度进行加热工作，与此同时，排风系统13也开始工作，使得载物室3内的加热温度较为均匀，大大降低能耗。当待测件的水随温度的上升而开始变成水蒸气挥发时。排风管16将蒸汽顺着既定方向排出。在排出的路径上，水收集系统17开始工作，先将水蒸气通过冷凝的手段使其重新变为液态，然后进行化学的酸碱中和，使其变成pH约为7的中性水回收另作他用。随着时间的推移，载物室3内待测件的水逐渐蒸发待尽，质量计量系统11反馈给可编程逻辑控制器12的质量信号在设定时间内不再产生数值变化，则测定仪通过可编程逻辑控制器12的运算，将运算结果反馈给触摸显示器7，并在触摸显示器7上直接将含水率以直观的数值结果反馈给操作人员，并自动保存当前数据，操作人员可自行将此数据通过信号输出/输入接口10进行取出存档，或在触摸显示器7上将相关数据继续永久删除。此反馈也可通过信号输出/输入接口10直接以网络的形式远程反馈给操作人员进行读取存储或删除。整个运行过程绿色环保且测量结果精准直观。

在其他实施例中，承载台可以设置多个，各承载台对应设置一个质量计量系统11，各质量计量系统11分别与可编程逻辑控制器12电连接，满足多种原材料或不同批次同材料的同步测量工作。这将大大节约了劳动力以及提高了检测精度。

在本实施例中，使用了加热系统14、排风系统13完成整个测量工作，在其他实施例中，也可以通过物理干燥剂对待测件进行水分去除。

该含水率自动测定仪不局限于混凝土原材料含水率的测定，也可做为混凝土试块蒸养箱使用，可根据工作人员需要自行设定温度湿度循环时间。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含水率自动测定仪，包括具有开口的机箱和用于盖合所述开口的机箱门，其特征在于：当所述机箱门盖合所述开口时，所述机箱和机箱门共同围设成一密闭载物室，所述测定仪还包括设置在所述载物室内用于承载待测件的承载台、用于测定所述承载台上的所述待测件质量的质量计量系统、用于对所述载物室进行加热使所述待测件内的水因加热产生水蒸气排出所述待测件的加热系统或用于吸收所述待测件内水分的干燥剂、设置在所述机箱上的可编程逻辑控制器及设置在所述机箱上的触摸显示器，所述触摸显示器用于显示待测件的实时质量及含水率，所述质量计量系统、加热系统、触摸显示器分别与所述可编程逻辑控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的含水率自动测定仪，其特征在于：所述承载台设置多个，各所述承载台对应设置一个所述质量计量系统，各所述质量计量系统为压力感应装置，所述承载台设置在所述压力感应装置上，所述压力感应装置将感应到的实时压力信号输送至所述可编程逻辑控制器。

3.根据权利要求1所述的含水率自动测定仪，其特征在于：所述测定仪还包括设置在所述机箱上的且与所述可编程逻辑控制器电连接的排风系统，所述排风系统包括开设在所述机箱顶部且与所述载物室连通的排风口、设置在所述排风口处的排风机及连接在所述排风口上的且位于所述机箱外的排风管。

4.根据权利要求3所述的含水率自动测定仪，其特征在于：所述测定仪还包括用于收集由所述排风管内排出的水蒸气和/或冷凝水的水收集系统。

5.根据权利要求3所述的含水率自动测定仪，其特征在于：所述触摸显示器上还设置自动测量按钮，所述自动测量按钮启动所述加热系统、排风系统工作。

6.根据权利要求1所述的含水率自动测定仪，其特征在于：所述加热系统设置在所述机箱内，所述加热系统为电加热系统或微波加热系统。

7.根据权利要求1所述的含水率自动测定仪，其特征在于：所述机箱内侧壁、所述机箱门内侧分别设置保温层，所述机箱门上的所述保温层和所述机箱内壁上的所述保温层配合形成所述密闭载物室。

8.根据权利要求1~7中任一项权利要求所述的含水率自动测定仪，其特征在于：所述测定仪还包括设置在所述机箱上的用于设定所述测定仪所需的工作温度参数的温度控制按钮及设置在所述机箱上的用于设定所述测定仪所需的工作时间参数的时间控制按钮，所述温度控制按钮、时间控制按钮分别与所述可编程逻辑控制器电连接，所述触摸显示器上还显示所述载物室内的工作温度及工作时间。

9.根据权利要求1~7中任一项权利要求所述的含水率自动测定仪，其特征在于：所述测定仪还包括设置在所述机箱上的且用于提供或切断所述测定仪电源的电源按钮，和/或所述测定仪还包括设置在机箱上的暂停所述测定仪的工作的暂停按钮，和/或所述测定仪还包括设置在所述机箱上的且用于发生紧急情况时紧急停止所述测定仪工作的紧急按钮。

10.根据权利要求1~7中任一项权利要求所述的含水率自动测定仪，其特征在于：所述测定仪还包括设置在所述机箱上的信号输出/输入接口，所述信号输出/输入接口用于向所述可编程逻辑控制器导入预先设定的数据模型及向远程信号接收设备输出信号。

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