KR101734953B1 - 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법 - Google Patents

골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101734953B1
KR101734953B1 KR1020150177971A KR20150177971A KR101734953B1 KR 101734953 B1 KR101734953 B1 KR 101734953B1 KR 1020150177971 A KR1020150177971 A KR 1020150177971A KR 20150177971 A KR20150177971 A KR 20150177971A KR 101734953 B1 KR101734953 B1 KR 101734953B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aggregate
moisture content
value
moisture
mixing
Prior art date
Application number
KR1020150177971A
Other languages
English (en)
Inventor
강용구
Original Assignee
다성기업(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 다성기업(주) filed Critical 다성기업(주)
Priority to KR1020150177971A priority Critical patent/KR101734953B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101734953B1 publication Critical patent/KR101734953B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/0481—Plant for proportioning, supplying or batching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/02—Controlling the operation of the mixing
    • B28C7/022—Controlling the operation of the mixing by measuring the consistency or composition of the mixture, e.g. with supply of a missing component
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/0404—Proportioning
    • B28C7/0409—Proportioning taking regard of the moisture content of the solid ingredients; Moisture indicators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

본 발명은 고재호퍼 또는 공재이송컨베이어에 설치된 마이크로웨이브센서를 이용하여 골재호퍼 내부의 골재 수분 함량을 자동으로 측정하여 물의 양을 조절하고 조절된 물의 양만큼 골재량을 자동으로 조정하여 계량함에 따라 불량률을 감소시킴과 동시에 초기 세팅시간을 단축함으로써 품질안정 및 생산성 향상에 따른 원가절감을 할 수 있도록 한 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법에 관한 것으로,
작업이 시작되면 처음 배합이거나 설정된 횟수인지를 판단하는 단계(S100);
처음 배합이거나 설정된 횟수이면 골재수분함수량을 측정하는 단계(S200);
골재수분함수량을 분석하는 단계(S300);
골재수분함수량을 분석하여 기준치 이내이면 기본 배합 설계값으로 계량하는 단계(S400);
계량된 골재를 혼합하는 단계(S500);
(S100)단계에서 처음 배합이 아니거나 설정된 횟수가 아닌 경우는 설정횟수가 될 때까지 골재수분함수량의 측정을 보류하는(S100-1) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법{Aggregate Concrete automatic mixing system and methods for real-time moisture content measurement}
본 발명은 골재(모래, 석분)의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 골재호퍼 또는 골재이송컨베이어에 설치된 마이크로웨이브센서를 이용하여 골재호퍼 내부의 골재 수분 함량을 자동으로 측정하여 물의 양을 조절하고 조절된 물의 양만큼 골재량을 자동으로 조정하여 계량함에 따라 불량률을 감소시킴과 동시에 초기 세팅시간을 단축함으로써 품질안정 및 생산성 향상에 따른 원가절감을 할 수 있도록 한 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 시멘트, 골재(모래, 석분), 사용수를 일정비율에 따라 4분 정도의 혼합시간을 필요로하는 혼합공정에서 시멘트, 골재, 석분, 사용수의 혼합비율이 현공정상 자동으로 셋팅시 골재, 즉 모래, 석분의 수분함수량에 따라 제품의 크기와 강도에 문제를 발생하는, 현재 혼합공정은 개별시스템으로 혼합비를 입력후 골재이송방법을 선택하고 믹서기를 선택하는 시스템으로, 반자동으로 혼합공정을 제어하는 시스템을 포함하여 구성된다.
여기에서, 종래에 혼합공정에서 시멘트, 골재(모래, 석분), 사용수의 혼합비율을 현공정상 자동으로 셋팅시에는 골재의 수분 함량에 따라 사용수의 양만 조정되므로 전체적인 총량은 필요량보다 적게 또는 많아지므로 제품의 칫수나 강도에 문제가 발생하고 있으며, 이 측정값을 기준으로 반자동으로 셋팅시 많은 시간을 필요로 하는 문제점이 발생하게 되었다.
대한민국 특허등록 10-1137666
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 골재호퍼 또는 골재이송컨베이어에 설치된 마이크로웨이브센서를 이용하여 골재호퍼 내부의 골재 수분 함량을 자동으로 측정하여 물의 양을 조절하고 조절된 물의 양만큼 골재량을 자동으로 조정하여 계량함에 따라 불량률을 감소시킴과 동시에 초기 세팅시간을 단축함으로써 품질안정 및 생산성 향상에 따른 원가절감을 할 수 있도록 한 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 본 발명 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템은
주어진 시간마다 호퍼 내 골재의 정확한 수분함량을 측정하는 마이크로웨이브센서(100)와;
마이크로프로세서에서 감지된 마이크로웨이브 신호를 연산하여 수분값을 표시하고 연산한 수분 값을 RS485 통신신호로 변환하여 PC(personal computer)로 전송하는 변환기(200)와;
변환기에서 통신으로 수신한 데이터를 즉, 수분측정 함수값에 의한 골재와 물의 배합량을 배합량 계산프로그램에 의해 자동계산하여 배합용 PLC(Power Line Communication)를 통하여 각각의 인디게이터에 결과값을 셋팅하는 PC(personal computer)(300)와;
필요한 중량을 설정 계량값과 비교하고 제어하는 인디게이터(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 방법은
작업이 시작되면 처음 배합이거나 설정된 횟수인지를 판단하는 단계(S100);
처음 배합이거나 설정된 횟수이면 골재수분함수량을 측정하는 단계(S200);
골재수분함수량을 분석하는 단계(S300);
골재수분함수량을 분석하여 기준치 이내이면 기본 배합 설계값으로 계량하는 단계(S400);
계량된 골재를 혼합하는 단계(S500);
(S100)단계에서 처음 배합이 아니거나 설정된 횟수가 아닌 경우는 설정횟수가 될 때까지 골재수분함수량의 측정을 보류하는(S100-1) 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때 (S300)단계에서 골재표면수분함량이 기준치 미만 또는 초과일 경우는 마이크로웨이브센서에 의해 측정된 수분값으로 원료 배합량을 재계산(S300-1)하여 수정된 원료별 배합량으로 계량(S300-2)하여 혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 본 발명 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법은 골재호퍼 또는 골재이송컨베이어에 설치된 마이크로웨이브센서를 이용하여 골재호퍼 내부의 골재 수분 함량을 자동으로 측정하여 물의 양을 조절하고 조절된 물의 양만큼 골재량을 자동으로 조정하여 계량함에 따라 불량률을 감소시킴과 동시에 초기 세팅시간을 단축함으로써 품질안정 및 생산성 향상에 따른 원가절감을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 전체적인 시스템구성도를 나타낸 도면,
도 2는 메인화면을 나타낸 도면,
도 3은 작업선택화면을 나타낸 도면,
도 4는 보정화면을 나타낸 도면,
도 5는 수분측정화면을 나타낸 도면,
도 6은 인디게이터 설정화면을 나타낸 도면,
도 7은 작업과정을 나타낸 플로어차트
본 명세서 및 청구범위에서 사용하는 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석될 것이 아니라, '발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다.'라는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
또한, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시한 구성은, 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과한 것일 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 도 1 ~ 도 7에 도시한 바와 같이, 측정원리는 마이크로웨이브센서에서 신호를 측정물에 발신한 후, 감지된 신호를 수분으로 환산하여 표시하는 원리로서, 각 구성품의 기능은 다음과 같다.
마이크로웨이브센서(100, 골재호퍼와 콘베이어 겸용)는 주어진 시간마다 호퍼 내 골재의 정확한 수분함량을 측정하며 신호를 이용하여 정확한 프로세스 컨트롤이 가능하도록 한다.
변환기(200)는 마이크로프로세서에서 감지된 마이크로웨이브 신호를 연산하여 수분값을 표시하고 연산한 수분 값을 RS485 통신신호로 변환하여 PC(personal computer)로 전송한다.
PC(personal computer)(300)는 변환기에서 통신으로 수신한 데이터를 즉, 수분측정 함수값에 의한 골재와 물의 배합량을 배합량 계산프로그램에 의해 자동계산하여 배합용 PLC(Power Line Communication)를 통하여 각각의 인디게이터에 결과값을 셋팅하고 이를 디스프레이로 표시 한다.
인디게이터(400)는 필요한 중량을 설정 계량값과 비교하고 제어한다.
이때 PC(personal computer)(300)의 디스플레이를 자세히 살펴보면 도 2 ~ 도 6에 도시한 바와 같이
①각종 작업선택 메뉴
② 현재 선택되어진 작업의 명칭을 표시
③ 모래의 수분과 온도를 측정하여 표시하고 함수에 의한 적용 계산값을 표시
④ 석분의 수분과 온도를 측정하여 표시하고 함수에 의한 적용 계산값을 표시
⑤ I/O 카드로 읽혀진 사항을 표시하고 현재의 외부와의 통신상태를 표시
⑥ 기존 배합설계량과 모래와 석분의 표면수분량에 의한 보정된 값을 적용하여 산출된 값을 표시
⑦ 배합설계 총량과 보정후 총량이 같은지 확인
⑧ 모래, 석분, 세멘트, 물의 설정값과 현재 계량중인 값의 %
⑨ 프로그램 종료로 표시된다,
이에 따라 본 발명은 골재호퍼 내부 또는 콘베어의 일정 시점마다 설치되어 해당 위치의 수분 함량을 표시하는 다수 개의 표시수단과 표시 수단에서 데이터를 수신한 후, 해당 데이터를 자동으로 연산하여 해당 골재에 대한 수분함수량 및 전체 중량을 계산하는 컨트롤러를 통해 인식된 소정 표시수단의 정보를 통신수단을 매개로 수신한 후, 수신된 정보를 이용하여 제품은 원격구성, 보정, 진단 등 변화조건에 신속한 대응이 가능하며 기존제어 시스템에 손쉽게 통합이 용이하며, 조정 가능한 디지털 입력 및 출력이 가능할 뿐 아니라 투입되는 골재의 표면수율에 따라 물의 양을 조절하는 상태이므로 당사에서 하고자 하는 시스템은 골재의 표면수율에 따라 자동으로 물의 양을 조절하는 기능을 첨부하여 효율성과 정확성을 이루어지도록 제어를 하는 것이다.
상기 시스템을 이용하여 콘크리트를 자동배합하는 방법은 다음과 같다.
작업이 시작되면 처음 배합이거나 설정된 횟수인지를 판단하는 단계(S100);
처음 배합이거나 설정된 횟수이면 골재수분함수량을 측정하는 단계(S200);
골재수분함수량을 분석하는 것으로, 골재표면수분함량이 기준치 미만 또는 초과일 경우는 마이크로웨이브센서에 의해 측정된 수분값으로 원료 배합량을 재계산(S300-1)하여 수정된 원료별 배합량으로 계량(S300-2)하여 혼합하는 고정으로 이루어진 골재수분함수량 분석단계(S300);
골재수분함수량을 분석하여 기준치 이내이면 기본 배합 설계값으로 계량하는 단계(S400);
계량된 골재를 혼합하는 단계(S500);
이때 (S100)단계에서 처음 배합이 아니거나 설정된 횟수가 아닌 경우는 설정횟수가 될 때까지 골재수분함수량의 측정을 보류한다(S100-1).
그리고 (S300)단계에서 골재표면수분함량이 기준치 미만 또는 초과일 경우는 마이크로웨이브센서에 의해 측정된 수분값으로 원료 배합량을 재계산(S300-1)하여 수정된 원료별 배합량으로 계량(S300-2)하여 혼합한다.
즉, 투입되는 재료로 (모래=1,000, 석분=500, 물=300, 시멘트=300)으로 하여 총 2,100을 넣어 혼합하여 제품을 생산할 때에는 42(7cyle)개의 제품을 생산한다고 가정할 때, 모래의 표면수량만큼 체크하여 모래표면수량이 높을 때 모래를 1000의 무게만큼 넣으면, 표면수의 늘어난 함량 무게만큼 잔여 자재 중 석분=500, 시멘트=300, 물은 250으로 총 2050을 넣고 혼합하게 되므로 전체 수량이 42(7cyle)개의 제품이 생산되므로 생산된 제품의 오차가 발생되는 것을 실시간으로 파악한 후 신속하게 전체 수량을 자동조절이 가능해지도록 제어할 수 있는 효과가 있게 된다.
100 : 마이크로웨이브센서 200 : 변환기
300 : PC(personal computer) 400 : 인디게이터

Claims (4)

  1. 주어진 시간마다 호퍼 내 골재의 정확한 수분함량을 측정하는 것으로, 측정물(골재)에 삽입한 후, 감지된 고주파의 변화를 측정하여 수분값으로 환산하여 표시하는 마이크로웨이브센서(100)와, 마이크로프로세서에서 감지된 마이크로웨이브 신호를 연산하여 수분값을 표시하고 연산한 수분 값을 RS485 통신신호로 변환하여 PC(personal computer)로 전송하는 변환기(200)와, 변환기에서 통신으로 수신한 데이터를 즉, 수분측정 함수값에 의한 골재와 물의 배합량을 배합량 계산프로그램에 의해 자동계산하여 배합용 PLC(Power Line Communication)를 통하여 각각의 인디게이터에 결과값을 셋팅하는 PC(personal computer)(300)와, 필요한 중량을 설정 계량값과 비교하고 제어하는 인디게이터(400)로 구성된 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템을 이용하여 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 방법에 있어서.
    작업이 시작되면 처음 배합이거나 설정된 횟수인지를 판단하는 단계(S100);
    처음 배합이거나 설정된 횟수이면 골재수분함수량을 측정하는 단계(S200);
    골재수분함수량을 분석하는 것으로, 골재표면수분함량이 기준치 미만 또는 초과일 경우는 마이크로웨이브센서에 의해 측정된 수분값으로 원료 배합량을 재계산(S300-1)하여 수정된 원료별 배합량으로 계량(S300-2)하여 혼합하는 고정으로 이루어진 골재수분함수량 분석단계(S300);
    골재수분함수량을 분석하여 기준치 이내이면 기본 배합 설계값으로 계량하는 단계(S400);
    계량된 골재를 혼합하는 단계(S500);
    (S100)단계에서 처음 배합이 아니거나 설정된 횟수가 아닌 경우는 설정횟수가 될 때까지 골재수분함수량의 측정을 보류하는(S100-1) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 방법
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020150177971A 2015-12-14 2015-12-14 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법 KR101734953B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150177971A KR101734953B1 (ko) 2015-12-14 2015-12-14 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150177971A KR101734953B1 (ko) 2015-12-14 2015-12-14 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101734953B1 true KR101734953B1 (ko) 2017-05-24

Family

ID=59051339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150177971A KR101734953B1 (ko) 2015-12-14 2015-12-14 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101734953B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114454342A (zh) * 2021-12-21 2022-05-10 宁波智领交通工程检测有限公司 一种智能水泥混凝土搅拌站品质实时监控系统
CN115366265A (zh) * 2022-08-31 2022-11-22 常德市三一机械有限公司 一种搅拌站的自适应控水方法、装置、系统及搅拌站
KR102597039B1 (ko) * 2023-04-27 2023-11-01 주식회사 비즈에이앤씨 인공지능 학습 기반의 목표품질을 위한 콘크리트 제조 콘트롤 시스템 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7063969B2 (ja) * 2018-12-26 2022-05-09 川崎重工業株式会社 マニピュレータアーム、ロボットシステムおよび外科用器具の並進方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7063969B2 (ja) * 2018-12-26 2022-05-09 川崎重工業株式会社 マニピュレータアーム、ロボットシステムおよび外科用器具の並進方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114454342A (zh) * 2021-12-21 2022-05-10 宁波智领交通工程检测有限公司 一种智能水泥混凝土搅拌站品质实时监控系统
CN114454342B (zh) * 2021-12-21 2022-07-29 宁波智领交通工程检测有限公司 一种智能水泥混凝土搅拌站品质实时监控系统
CN115366265A (zh) * 2022-08-31 2022-11-22 常德市三一机械有限公司 一种搅拌站的自适应控水方法、装置、系统及搅拌站
CN115366265B (zh) * 2022-08-31 2024-01-16 常德市三一机械有限公司 一种搅拌站的自适应控水方法、装置、系统及搅拌站
KR102597039B1 (ko) * 2023-04-27 2023-11-01 주식회사 비즈에이앤씨 인공지능 학습 기반의 목표품질을 위한 콘크리트 제조 콘트롤 시스템 및 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104175401B (zh) 一种混凝土搅拌站配合比动态调整系统
KR101734953B1 (ko) 골재의 실시간 수분함량 측정에 따른 콘크리트 자동배합 시스템 및 방법
JP7131951B2 (ja) コンクリートの製造方法
US20170363552A1 (en) Apparatus and method for producing and analyzing a plurality of sample materials
JP7131943B2 (ja) コンクリートの製造システム及びコンクリートの製造方法
EP3585578B1 (en) Method for assessing aggregate moisture probe accuracy in concrete manufacture
CN104260207A (zh) 一种混凝土搅拌站配料精度动态控制系统及其方法
CN201333752Y (zh) 混凝土搅拌装置
CN108872549A (zh) 一种混凝土塌落度在线监测控制系统及方法
CN104227848B (zh) 一种胶凝砂砾石拌和设备网络智能控制系统
JP2009184273A (ja) コンクリート材料の配合制御方法及びシステム
CN103196797A (zh) 智能减水剂试验仪
CN204883403U (zh) 一种溶液浓度在线配比检测系统
CN106368103B (zh) 基于关键筛网的骨料二次计量方法
CN106466581A (zh) 一种高温粉体物料自动加料装置及其应用
CN103657510A (zh) 自动连续配料系统
CN203965823U (zh) 水分控制系统
JP4565900B2 (ja) 生コンクリートの単位水量測定装置
KR101342079B1 (ko) 생 콘크리트의 단위 공기량 측정을 이용한 단위수량측정방법
CN206818555U (zh) 一种水稳混合料含水量控制装置
CN219820185U (zh) 一种应用含水量测量分析系统的智能混凝土搅拌站
CN203870091U (zh) 聚羧酸减水剂母液浓度快速测定仪
CN203973766U (zh) 按比例自配料系统及包含该自配料系统的搅拌机
CN202781444U (zh) 砂浆搅拌称重装置
RU2410689C1 (ru) Способ автоматической коррекции состава бетонной смеси

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant