[发明专利]一种机制砂在线检测装置及在线检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业检测领域，特别是涉及一种机制砂在线检测装置及在线检测方法。

背景技术

机制砂(或称为骨料)作为沥青混合料与水泥混凝土的主要用料，占混凝土体积和质量的75％以上，其特性对混凝土流变性能、硬化混凝土的力学性能和耐久性都有重要影响。良好的骨料粒级级配使得混凝土堆积孔隙率减小，使得混凝土和易性较好，拥有好的稳定性和耐久性，且减少了水泥浆的用量降低了混凝土的成本。粒形特性对骨料特性也有很大影响，一般认为粗骨料的颗粒形状以圆球或立方体最优，随针片状粗骨料含量的增加，泥凝土的和易性变差，不利于泵送与施工。混凝土的扰压强度也随着针片状含量的增加而降低。对于细骨料，颗粒的形状对紧密堆积存在重要影响，实际应用中更加期望获得圆型的颗粒，它不仅有利于紧密堆积，更有利于混凝土工作性能的发挥。因此，骨料的粒度分布、粒形分布是评价骨料质量的重要指标。

粒径和粒形是机制砂质量管理的重要参数，破碎机生产的机制砂粒径、粒形质量参差不齐，对其进行监控是非常必要的：对机制砂级配和粒形进行检测，可以对破碎机的破碎效果进行评价，对破碎机的结构优化起到指导意义；在混凝土搅拌之前对细集料级配和粒形进行检测，可确保细集料的颗粒级配满足国家标准或行业标准。合理的集料级配和粒形在减小空隙率的同时，也减少了沥青等胶凝材料的消耗，间接减少了二氧化碳的排放，更加符合我国可持续发展的生产要求。

中国发明专利CN104853168A公开了一种砂石骨料质量智能监控系统，该系统中的细骨料细度模数检测模块仍采用了筛分法，通过取样、烘干、筛网筛分，筛分出不同粒径骨料，然后测量重量，且通过图像处理模块计算砂石的细度模数。该判断方法主要通过细骨料粒径进行区分，仍然属于筛分检测方式，无法对细骨料的粒形进行检测，已经无法适应当前的生产管理需求。

目前，现有技术所采用的机制砂的粒度粒形检测方式，均需要先对机制砂进行采样，而后对样品进行逐粒检测分析，而且机制砂粒度、粒形不能同时检测。这种检测方式效率较低，不利于机制砂生产的自动化。仍缺少一种能够同时完成机制砂粒度、粒形检测的在线自动检测装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供了一种机制砂在线检测装置及在线检测方法，可实现机制砂粒度和粒形的快速在线检测，能及时反映机制砂生产线的机制砂级配情况，避免机制砂粒径质量不合格造成的经济损失。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种机制砂在线检测装置，包括控制模块、取样模块、称重模块、干燥模块、分选模块、分散模块、图像采集分析模块和回收模块；控制模块与所述称重模块、干燥模块和分选模块分别信号连接；

所述取样模块从机制砂生产线上获取机制砂样品，并将机制砂样品输送至所述称重模块，所述称重模块获得机制砂样品的初始重量后，通过所述干燥模块对机制砂样品进行脱水，并在脱水完成后再次测量脱水重量；脱水后的机制砂样品通过所述分散模块分散，并通过所述分选模块去除机制砂样品中的粉尘；测量完成的机制砂样品通过所述回收模块回收，并称量除粉重量；

其中，所述图像采集分析模块包括拍摄单元、二值化处理单元和长短径比较单元，所述拍摄单元拍摄机制砂样品的数字图像，所述二值化处理单元将前景背景进行分离，并提取出若干个连通区域；所述长短径比较单元对二值化处理单元所提取的连通区域的长短径进行比较，并得出粒度粒形信息。

作为一种优选，所述取样模块包括一用于获取样品的机械臂，该机械臂的端部设有用于获得机制砂样品的勺状前端。

作为一种优选，所述取样模块还包括可移动的机械平台，所述机械平台带动所述机械臂移动。所述机械臂在机械平台的控制下以恒定的周期对机制砂生产线进行取样。

作为一种优选，所述称重模块包括秤盘、秤柄和输送电机，所述秤柄和输送电机分设于所述秤柄的两侧，且所述输送电机通过所述秤柄带动所述秤盘翻转，并使机制砂样品输送至分散模块。

作为一种优选，所述干燥模块为设置于所述称重模块秤盘的平板加热器。

作为一种优选，还包括进料漏斗，所述进样漏斗设置于所述分散模块的入口位置，并将机制砂样品收集进入搜索分散模块。

作为一种优选，所述进料漏斗设有用于调节与分散模块的间距的高度调节装置。

作为一种优选，所述分散模块包括分散管和若干折流板，所述若干折流板交错往复设置于所述分散管内，并构成供机制砂样品通过的往复通道。