[发明专利]一种粗骨料形态质量检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种粗骨料形态质量检测系统及方法，系统包括：振动分散模块、透明皮带、背光光源、激光扫描模块、图像采集模块和图像分析模块；所述振动分散模块设置于透明皮带一端上方，以将粗骨料分散的送至所述透明皮带；所述的背光光源设置在所述透明皮带下方；所述激光扫描模块设置在所述透明皮带上方，且照射区域为背光光源中间位置处；所述图像采集模块垂直设置在背光光源所在透明皮带位置的正上方以对被测的骨料进行图像采集；所述图像分析模块与所述图像采集模块相连接以对采集的图像进行几何特征提取，获得所需的粒度粒形参数和体积级配，输出最后的粒度分布结果。本发明能够提高粗骨料检测的准确性和及时性。

技术领域

本发明涉及检测技术领域与工程机械领域，特别涉及一种粗骨料形态质量检测系统。

背景技术

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3/4以上，在混凝土中起骨架和填充的作用。其特性对混凝土拌合物的和易性有着重要的影响，主要体现在流动能、粘聚性和保水性这三个方面。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。在混凝土搅拌之前对骨料级配进行监测，确保骨料的颗粒级配满足国家或者行业标准才可以获得更高质量的高性能混凝土。

粒形特性对骨料特性也有很大影响，一般认为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，混凝土的和易性变差，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。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。

传统的骨料级配检测方法是人工离线筛分检测，该方法费时、耗能，不能及时并真实的反映出实际作业状态下骨料的粒度检测数据；且无法检测粒形，当包含片状、针片状骨料时，一方面会影响粒径检测精度，另一方面会影响混凝土拌合物强度质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种粗骨料形态质量检测系统及方法，能够实现对粗骨料的粒度、粒形和级配同时在线检测，避免了骨料表面颜色及花纹对测量精度的影响，克服了二维测量缺失三维信息的缺点，避免了重复性拍摄带来的误差，能有效提高骨料检测的准确性和及时性。

本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明一种粗骨料形态质量检测系统，包括：振动分散模块、透明皮带、背光光源、激光扫描模块、图像采集模块和图像分析模块；所述振动分散模块设置于透明皮带一端上方，以将粗骨料分散的送至所述透明皮带；所述的背光光源设置在所述透明皮带下方；所述激光扫描模块设置在所述透明皮带上方，且照射区域为背光光源中间位置处；所述图像采集模块垂直设置在背光光源所在透明皮带位置的正上方以对被测的骨料进行图像采集；所述图像分析模块与所述图像采集模块相连接以对采集的图像进行几何特征提取，获得所需的粒度粒形参数和体积级配，输出最后的粒度分布结果。

优选的，所述振动分散模块包括：进料仓、振动给料机、挡料帘和导料槽；所述进料仓为待检测的骨料的进料口，将骨料振动传送至导料槽上；所述振动给料机设置在导料槽下方以对所述进料仓进行控制；所述挡料帘设置在进料仓出口处；所述导料槽用于将进料仓中输出的骨料传输给透明皮带。

优选的，所述导料槽的末端位于透明皮带起始端上方，且导料槽的末端呈锯齿状。

优选的，所述激光扫描模块包括一字线激光器，设置一定的倾角。

优选的，所述图像采集模块包括面阵CCD相机。

优选的，所述图像分析模块设置在PC机上，且所述图像采集模块与所述PC机通过网口相连接。

优选的，所述图像分析模块包括图像预处理模块、边界颗粒去除模块、面积滤波模块、高度轮廓提取模块、几何特征提取模块、重复性颗粒识别模块和粒度分布结果显示模块；

所述图像预处理模块，用于将图像的RGB空间转化为HSV空间，并进行色彩分割；