[发明专利]一种混凝土搅拌机流变性监测方法

摘要

本发明提出一种混凝土搅拌机流变性监测方法，其特征在于，在混凝土搅拌过程中实时、连续获取搅拌机主机的电功率信号，经A/D转换后生成电功率数字数据，并提取电功率数字数据中所包含关键特征参数，再将关键特征参数输入流变性计算模型，从而得出流变性监测结果。本发明基于大量、充分研究混凝土流变性与混凝土搅拌机主机在搅拌过程中的电流信号的变化规律，提出一套实时、连续、高效监测混凝土流变性的方案。

主权项

1.一种混凝土搅拌机流变性监测方法，其特征在于，在混凝土搅拌过程中实时、连续获取搅拌机主机的电功率信号，经A/D转换后生成电功率数字数据，并提取电功率数字数据中所包含关键特征参数，再将关键特征参数输入流变性计算模型，从而得出流变性监测结果；其中，提取关键特征参数的步骤包括：1)对定配合比的关键特征参数提取操作确定一个配合比，重复搅拌若干次，通过三相数字功率计获取每次搅拌的主机实际功率，并连续输出数据至A/D转换器以得到连续电功率数据，生成数据曲线；对所生成的各数据曲线进行比对、分析其即将完成时的数据的变化规律；2)对单变量系列配合比的关键特征参数提取操作确定多组以含水率为变量的单变量配合比，通过三相数字功率计获取每组搅拌的主机实际功率，并连续输出数据至A/D转换器以得到连续电功率数据，生成数据曲线；对所生成的各数据曲线进行比对、分析其即将完成时的数据的变化规律；3)对双变量系列配合比的关键特征参数提取操作确定多组双变量配合比，即配合比中的变量为两个，通过三相数字功率计获取每组搅拌的主机实际功率，并连续输出数据至A/D转换器以得到连续电功率数据，生成数据曲线；对所生成的各数据曲线进行比对、分析其即将完成时的数据的变化规律，以及变量对曲线趋势的影响；通过以上1‑3步骤，发现搅拌完成时主机功率曲线的特征节点，再对有效曲线区域数据进行归纳分析，即可获得关键特征参数，所述有效曲线区域是指充分搅拌阶段所对应用曲线区域；建立流变性计算模型的步骤包括：A.单变量系列配合比下流变性无因次系数与主机功率特征点的关系确定50组以含水率为变量的单变量配合比，每个配合比重复搅拌若干次，获取每次搅拌的主机实际功率，提取主机功率的关键特征参数，对每次搅拌充分的混凝土流变性进行测试，且对每次测得混凝土流变性数据进行无因次化处理；以线性函数拟合流变性无因次系数与关键特征参数的数学关系：即设流变性无因次系数x和关键特征参数y为任意常数，则对于函数f(z，y)，h(x，y)和g(x，y)，{af(x，Y)+bh(z，y)}*g(z，y)＝‑af(x，y)*g(x，y)+bh(x，y)*g(z，y)；同样有：f(x，y)*{ah(x，y)+bg(x，y)＝af(x，y)*h(x，y)+bf(x，y)*g(x，y)；设有离散信号x(n)和y(n)，其线性卷积为：卷积运算时，y(n)先反折得到y(‑n)；②m>0表示y(‑n)序列右移，m<0表示左移，不同的m得到不同的C_xy(m)值；其余与相关计算相同；线性卷积运算的简洁表示为：C_xy(m)＝x(n)*y(n)式中的“*”表示线性卷机运算符；令与相比较，则有r_xy(m)＝x(n)y(‑n)因而线性卷积运算结果序列点长也是序列x(n)的长度加上y(n)长度再减去1；再令中k＝m‑n，则n＝m‑k，得B.双变量系列配合比下流变性无因次系数与主机功率特征点的关系1)重新选择一项变量，重复步骤A；2)将步骤B中第1步的结果和步骤A的结果进行归纳分析，通过数学方法分析双变量下数学关系的耦合特征；C.同配合比下不同搅拌方量对主机功率数据特征点的影响1)对于同一配合比，设定50组连续变化的搅拌方量，研究主机功率数据特征点变化趋势，通过归纳法：a、验证对于50组连续变化的搅拌方量n命题P(n)成立(50组连续变化的搅拌方量可以是一个无穷数列中的数，如对于算术几何不等式，可以是2k，k≥1)；b、假设P(k+1)(k≥n0)成立，并在此基础上，推出P(k)成立，综合a和b，对50组连续变化的搅拌方量n(≥n0)，命题P(n)都成立；2)分析单变量系列配合比下，连续变化搅拌方量对研究主机功率数据特征点的影响规律；3)基于本步骤第1点和第2点，得出排除搅拌方量影响的主机功率数据处理方法；D.将步骤B和步骤C中得出的数学关系进行二次拟合，最终建立基于配合比和搅拌方量双变量下的流变性分析模型。