[發明專利]一種砂石骨料含水率檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201910374003.4
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110044977A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 王雷沖;劉金軍;王武峰;水中和;徐俊;陳定文;陳嘉奇;劉欣宇
• 申請（專利權）人: 中山市武漢理工大學先進工程技術研究院;中山艾尚智同信息科技有限公司
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22;G01N22/04;G06N3/08
• 代理公司: 中山市銘洋專利商標事務所(普通合伙) 44286
• 代理人: 鄒建平

本發明公開了一種砂石骨料含水率檢測裝置及方法，所述裝置包括順次連接的含水率傳感器數據分析模塊、中央處理器模塊、人工神經網絡處理器模塊、含水率數據顯示與管理模塊、含水率信號變送器模塊，所述含水率傳感器數據分析模塊含有傳感器，所述傳感器具有2路含水率微波傳感器、2路含水率電容傳感器和溫度傳感器，并且所述傳感器經過含水率傳感器數據分析模塊與中央處理器模塊連接。所述方法用含水率傳感器數據分析模塊同時測量砂石骨料料倉中砂石多個物料位置的含水率信號和物料溫度等參數，然后采用基于人工神經網絡算法的數據融合技術計算砂石料含水率，從而實現混凝土配料過程中砂石含水率實時檢測，并且提高了含水率測量數據的穩定性和可靠性。

技術領域

本發明涉及一種砂石骨料含水率檢測裝置及方法。

背景技術

傳統砂石含水率檢測采用單一傳感器進行測量，這種檢測方式受到傳感器安裝位置的影響，檢測含水率數據波動較大，精度不能保證。傳統單一傳感器檢測方式，一旦傳感器損壞直接影響混凝土正常配料生產，由于砂石料上料和卸料過程中，砂石料流密度發生改變，導致相同含水率情況下砂石料等效介電常數發生改變，而含水率微波傳感器、含水率電容傳感器測量砂石料水分的原理基于砂石料等效介電常數，從而導致含水率測量數據不準確。砂石料中水分的介電常數受溫度的影響而顯著變化，因此，需要實時檢測砂石料溫度，通過校正算法得到精確的含水率數據。

發明內容

為克服現有技術中存在的缺陷，本發明提出一種砂石骨料含水率檢測裝置及方法，通過多傳感器數據融合算法實現砂石料含水率的實時檢測，避免砂石料密度、溫度和傳感器安裝位置等因素引起的含水率測量的不穩定性，從而提高含水率檢測的精度和可靠性；其具體技術內容如下：

一種砂石骨料含水率檢測裝置，其包括順次連接的含水率傳感器數據分析模塊、中央處理器模塊、人工神經網絡處理器模塊、含水率數據顯示與管理模塊和含水率信號變送器模塊，所述含水率傳感器數據分析模塊連接有多個傳感器，所述傳感器包括兩路含水率微波傳感器、兩路含水率電容傳感器和至少一路溫度傳感器，其中一路的含水率微波傳感器插入在砂石料倉中，另一路的含水率微波傳感器安裝在砂石料倉卸料口下方，所述的兩路含水率電容傳感器分別安裝在砂石料倉卸料口附近的倉壁上，所述溫度傳感器插入到砂石料倉中。

一種砂石骨料含水率檢測方法，其應用上述的砂石骨料含水率檢測裝置，具體包括以下步驟：

步驟一，于砂石料倉安裝所述傳感器，其中一路的含水率微波傳感器插入在砂石料倉中，另一路的含水率微波傳感器安裝在砂石料倉卸料口下方，所述的兩路含水率電容傳感器分別安裝在砂石料倉卸料口附近的倉壁上，所述溫度傳感器插入到砂石料倉中；

步驟二，在混凝土稱量砂石料時，砂石料倉卸料閥門打開，砂石料卸入到計量倉，所述含水率微波傳感器和含水率電容傳感器實時檢測砂石料含水率信號，并傳送至含水率傳感器數據分析模塊；

在每個測量周期中，所述含水率傳感器數據分析模塊對所采集的數據進行數據預處理，所述數據預處理包括剔除采集數據中的異常跳動數據、對采集數據進行濾波以及數據平滑處理；

步驟三，所述中央處理器模塊將采集到的各個傳感器數據送入到人工神經網絡處理器模塊中進行數據融合計算，通過多傳感器數據融合算法計算得到的含水率數據送入到含水率數據顯示與管理模塊中顯示和存儲；所述中央處理器模塊在獲得含水率數據后通過含水率信號變送器模塊，所述含水率信號變送器模塊將含水率數據送入到混凝土配料計量系統中。

于本發明的一個或多個實施例當中，所述含水率數據顯示與管理模塊實時顯示當前砂石骨料的含水率，并記錄各個傳感器檢測數據與砂石骨料的含水率數據，以此逐步建立含水率數據知識庫。