[發明專利]一種基于圖像分析的機制砂生產質量信息化監測系統

在審

• 申請號: 201910820455.0
• 申請日: 2019-09-01
• 公開（公告）號: CN111595734A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 韓自力;李化建;黃法禮;易忠來;王振;靳昊;謝永江
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國國家鐵路集團有限公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02;G01N15/00;G01N5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于圖像分析的機制砂生產質量信息化監測系統。該機制砂生產質量信息化監測系統由取樣模塊、篩分模塊、計量模塊、形貌及粒度分析模塊、數據處理及信息上傳模塊、余料回收模塊六部分組成，其中：取樣模塊連接機制砂皮帶傳送機，由進料口（1）、攪拌器（2）和取樣器（3）組成，篩分模塊由振動篩（4）組成，計量模塊由計量稱（5）和計量稱（6）組成，形貌及粒度分析模塊由激光粒度儀（7）組成，數據處理及信息上傳模塊由中央處理器（8）組成，余料回收模塊由皮帶傳送機（9）組成。實施本發明，可實時監測機制砂的細度模數、石粉含量、顆粒級配、圓形度、長徑比等技術參數，為機制砂的生產質量控制提供及時有效的判據。

技術領域

本發明屬于機制砂制備技術領域，具體涉及一種基于圖像分析的機制砂生產質量信息化監測系統。

背景技術

機制砂是指經除土處理，由機械破碎、篩分制成的粒徑小于4.75mm的巖石、礦山尾礦或工業廢渣顆粒。隨著我國基礎設施建設的迅猛發展和對生態環境的日益重視，可開采利用的天然砂資源越來越少，機制砂替代河砂制備混凝土已成為改善混凝土綠色度指標、實現混凝土行業可持續發展的必然趨勢。

機制砂生產線通常由給料機、破碎機、制砂機、振動篩和輸送機等設備組合而成，生產的機制砂普遍存在石粉含量高、級配差、棱角多的問題，嚴重影響新拌混凝土工作性能。

機制砂品質的評價方法通常包括顆粒級配、空隙率、流動時間等。《建設用砂》（GB/T 14684-2011）根據不同粒徑區間顆粒百分含量將機制砂分為區、區、區三個不同級配區間，同時規定細骨料間隙率不應大于44%，《公路工程水泥混凝土用機制砂》規定細骨料的間隙率不宜小于45%，《機制砂混凝土應用技術指南》中規定細骨料間隙率應小于47%，《公路工程集料試驗規程》借鑒國外標準，采用間隙率和流動時間法間接評價細骨料形貌參數。目前上述評價方法多應用于實驗室評價機制砂產品品質的優劣，缺少生產過程中機制砂品質的監控、評價方法。

發明內容

本發明針對目前機制砂生產過程缺少質量監測這一關鍵環節的現狀，發明了一種信息化監測系統，在機制砂生產過程，能夠自動監測機制砂的石粉含量、顆粒級配、圓形度、長徑比等關鍵技術參數，并上傳至鐵路工程信息化管理平臺，實現大規模生產過程中對機制砂品質的實時監測。

為實現上述目的，本發明采用技術方案如下：一種基于圖像分析的機制砂生產質量信息化監測系統，其特征在于：由取樣模塊、篩分模塊、計量模塊、形貌及粒度分析模塊、數據處理及信息上傳模塊、余料回收模塊六部分組成，其中：取樣模塊連接機制砂皮帶傳送機，由進料口（1）、攪拌器（2）和取樣器（3）組成，篩分模塊由振動篩（4）組成，計量模塊由計量稱（5）和計量稱（6）組成，形貌及粒度分析模塊由激光粒度儀（7）組成，數據處理及信息上傳模塊由中央處理器（8）組成，余料回收模塊由皮帶傳送機（9）組成，將取樣機制砂返回制砂系統。

所述的基于圖像分析的機制砂生產質量信息化監測系統，其特征在于取樣模塊每批次從制砂系統取樣10~20kg，攪拌器（2）攪拌時間30~120s。

所述的基于圖像分析的機制砂生產質量信息化監測系統，其特征在于取樣器（3）采用活塞式取樣器。

所述的基于圖像分析的機制砂生產質量信息化監測系統，其特征在于攪拌器（2）中的部分或全部機制砂進入振動篩（4）。

所述的基于圖像分析的機制砂生產質量信息化監測系統，其特征在于振動篩（4）傾斜角度為0°~15°，內設篩底和篩孔尺寸為0.075mm的方孔篩或圓孔篩，篩底及篩網間設有獨立出料口，篩底設有負壓除塵器。

所述的基于圖像分析的機制砂生產質量信息化監測系統，其特征在于振動篩中小于0.075mm顆粒出料口與計量稱（5）相連，其最大量值為10kg~20kg。