[發(fā)明專利]一種粗集料棱角性評價裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910945295.2
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110658117A
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙振軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中冶南方工程技術(shù)有限公司;中冶南方城市建設(shè)工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 42102 湖北武漢永嘉專利代理有限公司
• 代理人: 樂綜勝

本發(fā)明公開了一種粗集料棱角性評價裝置及方法，包括圖像采集系統(tǒng)和圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，圖像采集系統(tǒng)包括暗箱、數(shù)碼相機、粗集料盛放板和逆光燈，數(shù)碼相機、粗集料盛放板和逆光燈均設(shè)置于暗箱內(nèi)，數(shù)碼相機設(shè)置于粗集料盛放板上方，逆光燈布置于粗集料盛放板下方，圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與數(shù)碼相機連接。能夠直接、定量地表征粗集料的棱角性，具有操作簡單、檢測目標明確、測試速度快、測量結(jié)果準確的特點，有效避免傳統(tǒng)間接測量方法中由于人為操作因素而產(chǎn)生的誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種粗集料棱角性評價裝置及方法。

背景技術(shù)

集料是公路及城市道路工程中使用量最大的一類材料，其在瀝青路面和水泥路面中的質(zhì)量占比分別能達到90％和70％以上。因此從材料質(zhì)量占比方面考慮，瀝青路面和水泥路面的質(zhì)量在很大程度上由集料品質(zhì)的優(yōu)劣所決定。在礦質(zhì)集料中，粗集料的形狀、棱角性和表面紋理等對瀝青路面的性能有重要影響。美國公路戰(zhàn)略研究(SHRP)計劃中，所考察的集料的以上三個性質(zhì)中，粗集料的棱角性被認為是最重要的特性。由此看來，集料的性質(zhì)，特別是粗集料的棱角性對瀝青混凝土路面的性能有重要影響。目前，我國還未將粗集料棱角性的評價方法和評價指標列入有關(guān)規(guī)范。通常來說，定量評價粗集料棱角性的方法有兩種，即間接測定法和直接測定法，運用間接測定方法測量粗集料棱角性雖然操作簡單，但是存在準確性低，測量結(jié)果代表性差的缺點。而運用直接測定法可以很直觀、快捷、準確地評價粗集料的棱角性。

鑒于粗集料棱角性研究的重要意義和已有方法的局限性，國外不少學(xué)者都將數(shù)字圖像處理技術(shù)(DIP)應(yīng)用在集料的微細觀研究中，并取得了一系列的重要成果。相比傳統(tǒng)間接測量方法，數(shù)字圖像處理技術(shù)的測量精度更高、靈活性更好、可視化程度更高，并且可以進行復(fù)雜的非線性運算。因此，基于數(shù)字圖像處理技術(shù)，開發(fā)出一種操作簡單、檢測精度高的粗集料棱角性評價裝置及方法對于節(jié)約石料資源、提高集料的生產(chǎn)加工品質(zhì)、改進瀝青混合料的設(shè)計方法等具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供了一種粗集料棱角性評價裝置及方法，能夠直接、定量地表征粗集料的棱角性，具有操作簡單、檢測目標明確、測試速度快、測量結(jié)果準確的特點，有效避免傳統(tǒng)間接測量方法中由于人為操作因素而產(chǎn)生的誤差。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種粗集料棱角性評價裝置，包括圖像采集系統(tǒng)和圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，

其中，圖像采集系統(tǒng)包括暗箱、數(shù)碼相機、粗集料盛放板和逆光燈，數(shù)碼相機、粗集料盛放板和逆光燈均設(shè)置于暗箱內(nèi)，數(shù)碼相機設(shè)置于粗集料盛放板上方，逆光燈布置于粗集料盛放板下方，圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與數(shù)碼相機連接。

按照上述技術(shù)方案，暗箱內(nèi)還設(shè)有照明燈，照明燈設(shè)置于粗集料盛放板的上方，暗箱上設(shè)有開合門。

按照上述技術(shù)方案，粗集料盛放板上分布有多個凹槽，每個凹槽對應(yīng)放置一個粗集料的顆粒；凹槽用于放置粗集料的各顆粒呈間隙分開放置。

按照上述技術(shù)方案，所述的粗集料棱角性評價裝置包括多個粗集料盛放板，各粗集料盛放板上的凹槽尺寸適應(yīng)相應(yīng)粗集料粒徑大小，凹槽的直徑范圍為4.75～26.5mm。

按照上述技術(shù)方案，粗集料盛放板為白色透光塑料板。

一種采用以上所述的粗集料棱角性評價裝置的棱角性檢測方法，包括以下步驟：

1)將粗集料盛放于粗集料盛放板上，并使各粗集料的顆粒之間留有一定間隙；

2)將盛放有粗集料的粗集料盛放板放置于暗箱中，并將暗箱關(guān)閉；

3)圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過數(shù)碼相機對粗集料的顆粒進行圖像采集；

4)圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對采集到的圖像進行處理后，求得到粗集料的各顆粒的棱角性；