一种确定堆积散粒状物料空隙率的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种确定堆积散粒状物料空隙率的装置，所述装置包括：固定架、激光测量仪、传送带、水箱、水位显示器以及液位传感器，所述固定架上设置有一横杆，所述激光测量仪固定设置在横杆上，所述传送带设置在激光测量仪下方，所述水箱设置在传送带出口下方，所述水位显示器设置在水箱外侧，所述液位传感器设置在水箱内，所述水位显示器与液位传感器电连接；所述激光测量仪为线激光测量仪或二维激光扫描测量仪。本实用新型专利技术能够解决现有技术存在测量方式较为繁琐，耗时、耗力，人为因素较多，容易造成较大误差影响测量结果等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种确定堆积散粒状物料空隙率的装置
本技术涉及一种确定堆积散粒状物料空隙率的装置。
技术介绍
物料空隙率是指，散粒状物料在堆积状态下，颗粒之间空隙体积与整个松散物料体积的百分比，反映物料颗粒之间的的相互填充的致密程度。空隙率考虑的是物料颗料间的空隙，对研究散粒状物料的空隙结构十分重要，但由于一般颗粒的大小尺寸不同、填充方式各异，所以很难进行一个相对准确的定性描述。物料的空隙率，可以了解物料的构造特征，便于掌握物料的特性和使用功能，如：沥青路面的空隙率与路面的使用性能直接相关，要减少沥青路面可能产生的各种损害现象，必须严格控制沥青路面的空隙率；在混凝土配比设计中，空隙率可作为控制混凝土骨料级配与计算含砂率的依据；通常需要测量堆积散粒状物料的质量及密度，才能获得物料的空隙率，但物料质量的测量需借助容器进行度量，测量方式较为繁琐，人为因素较多，影响测量结果；而表观密度的测量若遇到质地坚硬的散粒状物料，如砂、石等,需磨成细粉测定其表观密度，耗时、耗力,在应用过程中一般测定其密度近似代替其表观密度，造成较大误差。因此，提出一种确定堆积散粒状物料空隙率的实现装置，可以实现精确地计算出堆积散粒状物料的空隙率，并推广到各个行业中应用具有重要意义。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题，在于提供一种确定堆积散粒状物料空隙率的装置，能够解决现有技术存在测量方式较为繁琐，耗时、耗力，人为因素较多，容易造成较大误差影响测量结果等问题。本技术是这样实现的：一种确定堆积散粒状物料空隙率的装置，所述装置包括：固定架、激光测量仪、传送带、水箱、水位显示器以及液位传感器，所述固定架上设置有一横杆，所述激光测量仪固定设置在横杆上，所述传送带设置在激光测量仪下方，所述水箱设置在传送带出口下方，所述水位显示器设置在水箱外侧，所述液位传感器设置在水箱内，所述水位显示器与液位传感器电连接。进一步地，所述激光测量仪为线激光测量仪或二维激光扫描测量仪。本技术具有如下优点：本技术无需进行物料质量、密度的测量及计算，其结构简单，便于操作，实现准确计算堆积散粒状物料的空隙率，提高了工作效率，节省人力资源。【附图说明】下面参照附图结合实施例对本技术作进一步的说明。图1为本技术一种确定堆积散粒状物料空隙率的装置的结构示意图。图2为本技术采集物料自然堆积体积的坐标示意图【具体实施方式】请参阅图1～2，本技术涉及一种确定堆积散粒状物料空隙率的装置，所述装置包括：固定架1、激光测量仪2、传送带3、水箱4、水位显示器5以及液位传感器6，所述固定架1上设置有一横杆11，所述激光测量仪2固定设置在横杆11上，所述传送带3设置在激光测量仪2下方，所述水箱4设置在传送带3出口下方，所述水位显示器5设置在水箱4外侧，所述液位传感器6设置在水箱4内，所述水位显示器5与液位传感器6电连接。所述激光测量仪为线激光测量仪或二维激光扫描测量仪。请参阅图2，本技术的工作原理如下：1)采集物料自然堆积体积：堆积散粒状物料100由传送带3输送至线激光测量仪的测量区域时，线激光测量仪获取物料100的轮廓及高度信息；并根据物料100的轮廓及高度，利用积分计算物料100的自然堆积体积V'0，所述自然堆积体积计算公式如下所示：其中，D为物料的轮廓区域；x为测量区域的X轴坐标值，y为测量区域的Y轴坐标值；s(x,y)为物料的面积函数；h＝h(x,y)为物料的高度函数；Δx为两个激光点在x轴方向的距离差；Δy为两个激光点在y轴方向的距离差；hi,j为位于(xi、yj)点处的高度，i＝1～n,j＝1～m；n和m的数值计算如下：n＝(xn-x1)/Δx+1，m＝(ym-y1)/Δy+1，其中，x1表示激光测量仪扫描得到的物料在X轴上的最小坐标值，xn表示激光测量仪扫描得到的物料在X轴上的最大坐标值，y1表示激光测量仪扫描得到的物料在Y轴上的最小坐标值，ym表示激光测量仪扫描得到的物料在Y轴上的最大坐标值；2)采集物料颗粒体积：获取物料100自然堆积体积信息V0'后，传送带继续传送物料100，直至将物料100送至水箱4内，液位传感器6将水位的变化值传送至水位显示器5上，利用水不容易与物料发生反应或溶解物料的原理，根据水箱4内的水位变化，由水箱4原水位H1及加入物料100后的水位H2可得物料100的颗粒体积，即物料的颗粒体积V＝(H2-H1)S0，其中S0为水箱的低面积；3)计算空隙率P'：在获取物料自然堆积体积与颗粒体积的基础上，进一步的可由公式：得到堆积散粒状物料的空隙率P'。以下结合具体实施例对本技术作进一步的说明。实施例沥青物料空隙率的确定：1)采集物料自然堆积体积：沥青物料由传送带输送至线激光测量仪的测量区域时，线激光测量仪获取物料的轮廓及高度信息；根据物料的轮廓及高度，利用积分计算物料的自然堆积体积V'0＝3625cm3，2)采集物料颗粒体积：获取沥青物料自然堆积体积信息V'0后，传送带继续传送物料，直至将物料送至水箱内，液位传感器将水位的变化值传送至水位显示器上，根据水箱内的水位变化，可由水箱原水位H1及加入物料后的水位H2可得物料的颗粒体积，即物料的颗粒体积V＝H2×S0-H1×S0＝10516cm3-7000cm3＝3516cm3；3)计算空隙率P'：在获取沥青物料自然堆积体积与颗粒体积的基础上，进一步的可由公式：得到沥青物料的空隙率P'为3％。本技术无需进行物料质量、密度的测量及计算，其结构简单，便于操作，实现准确计算堆积散粒状物料的空隙率，提高了工作效率，节省人力资源。虽然以上描述了本技术的具体实施方式，但是熟悉本
的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本技术的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本技术的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本技术的权利要求所保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定堆积散粒状物料空隙率的装置，其特征在于：所述装置包括：固定架、激光测量仪、传送带、水箱、水位显示器以及液位传感器，所述固定架上设置有一横杆，所述激光测量仪固定设置在横杆上，所述传送带设置在激光测量仪下方，所述水箱设置在传送带出口下方，所述水位显示器设置在水箱外侧，所述液位传感器设置在水箱内，所述水位显示器与液位传感器电连接。

【技术特征摘要】
1.一种确定堆积散粒状物料空隙率的装置，其特征在于：所述装置包括：固定架、激光测量仪、传送带、水箱、水位显示器以及液位传感器，所述固定架上设置有一横杆，所述激光测量仪固定设置在横杆上，所述传送带设置在激光测量仪下方，所述水箱设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖雄鸣，计天晨，刘亿圣，王成，张勇，缑锦，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：福建,35