一种基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统。该机制砂生产质量信息化监测系统由取样模块、筛分模块、形貌分析模块、级配分析模块、数据处理及信息上传模块、余料回收模块、除尘模块七部分组成。实施本发明专利技术，可实时监测机制砂细度模数、石粉含量、流出时间、间隙率，还可以监测特定粒级机制砂流出时间和间隙率等关键技术指标，实现生产过程中对机制砂品质的实时在线监测和超限报警功能，为机制砂的生产质量控制提供及时有效的判据。

An Information Monitoring System for Manufacturing Quality of Machined Sand Based on Particle Friction

【技术实现步骤摘要】
一种基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统
本专利技术属于机制砂制备
，具体涉及一种基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统。
技术介绍
机制砂是指经除土处理，由机械破碎、筛分制成的粒径小于4.75mm的岩石、矿山尾矿或工业废渣颗粒。随着我国基础设施建设的迅猛发展和对生态环境的日益重视，可开采利用的天然砂资源越来越少，机制砂替代河砂制备混凝土已成为改善混凝土绿色度指标、实现混凝土行业可持续发展的必然趋势。机制砂生产线通常由给料机、破碎机、制砂机、振动筛和输送机等设备组合而成，生产的机制砂普遍存在石粉含量高、级配差、棱角多的问题，严重影响新拌混凝土工作性能。机制砂品质的评价方法通常包括颗粒级配、空隙率、流动时间等。《建设用砂》(GB/T14684-2011)根据不同粒径区间颗粒百分含量将机制砂分为I区、II区、III区三个不同级配区间，同时规定细骨料间隙率不应大于44％，《公路工程水泥混凝土用机制砂》规定细骨料的间隙率不宜小于45％，《机制砂混凝土应用技术指南》中规定细骨料间隙率应小于47％，《公路工程集料试验规程》借鉴国外标准，采用间隙率和流动时间法间接评价细骨料形貌参数。目前上述评价方法多应用于实验室评价机制砂产品品质的优劣，缺少生产过程中机制砂品质的监控、评价方法。
技术实现思路
本专利技术针对目前机制砂生产过程缺少质量监测这一关键环节的现状，专利技术了一种基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，在机制砂生产过程，不仅能够自动监测机制砂原砂的细度模数、石粉含量、流出时间、间隙率，还可以监测特定粒级机制砂流出时间和间隙率等关键技术参数，并上传至铁路工程信息化管理平台，实现大规模生产过程中对机制砂品质的实时监测。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案如下：一种基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于：由取样模块、筛分模块、形貌分析模块、级配分析模块、数据处理及信息上传模块、余料回收模块、除尘模块七部分组成，其中：取样模块连接机制砂皮带传送机，由进料口(1)、搅拌器(2)和取样器(3)组成；形貌分析模块分为原砂形貌分析部分和特定粒级机制砂形貌分析两部分，原砂形貌分析部分由自动刮平装置(4)、计量称(5)和电子感应计时装置(6)组成，特定粒级机制砂形貌分析部分由自动刮平装置(10)、计量称(11)和电子感应计时装置(12)组成；筛分模块由振动筛(7)和(9)组成；级配分析模块由计量称(8)组成；数据处理及信息上传系统由中心处理器(13)组成；除尘模块由负压吸尘装置(14)组成；余料回收模块由皮带传送机(15)组成，将取样机制砂返回制砂系统。所述的基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于取样模块每批次从制砂系统取样20～60kg，搅拌器(2)搅拌时间30～120s。所述的基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于取样器(3)采用活塞式取样器，自动刮平装置(4)、(10)为旋臂式扫平装置。所述的基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于计量称计量称(5)容积为5～10L，最大量值为20～30kg，计量称(8)容积为5L～10L，最大量值为20kg～30kg，计量称(11)的容积为2～5L，量值最大为10kg～20kg。所述的基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于计量称振动筛(7)和(9)倾斜角度为0°～15°，振动筛(7)内设筛底、筛盖和筛孔尺寸分别为0.075mm、0.15mm、0.3mm、0.6mm、1.18mm、2.36mm、4.75mm的方孔筛或圆孔筛筛网，筛底及每层筛网间设有独立出料口。所述的机制砂质量自动化监控系统，其特征在于振动筛(9)内设筛底、筛盖和筛孔尺寸为0.075mm、0.15mm、0.3mm、0.6mm、1.18mm、2.36mm、4.75mm的1～2个方孔筛或圆孔筛，筛底及每层筛网间设有独立出料口。所述的基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于计量称(5)、(8)、(11)可自动测定其内部机制砂质量，电子感应计时装置(6)、(12)可自动测定其内部机制砂流出时间，上述元器件测定的质量、时间等数据可通过有线或无线传输方式传输至中心处理器(13)。所述的基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于中心处理器(13)可设定机制砂品质相关阈值，当所测机制砂品质超出该设定阈值时，可提示、报警或中断生产。所述的基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于中心处理器(13)可将系统测定的机制砂质量控制参数上传至铁路工程信息化管理平台。本专利技术的有益效果是：(1)实现大规模生产过程中对机制砂品质的实时检测，有效解决了传统机制砂性能测试方法滞后的问题，能有效避免了不合格产品的产量；(2)实现了机制砂性能测试的自动化，相对传统机制砂性能测试方法，减少了认为误差，提高了测试精度；(3)实现了机制砂品质在线监控，为铁路用机制砂品质的统一管控、溯源提供技术支撑；(4)测试装备结构紧凑，制作成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术的一个实施例，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1是本专利技术基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统结构示意图。其中，1为进料口；2为搅拌器；3为取样器；4、10为自动刮平装置，5、8、11为计量称；6、12为电子感应计时装置；7、9为振动筛；13为中心处理器；14为负压除尘装置，15为皮带传送机。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案做进一步的具体说明。参见图1，本专利技术一种基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统设置于机制砂皮带输送机上，机制砂通过进料口(1)进入搅拌机(2)，每批次取样30kg，搅拌时间为60s。搅拌完成后，取样器(3)开通，机制砂通过取样器(3)进入计量称(5)，计量称(5)容积为6L，最大量值为20kg，机制砂在计量称(5)中堆高成圆锥状。自动刮平装置(4)通过轴臂带动刮平尺摆动，将高出计量称(5)的机制砂刮除、扫平。计量称(5)自动获取内部机制砂质量M1并将数据通过蓝牙无线传输至中心处理器(13)。计量称(5)底部阀门打开，机制砂由计量称(5)流出至振动筛(7)，电子感应计时装置(6)自动获取计量称(5)中机制砂流出时间S1并将数据通过蓝牙无线传输至中心处理器(13)。振动器带动振动筛(7)振动，将机制砂筛分成小于0.075mm、0.075mm～0.15mm、0.15mm～0.3mm、0.3mm～0.6mm、0.6mm～1.18mm、1.18mm～2.36mm、2.36mm～4.75mm、大于4.75mm八个级配。筛分完成后，筛底及各筛网之间的出料口逐一打开，机制砂按照粒径由小到大的顺序逐一进入计量称(8)，计量称(8)的容积为6L，最大量值为20kg。计量称(8)能自动获取其内机制砂质量并将所测数据通过蓝牙无线传输至中心处理器(13)。计量称(8)每完成一次计量作业后，其底部阀门打开，内部机制砂完全流出后阀门闭合，继续下一次计量作业，依次获得粒径由小到大的机制砂质量分别为M2、M3、M4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于：由取样模块、筛分模块、形貌分析模块、级配分析模块、数据处理及信息上传模块、余料回收模块、除尘模块七部分组成，其中：取样模块连接机制砂皮带传送机，由进料口(1)、搅拌器(2)和取样器(3)组成；形貌分析模块分为原砂形貌分析部分和特定粒级机制砂形貌分析两部分，原砂形貌分析部分由自动刮平装置(4)、计量称(5)和电子感应计时装置(6)组成，特定粒级机制砂形貌分析部分由自动刮平装置(10)、计量称(11)和电子感应计时装置(12)组成；筛分模块由振动筛(7)和(9)组成；级配分析模块由计量称(8)组成；数据处理及信息上传系统由中心处理器(13)组成；除尘模块由负压吸尘装置(14)组成；余料回收模块由皮带传送机(15)组成，将取样机制砂返回制砂系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于：由取样模块、筛分模块、形貌分析模块、级配分析模块、数据处理及信息上传模块、余料回收模块、除尘模块七部分组成，其中：取样模块连接机制砂皮带传送机，由进料口(1)、搅拌器(2)和取样器(3)组成；形貌分析模块分为原砂形貌分析部分和特定粒级机制砂形貌分析两部分，原砂形貌分析部分由自动刮平装置(4)、计量称(5)和电子感应计时装置(6)组成，特定粒级机制砂形貌分析部分由自动刮平装置(10)、计量称(11)和电子感应计时装置(12)组成；筛分模块由振动筛(7)和(9)组成；级配分析模块由计量称(8)组成；数据处理及信息上传系统由中心处理器(13)组成；除尘模块由负压吸尘装置(14)组成；余料回收模块由皮带传送机(15)组成，将取样机制砂返回制砂系统。2.根据权利要求1所述的基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于取样模块每批次从制砂系统取样20～60kg，搅拌器(2)搅拌时间30～120s。3.根据权利要求1所述的基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于取样器(3)采用活塞式取样器，自动刮平装置(4)、(10)为旋臂式扫平装置。4.根据权利要求1所述的基于颗粒摩擦的机制砂生产质量信息化监测系统，其特征在于计量称(5)容积为5～10L，最大量值为20～30kg，计量称(8)容积为5L～10L，最大量值为20kg～30kg，计量称(11)的容积...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵有明，李化建，胡所亭，黄法礼，易忠来，靳昊，谢永江，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，中国铁道科学研究院，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：北京,11