一种沥青混合搅拌的防溢料装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种沥青混合搅拌的防溢料装置及方法，其通过获取骨料的粒度分布统计信息，并根据实际混凝土要求的骨料级配，计算出控制不同进料仓的骨料传送带的速度比，从而得到由各种不同级配骨料组成的骨料混合料，使骨料级配合格并达到配比要求，有效防止在沥青搅拌过程中发生溢料现象。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青混合搅拌的防溢料装置及方法
本专利技术涉及工程机械领域，具体涉及一种沥青混合搅拌的防溢料装置及方法。
技术介绍
沥青搅拌站的质量如何，是影响工程质量高低的关键因素。溢料问题是拌合楼生产中经常遇见的一个严重问题，也是制约施工进度和施工质量的一个重要因素。如果溢料现象轻微则浪费溢料材料，增加能耗，降低产量；如果溢料现象严重则导致拌合楼间歇性停机与点火开机，一方面影响稳定生产和摊铺，特别是摊铺机间歇停机影响平整度，另一方面影响沥青混合料质量的稳定性。引起溢料的原因主要包括是骨料级配不合格和配比不当这两个方面。骨料级配是机制砂质量管理的重要参数，骨料级配不达标会导致混凝土用水量高、水泥(凝胶材料)用量大、耐久性差等问题；还将增加孔隙率，空隙越多，所需水泥浆用量越大，会使得骨料之间粘结力下降，降低混凝土的强度。使用较好级配组成的混合料，在生产沥青混凝土过程中一方面可以保证较高的生产率，另一方面又可以在生产中避免热仓由于混合料级配不合格造成的待料或溢料现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种沥青混合搅拌的防溢料装置及方法，使骨料级配合格并达到配比要求，有效防止在沥青搅拌过程中发生溢料现象。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种沥青混合搅拌的防溢料装置，其包括进料仓、骨料传送带、在线检测装置、PLC控制器、变频器、电机、骨料回收传送带，在线检测装置包括暗箱、照明设备、图像采集器、检测分析仪；所述进料仓数量为六个，每一进料仓下方均设置一骨料传送带；每一骨料传送带的上方设有暗箱，暗箱内设有照明设备和图像采集器，所述照明设备、图像采集器均与检测分析仪进行通信连接；所述检测分析仪连接PLC控制器，PLC控制器连接变频器，而变频器连接电机，所述变频器和电机数量与传送带数量对应；所述骨料回收传送带设置在骨料传送带下方；所述的检测分析仪包括图像处理模块、图像实时显示模块、几何特征分析模块、骨料粒度分布结果显示模块、传送带速度计算模块；所述图像处理模块，用于对图像采集模块采集到的堆叠骨料图像进行处理；所述图像实时显示模块，用于实时显示图像采集模块采集到的堆叠骨料图像；所述几何特征分析模块与图像处理模块相连，用于将处理好的堆叠骨料图像进行分析，获取每个骨料颗粒的几何特征；所述骨料粒度分布统计信息显示模块连接几何特征分析模块，用于将经几何特征分析模块计算的堆叠骨料图像进行统计，得到骨料的级配结果；传送带速度计算模块是根据骨料的粒度分布统计信息显示模块计算的各级配骨料颗粒的粒径含量，由实际混凝土对各级配骨料颗粒比例的需求，计算出各骨料传送带需要达到的速度比。一种沥青混合搅拌的防溢料方法，其包括以下步骤：步骤1、将从各个进料仓流出的骨料经骨料传送带送至在线检测装置中进行检测，获取各个进料仓中的骨料的粒度分布统计信息；步骤2、根据骨料的粒度分布统计信息，获取各个进料仓中的各级配骨料颗粒的粒径含量；步骤3、根据实际沥青混泥土对各级配骨料颗粒的比例需求，结合各进料仓中的骨料颗粒的粒径含量，计算出各骨料传送带的速度比；将各个进料仓中不同粒径区间对应的粒径含量分别记为A1、A2…Aa，B1、B2…Bb，C1、C2…Cc，…，F1、F2···Ff；将进料仓的宽度记为s，进料仓距离骨料传送带的高度记为h，各传送带速度记为Vn(n＝1,2,3,4,5,6)，传送带输送时间记为t,沥青混凝土配方需要的混合料级配中，各骨料级配段的体积占比记为M1、M2…Mm，沥青混凝土总体积为Q；根据沥青混凝土中每种级配骨料含量所对应各进料仓中相同级配的骨料含量，将各进料仓中重叠的骨料级配含量叠加,同时代入以上各参数，可以得到以下公式：s·h·t·Fet[(A1+A2+···)V1+(B1+B2+···)V2+···]＝Q·Mm(m＝1,2,3···)将上述公式展开，可以得到以下方程组：s·h·t·Fet[(A1+A2+···)V1+(B1+B2+···)V2+···]＝Q·M1s·h·t·Fet[(A1+A2+···)V1+(B1+B2+···)V2+···]＝Q·M2···s·h·t·Fet[(A1+A2+···)V1+(B1+B2+···)V2+···]＝Q·Mm其中，m为正整数，“Fet”指取出各进料仓中与沥青混凝土配方中需要的且相同的骨料级配区间的含量，将各进料仓中重叠的骨料级配含量叠加；计算出满足该方程组的所有Vn解，并选出一组最合适的解，这组解中各个Vn的数值控制在0-2m/s；步骤4、根据计算出的各骨料传送带需要达到的速度比，通过PLC控制变频器，变频器给电机提供调压调频电源，改变电机转速来控制各骨料传送带速度。所述在线检测装置的检测方法具体如下：步骤1.1、通过图像采集器采集各进料仓中的堆叠骨料图像，并将其传送至检测分析仪中；检测分析仪将图像采集器采集到的堆叠骨料图像进行图像处理；步骤1.2、对处理后的堆叠骨料图像进行几何特征分析，计算出堆叠骨料图像中每个骨料颗粒的几何特征；步骤1.3、根据堆叠骨料图像中每个骨料颗粒的几何特征，进一步分析得到堆叠骨料的粒度分布统计信息。所述步骤1.1中，对堆叠骨料图像进行图像处理具体包括以下步骤：步骤1.1.1、首先对堆叠骨料图像进行灰度化处理，即将GRB彩色图转化为灰度图，每个像素的灰度值由下式计算出：Gray＝R×0.299+G×0.587+B×0.114其中，R、G、B分别为像素红、绿蓝三个通道的值，Gray位灰度值；步骤1.1.2、对灰度化后的图像进行中值滤波，中值滤波将图像的每个像素用3×3邻域像素的中值代替；步骤1.1.3、对滤波过后的图像进行阈值分割，采用基于聚类全局阈值改进的Niblack局部阈值方法进行阈值分割处理；具体包括：利用聚类全局阈值法求出中值滤波后的堆叠骨料图像的全局阈值T1；将整张图像分为九个子图，针对每一个子图，用Niblack算法求出一个局部阈值T2；将聚类法求得的阈值T1与Niblack算法求得的T2求加权和，得到每一个子图的阈值：T3＝αT1+(1-α)T2，其中α表示加权系数。步骤1.1.4、对阈值分割处理后的堆叠骨料图像进行迭代的形态学腐蚀和膨胀操作以分离图像中相接触的颗粒；并对形态学腐蚀操作后的堆叠骨料图像进行填充颗粒中间的空洞处理；步骤1.1.5、对边界处不完整的颗粒去除，采用面积周长比小于1判断是否为边界颗粒的条件，将边界颗粒从轮廓中去除；步骤1.1.6、对处理后的堆叠骨料图像进行图像标定处理，所述图像标定处理采用小球标定法，具体包括：在相同的图像采集环境下，对若干个直径已知的标准小球进行采集图像；小球图像经过图像处理处理后，计算获取图像中每个小球的像素面积值；将每个小球的真实面积值与图像中的像素面积值进行比较，比值的平均值作为系统的标定系数。采用上述方案后，本专利技术通过对经人工装载筛分的堆叠骨料直接进行图像采集；对采集到的堆叠骨料图像进行处理；对处理后的堆叠骨料图像进行几何特征分析，计算出堆叠骨料图像中每个骨料颗粒的几何特征；根据堆叠骨料图像中每个骨料颗粒的几何特征，进一步分析得到堆叠骨料的粒度分布统计信息；然后根据实际混凝土要求的骨料级配，并结合堆叠骨料的粒度分布统计信息，计算出控制不同进料仓的骨料传送带的速度比，从而得到由各种不同级配骨料组成的骨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青混合搅拌的防溢料装置，其特征在于：包括进料仓、骨料传送带、在线检测装置、PLC控制器、变频器、电机、骨料回收传送带，在线检测装置包括暗箱、照明设备、图像采集器、检测分析仪；所述进料仓数量为六个，每一进料仓下方均设置一骨料传送带；每一骨料传送带的上方设有暗箱，暗箱内设有照明设备和图像采集器，所述照明设备、图像采集器均与检测分析仪进行通信连接；所述检测分析仪连接PLC控制器，PLC控制器连接变频器，而变频器连接电机，所述变频器和电机数量与传送带数量对应；所述骨料回收传送带设置在骨料传送带下方；所述的检测分析仪包括图像处理模块、图像实时显示模块、几何特征分析模块、骨料粒度分布结果显示模块、传送带速度计算模块；所述图像处理模块，用于对图像采集模块采集到的堆叠骨料图像进行处理；所述图像实时显示模块，用于实时显示图像采集模块采集到的堆叠骨料图像；所述几何特征分析模块与图像处理模块相连，用于将处理好的堆叠骨料图像进行分析，获取每个骨料颗粒的几何特征；所述骨料粒度分布统计信息显示模块连接几何特征分析模块，用于将经几何特征分析模块计算的堆叠骨料图像进行统计，得到骨料的级配结果；传送带速度计算模块是根据骨料的粒度分布统计信息显示模块计算的各级配骨料颗粒的粒径含量，由实际混凝土对各级配骨料颗粒比例的需求，计算出各骨料传送带需要达到的速度比。...

【技术特征摘要】
2018.06.27 CN 20181068206421.一种沥青混合搅拌的防溢料装置，其特征在于：包括进料仓、骨料传送带、在线检测装置、PLC控制器、变频器、电机、骨料回收传送带，在线检测装置包括暗箱、照明设备、图像采集器、检测分析仪；所述进料仓数量为六个，每一进料仓下方均设置一骨料传送带；每一骨料传送带的上方设有暗箱，暗箱内设有照明设备和图像采集器，所述照明设备、图像采集器均与检测分析仪进行通信连接；所述检测分析仪连接PLC控制器，PLC控制器连接变频器，而变频器连接电机，所述变频器和电机数量与传送带数量对应；所述骨料回收传送带设置在骨料传送带下方；所述的检测分析仪包括图像处理模块、图像实时显示模块、几何特征分析模块、骨料粒度分布结果显示模块、传送带速度计算模块；所述图像处理模块，用于对图像采集模块采集到的堆叠骨料图像进行处理；所述图像实时显示模块，用于实时显示图像采集模块采集到的堆叠骨料图像；所述几何特征分析模块与图像处理模块相连，用于将处理好的堆叠骨料图像进行分析，获取每个骨料颗粒的几何特征；所述骨料粒度分布统计信息显示模块连接几何特征分析模块，用于将经几何特征分析模块计算的堆叠骨料图像进行统计，得到骨料的级配结果；传送带速度计算模块是根据骨料的粒度分布统计信息显示模块计算的各级配骨料颗粒的粒径含量，由实际混凝土对各级配骨料颗粒比例的需求，计算出各骨料传送带需要达到的速度比。2.一种沥青混合搅拌的防溢料方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、将从各个进料仓流出的骨料经骨料传送带送至在线检测装置中进行检测，获取各个进料仓中的骨料的粒度分布统计信息；步骤2、根据骨料的粒度分布统计信息，获取各个进料仓中的各级配骨料颗粒的粒径含量；步骤3、根据实际沥青混泥土对各级配骨料颗粒的比例需求，结合各进料仓中的骨料颗粒的粒径含量，计算出各骨料传送带的速度比；将各个进料仓中不同粒径区间对应的粒径含量分别记为A1、A2…Aa，B1、B2…Bb，C1、C2…Cc，…，F1、F2···Ff；将进料仓的宽度记为s，进料仓距离骨料传送带的高度记为h，各传送带速度记为Vn(n＝1,2,3,4,5,6)，传送带输送时间记为t,沥青混凝土配方需要的混合料级配中，各骨料级配段的体积占比记为M1、M2…Mm，沥青混凝土总体积为Q；根据沥青混凝土中每种级配骨料含量所对应各进料仓中相同级配的骨料含量，将各进料仓中重叠的骨料级配含量叠加,同时代入以上各参数，可以得到以下公式：s·h·t·Fet[(A1+A2+···)V1+(B1+B2+···)V2+···]＝Q·Mm(m＝1,2,3···)将上述公式展开，可以得到以下方程组：s·h·t·Fet[(A1+A2+···)V1+(B1+B2+···)V2+···]＝Q·M1s·h·t·Fet[(A1+A2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建红，房怀英，蔡园园，范伟，黄文景，林伟端，余文，
申请(专利权)人：华侨大学，福建南方路面机械有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35