一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，本发明专利技术提供一种仪器结构简单、成本低廉、检测步骤简单、检测快速、检测精度高的基于叉指电容的砂石含水率的检测设备。本发明专利技术包括检测盒，所述检测盒中设有电容组件，所述电容组件包括叉指电极板，所述叉指电极板包括正极板和负极板，所述正极板和负极板梳齿交错设置且互不接触；所述电容组件上连接有阻抗分析仪，所述正极板和负极板分别和阻抗分析仪的相应的触点连接，所述阻抗分析仪通过数据线连接有能处理数据和拟合曲线的PLC，所述PLC连接有用于显示的工控屏，所述阻抗分析仪和PLC连接有电源并由电源供电。本发明专利技术适用于砂石含水率的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备
本专利技术涉及材料性能检测设备
，尤其涉及一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备。
技术介绍
砂石集料占普通水泥混凝土的质量分数约为70-80％，砂石含水率对混凝土质量的影响较大，在混凝土生产工艺中，需要通过砂石含水率来确定配合比中的加水量，因此需要对砂石原料的含水率进行测试。目前，测试含水率的方法可以分为两类：直接测量法、间接测量法。直接测量法主要是人工烘干法，在混凝土实际生产过程中常使用该方法，但是，人工烘干法不仅仅耗时长，并且操作步骤繁琐。间接测量法主要是通过砂石材料的电化学性质与水的差别来实现的，主要有电导法、微波法。电导法(如中国技术专利CN202020889544.9)是根据含水物料的电阻随其含水率变化而变化的原理而来，因此就可以通过测量物料的电导率来间接地得到其含水率，但该方法容易受到环境的温度、湿度、样本松散程度的影响，故测量的精度较低；微波法(如中国技术专利CN202010513548.1)成本较高，而且测量结果受物料堆积密度的影响较大。本专利技术就是基于这种情况作出的。
技术实现思路
本专利技术目的是克服了现有技术的不足，提供一种仪器结构简单、成本低廉、检测步骤简单、检测快速、检测精度高的基于叉指电容的砂石含水率的检测设备。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，包括盛装待测砂石的绝缘的检测盒，所述检测盒中设有将待测砂石作为电容介质的电容结构的电容组件，所述电容组件包括叉指电极板，所述叉指电极板包括裸露的梳状的正极板和负极板，所述正极板和负极板梳齿交错设置且互不接触；所述电容组件上连接有能给正极板施加不同频率的电压且能测量所述电容组件电容值的阻抗分析仪，所述正极板和负极板分别和阻抗分析仪的相应的触点连接，所述阻抗分析仪通过数据线连接有能处理数据和拟合曲线的PLC，所述PLC连接有用于显示的工控屏，所述阻抗分析仪和PLC连接有电源并由电源供电。如上所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，所述正极板和负极板之间还设有不与二者接触的用于屏蔽外部电磁干扰的屏蔽电极板。如上所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，所述叉指电极板还包括绝缘的板状基底，所述正极板、负极板和屏蔽电极板都固定在基底上，所述基底固定在检测盒侧壁上。如上所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，所述检测设备还包括有用于对检测盒内的砂石进行搅拌的搅拌组件，所述搅拌组件包括能伸缩的搅拌杆，所述搅拌杆一端连接有驱动电机而另一端连接有搅拌叶；所述检测盒左侧壁设有通孔，所述搅拌杆伸长时驱使搅拌叶穿过通孔伸入到检测盒中，且所述搅拌杆缩短时将搅拌叶拉离检测盒。如上所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，所述搅拌杆包括中空的固定部，所述固定部中设有能在其中旋转且能伸缩的活动部，所述活动部包括右部中空的内杆和套设在内杆右部的中空的外杆，所述内杆左端穿过固定部并与驱动电机连接，所述搅拌叶固定在外杆的右部，所述外杆上还设有驱动外杆在内杆上左右滑动的伸缩驱动装置。如上所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，所述伸缩驱动装置包括和搅拌杆平行设置的伸缩驱动源，所述伸缩驱动源的右端设有驱动连接杆，所述驱动连接杆右端为环状且该环状套设在外杆上，所述外杆上设有将驱动连接杆右端的环状夹在中间的挡板。如上所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，所述伸缩驱动源为电动推杆或气缸。如上所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，所述搅拌组件连接有用于给检测盒内的砂石注水的注水组件，所述注水组件包括用于存水的储水盒，所述储水盒底部设有用于对其进行称重的重量测量装置，所述储水盒中设有对水加压的注水加压装置，所述注水加压装置连接有输水管，所述输水管另一端和搅拌杆的固定部连接，所述搅拌杆中设有用于输水的输水通道，所述输水通道的左端和输水管贯通，并且所述输水通道从固定部与输水管的接口处向右依次贯穿内杆和外杆并延伸到外杆右端，且所述外杆右端设有和输水通道贯通的喷水口。如上所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，所述PLC还分别与驱动电机、伸缩驱动装置和注水加压装置电性连接并控制驱动电机、伸缩驱动装置和注水加压装置的运行。如上所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，所述检测盒右边设有用将阻抗分析仪、PLC、搅拌组件、伸缩驱动装置和注水加压装置包围在内的仪器仓，所述工控屏设在仪器仓外侧壁上，所述仪器仓上端设有可拆卸的顶盖。与现有技术相比，本专利技术有如下优点：1.本专利技术使用电容法测量砂石含水率，电容法利用了水分的导电性，含水砂石与叉指电极板板形成了一个电容器，通过测量该电容器电容的变化来得到测试砂石的含水率，其测试仪器结构简单、成本低廉、反应迅速。所述叉指电极板包括正极板和负极板，是一种电容结构，含水砂石放在正极板和负极板之间作为电容介质，阻抗分析仪能给正极板施加不同频率的电压且能测量所述电容组件电容值。而且，PLC能根据阻抗分析仪测量的数据对含水率与电容值的关系建立数学模型并拟合成标定曲线，得出含水率与电容值的关系式。测待测砂石含水率时，含水率能够由PLC直接计算得出，并由交互界面工控屏直接显示，无需人工计算，测量快速、准确，操作简单。2.本专利技术先配置几组不同含水率的标准样品，对几组不同含水率的标准样品进行测量标定，拟合成标定曲线，并得出标准样品含水率和电容组件电容值的关系式，并存储。以后需要测量未知含水率的待测砂石时，只需测得待测砂石作为电容组件的电容介质时的电容组件电容值，PLC会自动将该值代入含水率和电容值的关系式计算，自动得出待测砂石的含水率并显示在工控屏，此时无需再使用样品标定，测量过程简单快速、测量结果精确。3.除了测砂石含水率外，本专利技术还可测其他材料的含水率。所述PLC将含水率和电容值的关系式进行保存后，以后在测不同的材料时，可根据不同的材料切换不同的关系式以实现不同种材料的测试。【附图说明】下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明，其中：图1是本专利技术正面立体示意图；图2是本专利技术背面立体示意图；图3是本专利技术俯视图；图4是本专利技术叉指电极板立体示意图图5是本专利技术搅拌杆和搅拌叶立体示意图图6是本专利技术搅拌杆和搅拌叶剖视图。【具体实施方式】为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。如图1至图6所示的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，包括盛装待测砂石的绝缘的检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，其特征在于：包括盛装待测砂石的绝缘的检测盒(1)，所述检测盒(1)中设有将待测砂石作为电容介质的电容结构的电容组件(2)，所述电容组件(2)包括叉指电极板(21)，所述叉指电极板(21)包括裸露的梳状的正极板(211)和负极板(212)，所述正极板(211)和负极板(212)梳齿交错设置且互不接触；所述电容组件(2)上连接有能给正极板(211)施加不同频率的电压且能测量所述电容组件(2)电容值的阻抗分析仪(3)，所述正极板(211)和负极板(212)分别和阻抗分析仪(3)的相应的触点连接，所述阻抗分析仪(3)通过数据线连接有能处理数据和拟合曲线的PLC(4)，所述PLC(4)连接有用于显示的工控屏(41)，所述阻抗分析仪(3)和PLC(4)连接有电源并由电源供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，其特征在于：包括盛装待测砂石的绝缘的检测盒(1)，所述检测盒(1)中设有将待测砂石作为电容介质的电容结构的电容组件(2)，所述电容组件(2)包括叉指电极板(21)，所述叉指电极板(21)包括裸露的梳状的正极板(211)和负极板(212)，所述正极板(211)和负极板(212)梳齿交错设置且互不接触；所述电容组件(2)上连接有能给正极板(211)施加不同频率的电压且能测量所述电容组件(2)电容值的阻抗分析仪(3)，所述正极板(211)和负极板(212)分别和阻抗分析仪(3)的相应的触点连接，所述阻抗分析仪(3)通过数据线连接有能处理数据和拟合曲线的PLC(4)，所述PLC(4)连接有用于显示的工控屏(41)，所述阻抗分析仪(3)和PLC(4)连接有电源并由电源供电。


2.根据权利要求1所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，其特征在于：所述正极板(211)和负极板(212)之间还设有不与二者接触的用于屏蔽外部电磁干扰的屏蔽电极板(213)。


3.根据权利要求2所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，其特征在于：所述叉指电极板(21)还包括绝缘的板状基底(214)，所述正极板(211)、负极板(212)和屏蔽电极板(213)都固定在基底(214)上，所述基底(214)固定在检测盒(1)侧壁上。


4.根据权利要求1所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，其特征在于：所述检测设备还包括有用于对检测盒(1)内的砂石进行搅拌的搅拌组件(5)，所述搅拌组件(5)包括能伸缩的搅拌杆(51)，所述搅拌杆(51)一端连接有驱动电机(52)而另一端连接有搅拌叶(53)；所述检测盒(1)左侧壁设有通孔，所述搅拌杆(51)伸长时驱使搅拌叶(53)穿过通孔伸入到检测盒(1)中，且所述搅拌杆(51)缩短时将搅拌叶(53)拉离检测盒(1)。


5.根据权利要求4所述的一种基于叉指电容的砂石含水率的检测设备，其特征在于：所述搅拌杆(51)包括中空的固定部(511)，所述固定部(511)中设有能在其中旋转且能伸缩的活动部(512)，所述活动部(512)包括右部中空的内杆(5121)和套设在内杆(5121)右部的中空的外杆(5122)，所述内杆(5121)左端穿过固定部...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊，刘金军，王雷冲，
申请(专利权)人：中山艾尚智同信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44