一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置及方法，属于建筑工程领域。本发明专利技术包括主体支架、保护外壳、超声探头、导剂针管、填充剂筒、导压管、电动活塞组和控制箱，控制箱上安有主体支架，主体支架顶部安有保护外壳，保护外壳内设置有超声探头和填充剂筒，填充剂筒顶部设有导剂针管，且导剂针管顶端探出保护外壳，主体支架上设置有电动活塞组，电动活塞组通过导压管与填充剂筒内部连通，所述超声探头和电动活塞组分别与控制箱电性连接。本发明专利技术针对无法实时在线检测旋转罐体内混凝土密度的问题，设计了基于超声探头的罐体新拌混凝土密度在线监测装置与方法，能够通过超声探头的非接触在线测量装置，监测混凝土拌合物的密度，实现远程混凝土搅拌控制。凝土搅拌控制。凝土搅拌控制。
【技术实现步骤摘要】
一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置及方法
[0001]本专利技术涉及一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置，属于建筑工程领域。
技术介绍
[0002]在建筑工程项目施工中，需要使用大量的混凝土材料，混凝土对于建筑工程项目的质量起到了至关重要的作用。在建筑项目实际施工过程中，由于混凝土材料受到自然条件、技术因素以及人为因素等方面的影响，极有可能给混凝土结构带来质量问题，甚至会危及到建筑物投入使用时的安全性。通常混凝土品质的优劣，体现在砂石骨料生产工艺、原材料称量差异以及搅拌均匀性差异等方面。因此，水泥混凝土的均匀度检测在建筑施工领域是极为必要的，它直接影响到水泥混凝土的施工性能、力学性能以及使用寿命。
[0003]搅拌是使混合料趋于匀质化的过程，是混凝土生产中的关键工序，目前工业现场尚未有在线密度检测装置，主要是靠工人的经验来判断新拌混凝土的质量是否符合要求。综上，亟待开发一种高效即时检测新拌混凝土密度从而判断混凝土质量的装置和方法，以解决上述技术问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术研发目的是为了解决现主要是靠工人的经验来判断新拌混凝土的质量是否符合要求，其误差较大，且无法对待测罐体内部情况进行实时监控的问题，在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。
[0005]本专利技术的技术方案：
[0006]方案一、一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置，包括主体支架、保护外壳、超声探头、导剂针管、填充剂筒、导压管、电动活塞组和控制箱，控制箱上安装有主体支架，主体支架顶部安装有保护外壳，保护外壳内设置有超声探头和填充剂筒，填充剂筒顶部设置有导剂针管，且导剂针管顶端探出保护外壳置于外侧，主体支架上设置有电动活塞组，电动活塞组通过导压管与填充剂筒内部连通，所述超声探头和电动活塞组分别与控制箱电性连接。
[0007]优选的：所述电动活塞组包括电机、转盘、连杆和活塞缸，电机和活塞缸分别固定安装于主体支架上，电机的输出端安装有转盘，连杆一端与活塞缸底部的活塞杆固连接，另一端与转盘铰接，活塞缸顶部通过导压管与填充剂筒内部连通，活塞缸、连杆和转盘均平行设置。
[0008]优选的：所述主体支架包括竖直支架和转向支架，竖直支架顶部铰接有转向支架，转向支架顶部安装有保护外壳，竖直支架固定安装于控制箱上。
[0009]优选的：所述竖直支架包括第一竖向支架和第二竖向支架，第一竖向支架底部与第二竖向支架顶部螺纹配合，第一竖向支架底部通过固定夹与控制箱顶部建立螺纹配合关
系。
[0010]优选的：所述控制箱包括控制箱箱体、控制器、WiFi模块、显示屏、启动键、停止键和报警灯，控制箱箱体内部设置有控制器和WiFi模块，控制箱箱体上设置有显示屏、启动键、停止键和报警灯，所述超声探头、电机、WiFi模块、显示屏、启动键、停止键和报警灯均与控制器电性连接。
[0011]优选的：所述超声探头与待测罐体的切面垂直安装，填充剂筒内填充有耦合剂。
[0012]优选的：所述超声探头为超声波收发一体探头。
[0013]方案二、一种罐体新拌混凝土密度在线监测方法，是基于方案一所述的一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置上实现的，包括：
[0014]S1.根据待测罐体的形状和高度调整主体支架的长度和角度，使超声探头与待测罐体的切面垂直安装，而后将之固定；
[0015]S2.工作人员按下启动键，启动装置开始工作；
[0016]S3.控制器控制电机工作，电机旋转通过转盘和连杆推动活塞缸的活塞向上运动，通过导压管推动填充剂筒中的耦合剂，使用导剂针管将耦合剂注射到旋转的待测罐体上；
[0017]S4.控制器控制超声探头开始工作，通过耦合剂向待测罐体发射和接收超声波信号；
[0018]S5.随着待测罐体旋转，得到系列轴向阵列超声信号；
[0019]S6.控制器根据阵列超声信号，计算出待测罐体内混凝土的轴向阵列密度信号，计算混凝土的轴向阵列密度信号的平均值，得到混凝土平均面密度值；
[0020]S7.将混凝土平均面密度值与一定拌和比例的混凝土标准密度值比较，二者一致则停止待测罐体内部混凝土的拌和，二者不一致则继续待测罐体内部混凝土的搅拌，直至二者一致；
[0021]S8.当混凝土平均面密度值与一定拌和比例的混凝土标准密度值一致时，拌和过程结束，控制箱上的报警灯进行闪烁提示；
[0022]S9.所述S6得到的混凝土平均面密度值在控制箱上的显示屏上进行显示；
[0023]S10.工作人员按下控制箱上的停止键，进行手动急停；
[0024]S11.控制器通过WiFi模块将混凝土平均面密度值，以无线方式传输给工作人员的移动端，并且移动端通过WiFi模块输出信号控制控制器。
[0025]本专利技术具有以下有益效果：
[0026]1.本专利技术针对无法实时在线检测旋转罐体内混凝土密度的问题，设计了基于超声探头的罐体新拌混凝土密度在线监测装置与方法，能够通过超声探头的非接触在线测量装置，监测混凝土拌合物的密度，实时调整控制混凝土的搅拌时间，并通过控制器和WiFi模块将检测信息上传至工作人员或司机手机上，实现远程混凝土搅拌控制；
[0027]2.本专利技术适用于各种不同的旋转罐体内的混凝土拌合物密度检测，使用范围广，实用性更强，使拌和混凝土的质量得到更好的保障，对提高建筑物整体的建筑质量具有重要意义。
附图说明
[0028]图1是一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置的立体图；
[0029]图2是本专利技术一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置的电动活塞组的结构示意图；
[0030]图3是本专利技术一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置的控制箱的立体图；
[0031]图4是本专利技术一种罐体新拌混凝土密度在线监测方法的流程图；
[0032]图5是本专利技术一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置的待测罐体为混凝土搅拌站工业搅拌机的罐体时的安装示意图；
[0033]图6是本专利技术一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置的待测罐体为混凝土运输罐车的罐体时的安装示意图；
[0034]图7是本专利技术一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置的待测罐体为家用混凝土搅拌机的罐体时的安装示意图；
[0035]图中1
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主体支架，2
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保护外壳，3
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超声探头，4
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导剂针管，5
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填充剂筒，6
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导压管，7
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电动活塞组，8
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控制箱，9
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待测罐体，21
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输送料斗，22
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搅拌机，23
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出料口，11
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竖直支架，12
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转向支架，111
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置，其特征在于：包括主体支架(1)、保护外壳(2)、超声探头(3)、导剂针管(4)、填充剂筒(5)、导压管(6)、电动活塞组(7)和控制箱(8)，控制箱(8)上安装有主体支架(1)，主体支架(1)顶部安装有保护外壳(2)，保护外壳(2)内设置有超声探头(3)和填充剂筒(5)，填充剂筒(5)顶部设置有导剂针管(4)，且导剂针管(4)顶端探出保护外壳(2)置于外侧，主体支架(1)上设置有电动活塞组(7)，电动活塞组(7)通过导压管(6)与填充剂筒(5)内部连通，所述超声探头(3)和电动活塞组(7)分别与控制箱(8)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置，其特征在于：所述电动活塞组(7)包括电机(71)、转盘(72)、连杆(73)和活塞缸(74)，电机(71)和活塞缸(74)分别固定安装于主体支架(1)上，电机(71)的输出端安装有转盘(72)，连杆(73)一端与活塞缸(74)底部的活塞杆固连接，另一端与转盘(72)铰接，活塞缸(74)顶部通过导压管(6)与填充剂筒(5)内部连通，活塞缸(74)、连杆(73)和转盘(72)均平行设置。3.根据权利要求2所述的一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置，其特征在于：所述主体支架(1)包括竖直支架(11)和转向支架(12)，竖直支架(11)顶部铰接有转向支架(12)，转向支架(12)顶部安装有保护外壳(2)，竖直支架(11)固定安装于控制箱(8)上。4.根据权利要求3所述的一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置，其特征在于：所述竖直支架(11)包括第一竖向支架(111)和第二竖向支架(112)，第一竖向支架(111)底部与第二竖向支架(112)顶部螺纹配合，第一竖向支架(111)底部通过固定夹(113)与控制箱(8)顶部建立螺纹配合关系。5.根据权利要求3或4所述的一种罐体新拌混凝土密度在线监测装置，其特征在于：所述控制箱(8)包括控制箱箱体(81)、控制器(82)、WiFi模块(83)、显示屏(84)、启动键(85)、停止键(86)和报警灯(87)，控制箱箱体(81)内部设置有控制器(82)和WiFi模块(83)，控制箱箱体(81)上设置有显示屏(84)、启动键(85)、停止...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙采鹰，张飞，张英慧，王金明，杨立清，张孟喜，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：
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