一种混凝土塌落度在线监测控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了混凝土塌落度在线监测控制系统及方法，包括混凝土搅拌机、用于检测搅拌机内混凝土的含水率的微波湿度传感器、水计量装置、数据处理模块、用于显示生产数据的监视器、配料控制器、计算机，微波湿度传感器安装在混凝土搅拌机内，数据处理模块一端微波湿度传感器连接通讯、另一端与计算机相连接通讯，可以采集处理微波湿度传感器的数据并传输给计算机，所述配料控制器与计算机相连接、并与水计量装置电连接，实现水的定量计量和投料，所述监视器与计算机相连接。本发明专利技术通过在搅拌机内安装微波湿度传感器持续在线监测混凝土的含水率，并建立混凝土含水率与坍落度的对应关系，自动进行水的计量操作从而实现混凝土坍落度的自动控制。

An on-line monitoring and control system for concrete collapse and its method

The invention discloses an on-line monitoring and control system and method for concrete collapse degree, including a concrete mixer, a microwave humidity sensor for detecting the moisture content of concrete in the mixer, a water metering device, a data processing module, a monitor for displaying production data, a batching controller, a computer and a microwave humidity sensor. The device is installed in the concrete mixer. The data processing module connects the microwave humidity sensor at one end with communication and the computer at the other end with communication. The data of the microwave humidity sensor can be collected and processed and transmitted to the computer. The batching controller is connected with the computer and is electrically connected with the water metering device to realize water. The monitor is connected with a computer for quantitative measurement and feeding. The invention continuously monitors the water content of concrete online by installing a microwave humidity sensor in the mixer, establishes the corresponding relationship between the water content of concrete and the slump, and automatically carries out the water measurement operation, thereby realizing the automatic control of the slump of concrete.

【技术实现步骤摘要】
一种混凝土塌落度在线监测控制系统及方法
本专利技术涉及混凝土性能检测试验设备
，尤其涉及一种混凝土塌落度在线监测控制系统及方法。
技术介绍
坍落度是混凝土质量最重要的指标之一。在实际生产过程中，由于原材料的质量差异、骨料和砂石料含水率不稳定，往往导致采用同一配合比生产的混凝土的坍落度存在较一定差异，从而影响混凝土的质量和品质稳定性。所以，混凝土塌落度的检测和控制技术一直备受施工单位、预拌混凝土生产厂家和混凝土搅拌站生产厂家的关注。目前混凝土坍落度的检测手段主要分为手动和自动两大类。其中，手动检测主要是用混凝土坍落度筒对出厂混凝土进行人工现场测量，实际操作中也有通过目测和用手抓取混凝土凭经验检测的情况。手动检测费时费力，很大程度上取决于检测人员的素质和技能水平，存在误差大和坍落度不稳定的问题。自动检测手段主要是通过监测混凝土搅拌机电机的电流和有功功率，建立其与混凝土坍落度的对应关系，并通过手动加水进行渐进调整。这种方式有一定的效果，但也存在检测误差大，无法自动调节坍落度、手动加水效率低的问题。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决现有技术存在的上述问题，提供一种混凝土塌落度在线监测控制系统，本专利技术通过在搅拌机内安装微波湿度传感器持续在线监测混凝土的含水率，并建立混凝土含水率与坍落度的对应关系，自动进行水的计量操作从而实现混凝土坍落度的自动控制。本专利技术还提供一种混凝土塌落度在线监测控制方法。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是：一种混凝土塌落度在线监测控制系统，包括混凝土搅拌机、用于检测搅拌机内混凝土的含水率的微波湿度传感器、水计量装置、数据处理模块、用于显示生产数据的监视器、配料控制器、计算机，所述微波湿度传感器安装在混凝土搅拌机内，所述数据处理模块一端微波湿度传感器连接通讯、另一端与计算机相连接通讯，可以采集处理微波湿度传感器的数据并传输给计算机，所述配料控制器与计算机相连接、并与水计量装置电连接，实现水的定量计量和投料，所述监视器与计算机相连接。所述数据处理模块与微波湿度传感器连接通讯包括以下一种或多种通讯方式：RS232接口通讯、RS485接口通讯、0-20mA电流信号、4-20mA电流信号、0-10V电压信号；所述数据处理模块与计算机连接通讯方式为因特网或以太网连接。所述配料控制器与计算机连接通讯方式为以太网连接或RS232接口通讯。所述计算机内设有能够接收数据处理模块的数据、存储混凝土含水率、混凝土塌落度、混凝土配方、水灰比，存储修改混凝土含水率与坍落度对应关系数据的功能模块。所述微波湿度传感器设于混凝土搅拌机内的底板、侧壁、或者搅拌叶片位置；所述数据处理模块连接多个微波湿度传感器。所述混凝土搅拌机采用锥形反转出料式混凝土搅拌机、锥形倾翻出料式混凝土搅拌机、涡桨式混凝土搅拌机、行星式混凝土搅拌机、单卧轴式混凝土搅拌机或者双卧轴式混凝土搅拌机。所述监视器显示的生产数据包括混凝土含水率实时数值、混凝土含水率目标数值、混凝土含水率实时曲线、混凝土配方、水灰比、坍落度、水计量装置参数；所述监视器采用液晶显示器或者触摸屏。所述水计量装置包括秤体机械结构、执行机构和驱动电路，在配料控制器控制下可以自动计量设定重量的水和向混凝土搅拌机中投料。一种混凝土塌落度在线监测控制方法，包括以下步骤：1)向混凝土搅拌机中投料，水按照设定值的0-100％进行计量和投放；2)混凝土搅拌机开始搅拌；3)微波湿度传感器在线检测含水率；4)数据处理模块接收微波湿度传感器发送的数据，对数据进行滤波平滑处理；5)计算机接收处理数据处理模块发送的数据；6)计算机输出数据至监视器，显示混凝土含水率数值曲线；7)判断混凝土含水率是否已经稳定，若判定含水率未稳定，则继续监测等待；若判定含水率已稳定，则进行步骤8)；8)比对混凝土含水率与坍落度对应关系库；9)判断当前混凝土含水率与关系库中的对应数值之间的关系；若此时混凝土含水率达到对应数值，则指示搅拌机可以卸料；若此时混凝土含水率高于对应数值，则判定本批次混凝土不合格，调整参数并减少加水量后重新开始步骤1；若此时混凝土含水率低于对应数值，计算机计算出需要增加的水的重量，并向配料控制器下发加水指令。所述步骤9)中配料控制器收到指令后，控制水计量装置计量出需要增加的水，水计量装置将水投入到搅拌机中，重复执行步骤2)、步骤3)、步骤4)、步骤5)、步骤6)、步骤7)、步骤8)、步骤9)，直至混凝土含水率达到规定数值，混凝土搅拌机卸料。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术可以实现混凝土塌落度全程在线监测和自动控制，排除了人工影响因素，减轻搅拌站操作者的劳动强度，提高了混凝土塌落度检测和控制的精度，降低了生产能耗，提高了生产效率和产品品质稳定性，具有明显的经济和社会效益，解决了现有技术中“通过监测混凝土搅拌机电机的电流和有功功率，建立其与混凝土坍落度的对应关系，并通过手动加水进行渐进调整这种方式”存在的检测误差大、无法自动调节坍落度、手动加水效率低的问题。2.通过包括秤体机械结构、执行机构和驱动电路的水计量装置，当混凝土含水率低于对应数值时，能够方便地对通过计算机计算出需要增加的水的重量，并向配料控制器下发加水指令，控制水计量装置计量出需要增加的水，直至混凝土含水率达到规定数值，混凝土搅拌机卸料。3.本专利技术的采用多个微波湿度传感器并可以分别设于混凝土搅拌机内的底板、侧壁、或者搅拌叶片的不同位置，所述数据处理模块连接多个微波湿度传感器，能够实时同时对不同位置的混凝土含水率进行检测，检测效率高，保证产品品质稳定可靠。4.本专利技术的数据处理模块与微波湿度传感器连接通讯包括以下一种或多种通讯方式：RS232接口通讯、RS485接口通讯、0-20mA电流信号、4-20mA电流信号、0-10V电压信号；所述数据处理模块与计算机连接通讯方式为因特网或以太网连接；所述配料控制器与计算机连接通讯方式为以太网连接或RS232接口通讯，接口丰富，选择性大、适配性高，便于选择制造成本低、连接可靠性高的配合件，而且分别拆卸和安装、便于运输和携带。5.由于所述混凝土搅拌机可以采用锥形反转出料式混凝土搅拌机、锥形倾翻出料式混凝土搅拌机、涡桨式混凝土搅拌机，通过计算机内设有能够接收数据处理模块的数据、存储混凝土含水率、混凝土塌落度、混凝土配方、水灰比、存储修改混凝土含水率与坍落度对应关系数据的功能模块能够快捷地完成混凝土含水率的检测，与不同的搅拌机能够匹配、使用范围广。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术的工作流程示意图。具体实施方式如图1，图2所示，一种混凝土塌落度在线监测控制系统，包括至少一台混凝土搅拌机、至少一件用于检测搅拌机内混凝土的含水率的微波湿度传感器、至少一套水计量装置、数据处理模块、用于显示生产数据的监视器、配料控制器、计算机，所述微波湿度传感器安装在混凝土搅拌机内，所述数据处理模块一端微波湿度传感器连接通讯、另一端与计算机相连接通讯，可以采集处理微波湿度传感器的数据并传输给计算机，所述配料控制器与计算机相连接、并与水计量装置电连接，实现水的定量计量和投料，所述监视器与计算机相连接。所述数据处理模块与微波湿度传感器连接通讯包括以下一种或多种通讯方式：RS232接口通讯、RS485接口通讯、0-20mA本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土塌落度在线监测控制系统，其特征是，包括混凝土搅拌机、用于检测搅拌机内混凝土的含水率的微波湿度传感器、水计量装置、数据处理模块、用于显示生产数据的监视器、配料控制器、计算机，所述微波湿度传感器安装在混凝土搅拌机内，所述数据处理模块一端微波湿度传感器连接通讯、另一端与计算机相连接通讯，数据处理模块采集处理微波湿度传感器的数据并传输给计算机，所述配料控制器与计算机相连接、并与水计量装置电连接，实现水的定量计量和投料，所述监视器与计算机相连接。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土塌落度在线监测控制系统，其特征是，包括混凝土搅拌机、用于检测搅拌机内混凝土的含水率的微波湿度传感器、水计量装置、数据处理模块、用于显示生产数据的监视器、配料控制器、计算机，所述微波湿度传感器安装在混凝土搅拌机内，所述数据处理模块一端微波湿度传感器连接通讯、另一端与计算机相连接通讯，数据处理模块采集处理微波湿度传感器的数据并传输给计算机，所述配料控制器与计算机相连接、并与水计量装置电连接，实现水的定量计量和投料，所述监视器与计算机相连接。2.如权利要求1所述的一种混凝土塌落度在线监测控制系统，其特征是，所述数据处理模块与微波湿度传感器连接通讯包括以下一种或多种通讯方式：RS232接口通讯、RS485接口通讯、0-20mA电流信号、4-20mA电流信号、0-10V电压信号；所述数据处理模块与计算机连接通讯方式为因特网或以太网连接。3.如权利要求1所述的一种混凝土塌落度在线监测控制系统，其特征是，所述配料控制器与计算机连接通讯方式为以太网连接或RS232接口通讯。4.如权利要求1所述的一种混凝土塌落度在线监测控制系统，其特征是，所述计算机内设有能够接收数据处理模块的数据、存储混凝土含水率、混凝土塌落度、混凝土配方、水灰比，存储修改混凝土含水率与坍落度对应关系数据的功能模块。5.如权利要求1所述的一种混凝土塌落度在线监测控制系统，其特征是，所述微波湿度传感器设于混凝土搅拌机内的底板、侧壁、或者搅拌叶片位置；所述数据处理模块连接多个微波湿度传感器。6.如权利要求1所述的一种混凝土塌落度在线监测控制系统，其特征是，所述混凝土搅拌机采用锥形反转出料式混凝土搅拌机、锥形倾翻出料式混凝土搅拌机、涡桨式混凝土搅拌机、行星式混凝土搅拌机、单卧轴式混凝土搅拌机或者双卧轴式混凝土搅拌机。7.如权利要求1所述的一种混凝土塌落度在线监测控制系统，其特征是，所述监视器显示的生产...

【专利技术属性】
技术研发人员：王成续，刘澍宏，付令花，张海华，
申请(专利权)人：山推建友机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37