[发明专利]机制砂在线检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机制砂在线检测装置和方法，属于机制砂质量检测技术领域。

背景技术

混凝土作为基础设施和城市建设的重要材料，对我国的基础设施建设起到了至关重要的作用。而机制砂是混凝土的主要成分，混凝土的性能和机制砂的质量有很大的关系。机制砂的粒形、粒径、级配差、孔隙率、球形度、圆度等都会影响到混凝土的质量。

根据国家标准《建设用砂》规定，小于4.75mm的骨料称作细骨料。而粒径及粒形是细骨料的两个重要控制参数。粒径的大小和分布会影响骨料的颗粒级配。目前我国传统的机制砂的粒度检测主要是人工或者机器筛分法，所得到的机制砂参差不齐，并且检测的耗时长、效率低下。而图像法目前的发展并不是很成熟，图像法的在线检测只能够针对掉落的机制砂。这主要是由于平躺的机制砂在进行拍照的时候，由于机制砂的粒度小而且堆积在一起，对后期的图像处理要求比较高，而且后期的图像处理比较麻烦。

发明内容

本发明提供了一种机制砂在线检测装置和方法，图像清晰度高、检测效率高、检测精据准确性高。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

机制砂在线检测装置，包括用来传送机制砂的皮带，其特征在于，还包括：

骨料传送模块，包括玻璃板、进料漏斗、振动器及采样机，该玻璃板大体水平设置，该玻璃板的上表面沿横向设有料槽，该进料漏斗位于该料槽横向一端上方并且在该皮带下方，该采样机用于将该皮带上的机制砂扫入该进料漏斗内，该进料漏斗内的机制砂可落入到该料槽一端，该料槽另一端在该玻璃板侧边形成出料口，该振动器可驱动该玻璃板振动以使机制砂从料槽一端行走到料槽另一端；

设置在该出料口正下方的多层折流分散管，其上端设有进料开口，下端设有落料开口，机制砂从该出料口输出之后掉入到该多层折流分散管当中；

图像采集模块，包括设置在该玻璃板上方的第一图像采集器、设置在该玻璃板下方的第一背光源、罩住该第一图像采集器和第一背光源的第一暗箱、设置在该多层折流分散管落料开口下方右侧的第二图像采集器、设置在该多层折流分散管落料开口下方左侧的第二背光源、罩住该第二图像采集器和第二背光源的第二暗箱；

与该第一图像采集器和第二图像采集器通信连接的检测分析仪，用于将该第一图像采集器采集的堆叠骨料图像和第二图像采集器采集的下落骨料图像进行几何特征分析并输出堆叠骨料和下落骨料的粒度粒形分析结果。

一较佳实施例之中：该多层折流分散管的内壁设有多块倾斜设置的挡板，这些挡板从上往下竖直间隔排列。

一较佳实施例之中：该多层折流分散管的底部呈锥形，宽度从上往下逐渐减小。

一较佳实施例之中：该振动器由电磁驱动，最大的振幅为1-3mm，最大的振动频率为2000-4000r/min，功率3-10W；该料槽宽为3-10mm。

一较佳实施例之中：该检测分析仪包图像处理模块、图像标定模块、图像实时显示模块、几何特征分析模块、粒形结果显示模块和结果保存模块。

一较佳实施例之中：该第一背光源、第二背光源、采样机、皮带分别与该检测分析仪通信连接；所述通信连接的方式是采用USB数据传输协议或者无线通信协议。

一较佳实施例之中：该第一图像采集器和第二图像采集器是USB3.0接口、1/4inch的工业相机CCD，分辨率为640*480pixels，所拍摄的高度为60mm。

一较佳实施例之中：该第一背光源和第二背光源是LED光源。

一较佳实施例之中：该采样机在皮带上做全断面扫刮；还包括设置在该多层折流分散管下方的回收箱。

机制砂在线检测方法，其特征在于：包括步骤

(1)采样机将皮带上的机制砂扫入进料漏斗内，机制砂通过进料漏斗掉入到玻璃板的料槽当中；

(2)振动器驱动该玻璃板振动以使机制砂沿料槽行走到玻璃板边沿并掉落至多层折流分散管当中；

(3)第一图像采集器在第一暗箱和第一背光源的配合下对料槽内的机制砂进行图像采集并获得堆叠骨料图像，检测分析仪对所述堆叠骨料图像进行几何特征分析并输出堆叠骨料粒度粒形分析结果；

(4)机制砂在多层折流分散管当中被打散并逐一从多层折流分散管的落料开口掉出；

(5)第二图像采集器在第二暗箱和第二背光源的配合下对从多层折流分散管逐一掉落的机制砂进行图像采集并获得下落骨料图像，检测分析仪对所述下落骨料图像进行几何特征分析并输出下落骨料粒度粒形分析结果。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：