[发明专利]一种基于细骨料含水率自动测定的混凝土生产过程自动补偿系统及方法

权利要求书

1.一种基于细骨料含水率自动测定的混凝土生产过程自动补偿系统，其特征在于：包括细骨料主料仓、称斗弧门、探地雷达、细骨料传送带、终端控制设备、信息传输线、细骨料分料仓、储水料仓、水泥料仓、搅拌设备以及混凝土成品运送设备，

所述细骨料主料仓的底部出口处设置有用以控制下料速率的称斗弧门；

所述称斗弧门的下方设置有用以对细骨料进行含水率测定的探地雷达；

所述细骨料主料仓的下方设置有细骨料传送带，所述细骨料传送带用以将经过含水率测定的细骨料输送到细骨料分料仓；

所述探地雷达通过信息传输线连接到终端控制设备，用以将探地雷达测得的细骨料的相对介电常数上传至终端控制设备；

所述终端控制设备还通过信息传输线连接到细骨料分料仓、储水料仓以及水泥料仓并根据探地雷达测得的细骨料的相对介电常数控制细骨料分料仓、储水料仓以及水泥料仓的下料用量；

所述搅拌设备设置在细骨料分料仓、储水料仓和水泥料仓的下方，用以接收其投放的物料并按照设定时间进行物料搅拌；

所述混凝土成品运送设备接收搅拌好的混凝土并将混凝土运走。

2.根据权利要求1所述的一种基于细骨料含水率自动测定的混凝土生产过程自动补偿系统，其特征在于：所述探地雷达包括安装在其中心的雷达主机以及安装在雷达主机四周的雷达外壳，所述雷达外壳包括设置在探地雷达发射端的方便雷达波穿透的前端外壳以及设置在其他侧边的屏蔽外壳，所述雷达主机通过1.5GHz高频电线对细骨料进行相对介电常数测定并将信息通过信息传输线传输到终端控制设备。

3.根据权利要求1所述的一种基于细骨料含水率自动测定的混凝土生产过程自动补偿系统，其特征在于：所述细骨料分料仓、储水料仓和水泥料仓上安装有与终端控制设备通过信息传输线通信连接的控制阀。

4.根据权利要求1所述的一种基于细骨料含水率自动测定的混凝土生产过程自动补偿系统，其特征在于：所述搅拌设备也通过信息传输线连接到终端控制设备。

5.一种基于细骨料含水率自动测定的混凝土生产过程自动补偿方法，其特征在于：包括以下具体步骤，

1)当骨料从细骨料主料仓经过称斗弧门下料时，探地雷达每隔10s测得1次细骨料的相对介电常数，并将相对介电常数的信息传输回终端控制设备进行分析；

2)终端控制设备将每一次测得的细骨料的介电常数ε_n，根据式(1)和(2)计算得到细骨料含水率V_fn，根据式(3)求得该细骨料主料仓混凝土细骨料的平均含水率V_fa；

其中，Ω是关于相对介电常数ε、介电常数随温度变化系数α_ε和环境温度T变化的函数，b是细骨料介电常数经验修正系数，取值为0.774，α_ε是介电常数随环境温度变化系数，取值为-0.290/℃，n为测量次数，n＝1,2,3…；

3)终端控制设备将该细骨料主料仓混凝土细骨料的平均含水率V_fa计算出来后，通过下式计算得出混凝土实际用水量m_w和细骨料实际用量m_f，并将该信息反馈至细骨料分料仓和储水料仓，控制混凝土细骨料和水的下料量，从而实现对混凝土原材料下料的精确控制；

Δm_W＝m_of*V_fa (4)

m_w＝m_ow-Δm_W (5)

m_f＝m_of-Δm_W (6)

其中，Δm_W为混凝土用水量校正量，m_of为混凝土细骨料预定量，m_ow为混凝土用水量预定量。