一种沥青拌合站来料质量控制系统及检测方法

该发明涉及检测技术领域与工程机械技术领域，特别设计一种矿粉集配检测控制系统。


背景技术：

目前我国公路多采用沥青混凝土路面，沥青混合料中的填料多采用矿粉，沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉。对矿粉粒径的要求很高。通常粒径小于0.075毫米的矿粉含量过多会引起混合料结块现象，会增加施工难度，而且效果也不好。因此，我们应该控制矿粉的粒径大小。传统的矿粉集配筛分装置是用筛孔尺寸不同的筛子将固体物料按所要求的粒径大小将其分开，但是其普遍存在的问题有：首先，其筛分效果比较差，矿粉粒径控制没有那么准确，其次，不能对矿料进行快速的筛分，也不能对筛分的滤板进行及时的更换。最后，不能直接应用到沥青拌合站，需要工作人员配备适合的矿粉集配，费时费力。均匀电场一般运用在静电除尘领域，通过产生高强度电场，将粉尘全部吸附在集尘板上，以此达到除尘目的的方法。忽略摩擦产生的电量仅考虑电场电荷且由于颗粒粒径较小，忽略颗粒荷电达到饱和状态的时间，即电荷一进入电场就达到饱和荷电量。


技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，通过对均匀电场的应用，提出一种矿粉集配检测控制系统及方法，能够实现对矿粉的级配，粒径大小的检测及筛分，以及实现自动的对矿料进行调配。有效提高矿料的质量，避免了因筛孔堵塞造成的误差，减轻了工作人员的工作压力。本发明采用如下的技术方案：一种沥青拌合站来料质量控制系统，其特征在于，包括沿重力方向自上而下顺序设置的矿粉粒径筛分模块、矿粉收集模块和矿粉集配控制模块，其中，所述矿粉粒径筛分模块包括进料仓和电极板，所述进料仓位于顶部并在该进料仓内具有细长且窄的矿料通道；两所述电极板竖向设置在进料仓落料口下方并由直流发电机向电极板供应高压电；在所述电极板的表面设置有防尘装置；所述矿粉收集模块是由被若干竖向挡板将内部空间分割形成的三个筛分通道和一个废料仓，分别用于收集粒径在0.15mm-0.6mm之间的矿粉，粒径在0.075mm-0.15mm之间的矿粉，收集粒径小于0.075mm的矿粉，以及废料；所述矿粉级配控制模块包括设置在筛分通道内的或非门，以及位于筛分通道下方的控制仓和搅拌仓，其中，搅拌仓位于控制仓的下方，并在控制仓和搅拌仓之间设置重力感应装置，所述重力感应装置用于将来自控制仓的矿粉在搅拌仓内进行混合。进一步地，所述防尘装置为竖向设置在电极板表面的传送带。
一种沥青拌合站来料质量控制系统的沥青拌合站来料质量检测方法，其特征在于，首先，电场区的空气在电压的作用下发生电离，矿粉进入电场区域并与在电场力作用下向极性相反的方向运动的粒子相互碰撞，从而使矿粉荷电，在运动过程中矿粉不停荷电，直到矿粉荷电达到饱和状态，因为矿粉荷电速度非常快，所以可以看做矿粉一进入电场区就达到饱和状态；进入到电场区域的矿粉在电场力的作用下做抛物线运动，经过电场区域后不同粒径的矿粉分别进入三个筛分通道和一个废料仓内；并在对应的筛分通道内累积；所述矿粉控制模块的或非门共六道，当下层或非门上矿粉达到指定重力时，重力感应装置将信息传递给电脑，所述电脑控制对应的或非门打开；当下层或非门打开时，上层或非门关闭，使得不同筛分通道内的矿粉按配比比例进入搅拌仓进行混合。一方面，本发明是一种矿粉质量检测控制系统，包括：矿粉粒径筛分模块、矿粉收集模块和矿粉集配控制模块；所述的矿粉粒径筛分模块设置在矿粉收集模块上方，以将矿粉按规定粒径范围送至不同的收集装置中；所述的收集模块位于集配控制模块跟矿粉筛分模块中间，以将粒径过大或过小的矿粉淘汰；所述的矿粉集配控制模块位于最下方，以将不同粒径范围的矿粉按比例送去搅拌区搅拌。优选的，所述矿粉粒径筛分模块包括：进料仓，两个平行电极板，直流发电机；所述进料仓为待筛分矿粉的进料口，使矿粉整齐的进入平行电极板区域；所述的平行电极板在给定的电压下产生均匀电场，使矿粉发生水平移动；所述的直流发电机，在计算机控制下，将一定电压的直流电通过导线传递行电极板，使其产生均匀电场。优选的，所述进料仓的进料口距电极板其中一侧，便于矿粉向另一侧运动。优选的，所述平行电极板长度与筛分仓长度相同，高度为1m,且靠近进料仓一侧接电源负极。便于形成均匀的电场。优选的，所述直流发电机的电量根据不同道路等级以及不同矿粉的介电系数的不同而不同，根据不同的介电常数和不同的道路等级设置数据库，使用计算机系统控制直流发电机，设置原则如下：u＝ed，式中，e表示电场强度，d表示筛分仓宽度，ρ表示规范规定的矿料密度，g表示重力加速度，ε
r
表示矿粉的介电常数(不同岩石形成的矿粉的介电常数不同)，ε0表示为真空介电常数一般取8.85*10-12
c2/nm。优选的，所述矿粉收集模块将筛分仓分成四个通道，如图，其中1号通道靠近进料口一侧，往后依次为2到4号通道。优选的，所述1号通道宽度为0.75m，直接连通废料仓，用于收集粒径大于0.6mm的矿粉；2号通道宽度为0.75m，用于收集粒径介于0.15mm-0.6mm之间的矿粉；3号通道宽度为1m,用于收集粒径介于0.075mm-0.15mm之间矿粉；4号通道宽度为1m,用于收集宽度小于0.075mm的矿粉。优选的，所述矿料集配控制模块包括：控制仓，废料仓，搅拌仓；所述控制仓位于矿料收集模块各通道下方，用于将矿料按比例送至搅拌仓。所述废料仓直接连通1号通道，将粒径大于0.6mm的矿料收集起来。
优选的，所述控制仓，每个通道安装两道或非门，并在最下层或非门上安装重力感应装置，只有符合要求，矿粉才会落入搅拌仓。优选的，所述或非门，下层门当矿粉达到指定重量时打开，当最下层门打开时，同一通道上层门关闭，当最下层门关闭时，上层门打开。当所有通道下层门都打开时，1分钟后，下层门同时关闭。与现有技术相比，本发明的有益效果如下；本发明将电容器应用到沥青拌合站上，无需进行选样检测，也无需进行矿粉的人工配置，可实现矿粉级配的自行配置。本发明的矿粉筛分模块，使矿粉能够根据粒径范围落入矿粉收集装置的各个通道，采用了电容器，有效的避免了矿粉堵住筛孔以及筛分不准确不快速的问题。同时矿粉收集装置不同筛分仓将矿粉按不同粒径收集起来，为矿粉的配备提供了有利条件。最后矿粉集配控制模块，智能的将不同粒径范围的矿粉配置在一起，有效避免了人工配备时的不可避免的误差。提高了矿粉的质量。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下列举本发明的具体实施方式。根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
图1为本发明的剖面图图2为本发明矿粉级配控制模块流程图
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。参见图1所示，本发明一种矿料集配检测控制系统，包括：矿粉粒径筛分模块，矿粉收集模块和矿粉集配控制模块。所述的矿粉粒径筛分模块设置在矿粉收集模块上方，以将矿粉按规定粒径范围送至不同的收集装置中；所述的收集模块位于集配控制模块跟矿粉筛分模块中间，以将粒径过大或过小的矿粉淘汰；所述的矿粉集配控制模块位于最下方，以将不同粒径范围的矿粉按比例送去搅拌区搅拌。具体的，所述矿粉粒径筛分模块包括：进料仓1、平行电极板，直流发电机3，竖直传送带4。所述矿粉收集模块包括：筛分通道，挡板；所述矿粉级配控制模块包括：或非门，重力感应装置8，控制仓9，搅拌仓10，废料仓11。所述进料仓1，位于筛分仓顶部并偏向一侧边沿设置，其中，该进料仓为窄缝结构，该窄缝的缝隙为0.1m，高度为1m，宽度与所在的筛选仓宽度一致，即横跨该筛选仓。该进料仓为粉状矿料的入口，使得以可忽略宽度将矿粉传送至均匀电场。本实施例中，进料仓的顶部被设计为漏斗状，以便具有较好的物料聚集效果。本过程中，电场区的空气在电压的作用下发生电离，矿粉进入电场区域与在电场力作用下向极性相反的方向运动的粒子相互碰撞，从而使矿粉荷电，在运动过程中矿粉不停荷
电，直到矿粉荷电达到饱和状态，因为矿粉荷电速度非常快，所以可以看做矿粉一进入电场区就达到饱和状态。所述平行电极板(包括电极板21/22)，位于进料仓下面，紧贴进料口，平行电极板高1m，宽度与筛选仓宽度相同。平行电极板位于筛分仓两侧，其中靠近进料仓一侧的电极板21接电源负极，远离进料仓一侧的电极板22接电源正极。矿粉进入均匀电场后，由于受到电场力以及重力的作用而以不同角度运动。
31.所述直流发电机3的发电量由道路所需的矿粉等级决定，根据公式u＝ed，ε
r
为矿粉的介电常数，建立常用矿粉介电常数和道路等级数据库，使用计算机系统控制直流发电机，根据数据库直接选择直流发电机的发电量。直流发电机直接连接两平行电极板，负极连接电极板21，正极连接电极板22。所述传送带4，位于电极板22表面，为不影响其电场强度的材料，且伸进筛分仓0.5m，使当电场强度过大时黏贴在传送带4上矿粉，由传动带4送至筛分仓中。筛选仓内的矿粉分级筛分场所，该内腔为方形的或者矩形的筛分仓形状，该筛分通道(包括筛分通道51/52/53/54)位于平行电极板正下方由挡板(包括挡板61/62/63)将其分割成4个区域(51/52/53/54)，矿粉经过均匀电场后，由于重力及带电量的不同，矿粉会以不同的路径进入四个筛分通道。其中第一筛分通道51位于靠近进料口一侧，宽度为0.75m，直接连接废料仓，用于收集粒径大于0.6mm的矿粉，并将矿粉排进废料仓。然后依次为筛分仓52/53/54。其中筛分通道52的宽度为0.75m，用于收集粒径在0.15mm-0.6mm之间的矿粉，收集到的矿粉直接送入矿粉集配控制模块。筛分通道53的宽度为1m，用于收集粒径在0.075mm-0.15mm之间的矿粉，收集到的矿粉直接送入矿粉集配控制模块。筛分通道54的宽度为1m，用于收集粒径小于0.075mm的矿粉，收集到的矿粉直接送入矿粉集配控制模块。所述挡板有一定的宽度，在矿粉控制模块有可伸缩的或非门。另外，挡板采用光滑的材料制成，使矿粉不易黏贴在筛分仓上。所述或非门(包括或非门71/72/73/74/75/76)共六道，其中或非门71和或非门72位于筛分通道52下侧的矿粉控制仓内，上下间隔2m，控制粒径大小在0.15mm-0.6mm之间的矿粉的下落；或非门73和或非门74位于筛分通道53下侧矿粉控制仓内，上下间隔2m，控制粒径大小在0.075mm-0.15mm之间的矿粉的下落；或非门75和或非门76在筛分通道54下侧矿粉控制舱内，上下间隔2m，控制粒径小于0.075mm的矿粉的下落。解释一下或非门的通俗理解，我理解为一种电控的电磁闸门。
36.所述的重力感应装置8分别位于或非门72，或非门73，或非门74下方各一个，当或非门上矿粉达到指定重力时，重力感应装置将信息传递给电脑，再有电脑控制对应的或非门打开。根据《公路沥青路面施工技术规范》规定设置或非门上矿粉的重量：配备一级公路、高速公路的矿粉时：或非门72上矿粉重量达到100kg时或非门72打开，将粒径大小在0.15mm-0.6mm之间的矿粉进入搅拌仓10；或非门73上矿粉重量达到150kg时或非门73打开，将粒径大小在0.075mm-0.15mm之间的矿粉进入搅拌仓10；或非门76上的矿粉重量达到750kg时或非门76打开，经粒径小于0.075mm的矿粉进入搅拌仓10。配备其他公路的矿粉时：
或非门72上矿粉重量达到100kg时或非门72打开，将粒径大小在0.15mm-0.6mm之间的矿粉进入搅拌仓10；或非门73上矿粉重量达到200kg时或非门73打开，将粒径大小在0.075mm-0.15mm之间的矿粉进入搅拌仓10；或非门76上的矿粉重量达到700kg时或非门76打开，经粒径小于0.075mm的矿粉进入搅拌仓10。所述控制仓9，图2中的一门至六门分别对应的为或非门71至或非门76。如图2流程图所示对或非门通过计算机系统进行控制：当或非门72关闭时，或非门71打开，或非门72关闭时，或非门71打开；当或非门74关闭时，或非门73打开，或非门74打开时，或非门73关闭；当或非门76关闭时，或非门75打开，或非门76打开时，或非门75关闭；当或非门72、74、76同时打开时，15秒后同时关闭。从而使矿粉按照规范规定的比例进入搅拌仓10。
38.搅拌仓10,内部有或非门77，或非门77上有重力感应器。配备一级公路、高速公路的矿粉时：或非门77上矿粉重量达到1t时，重力感应器将信息传递给计算器，计算器控制或非门77打开，使得矿粉进入搅拌仓内搅拌。最佳的，上述的或非门应当理解为电磁阀或者电磁阀控制的闸门结构。废料仓11位于进料仓的正下方，用于不合格矿粉物料的剔除。