一种土壤检测区分装置及使用方法

本发明涉及建筑或土木工程渣土分类回收，尤其涉及一种土壤检测区分装置及使用方法。

背景技术：

1、在建筑或土木工程中，如地基挖掘或地基改良，会产生大量的工程渣土，为了保护环境和节约土壤资源，现如今会将施工现场挖掘地面产生的工程渣土作为土壤资源再次利用。因此，必须对工程渣土进行鉴定和区分，由此筛选出可直接利用的砂质土和需要进行改性的粘性土。

2、现有技术中，土质区分以锥度指数和土质材料的工程分类体系为指标来进行鉴定。锥度指数是根据锥度贯入试验来确定的，土质材料的工程分类则是根据粒度试验确定的；现如今随着技术的不断发展，土壤的鉴定方法也变得多样化起来，如使用化学分析法、光谱检测技术、紫外—可见分光光度法等。但化学分析法仅较广泛的应用于土壤重金属检测；光谱检测技术检测成本高，检测操作流程复杂，耗时长，对设备、检测人员的技术都有着较高的要求，难以在工程现场快速准确地检测土壤；紫外—可见分光光度法对土壤样品前处理过程耗时长，无法现场快速检测且检测成本较高。

3、综上所述，采用现有技术对建筑或土木工程中的大量渣土进行检测区分，显然是耗时又耗费资金的。为了回收利用废弃渣土，节约土壤资源，尽可能得到满足工程要求的土壤，因此需要研发新的简便又节省成本的土壤检测区分装置和区分方法。

技术实现思路

1、针对背景技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种土壤检测区分装置及使用方法。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、一种土壤检测区分装置，其特征在于，包括设有用于输送待测土壤的第一输送带，所述第一输送带设有进料端和出料端，所述进料端用于接收若干份体积相同的待测土壤，所述进料端和出料端之间设有电连接于控制系统的检测装置集合体，所述检测装置集合体包括用于检测规定区域内待测土壤含水比的第一检测仪器、用于检测规定区域内待测土壤表面起伏变化的的第二检测仪器以及用于检测规定区域内待测土壤质量的第三检测仪器；

4、所述出料端设有电连接于所述控制系统的筛分装置，所述筛分装置设有入料端、第一下料端和第二下料端，所述入料端连接于所述出料端；所述筛分装置包括筛分本体，所述控制系统控制所述筛分本体将入料端连通于所述第一下料端或第二下料端，所述第一下料端通往粘性土收集处，所述第二下料端通往所述砂质土收集处。

5、进一步的，所述第一检测仪器、第二检测仪器以及第三检测仪器沿所述第一输送带的传送方向依次布置。

6、进一步的，所述第一检测仪器为水分计、第二检测仪器为激光扫描仪以及第三检测仪器为传送带秤。

7、进一步的，所述第一检测仪器和第二检测仪器之间设有成型器，用于对待测土壤的高度进行整形。

8、进一步的，所述成型器呈长条状或长板状，且经所述成型器修整高度后的待测土壤的高度低于所述第二检测仪器的最低点。

9、进一步的，所述进料端设有料斗，所述料斗的出口位于所述第一输送带的上方且位于所述成型器的上游。

10、进一步的，所述筛分本体为电连接于所述控制系统的双向输送带，所述入料端位于所述双向输送带的居中位置，所述双向输送带的两侧末端分别构成所述第一下料端和第二下料端；通过切换所述双向输送带的运动方向，使得所述入料端连通于所述第一下料端或第二下料端。

11、进一步的，所述待测土壤在所述第一输送带上从所述第三检测仪器移动至所述出料端所需的时间为t，所述待测土壤在所述双向输送带上从所述入料端移动至所述第一下料端或第二下料端所需的时间也为t，且所述待测土壤之间的投放间隔也为t。

12、进一步的，所述筛分装置为y型通道，所述y型通道设有入料端、第一下料端和第二下料端；所述y型通道的交汇点处设有电连接于所述控制系统的拨片，所述拨片构成所述筛分本体，所述拨片的往复摆动将所述入料口连通于所述第一下料端或第二下料端。

13、本发明还提出一种土壤检测区分装置的使用方法，包括如前文所述的一种土壤检测区分装置，其使用方法如下：

14、s1、设定所述第一输送带匀速运行，将n份体积为v的待测土壤a1、a2、……、ai、ai+1、……、an按时间间隔t倾倒于第一输送带的进料端；

15、s2、各待测土壤随所述第一输送带向前运动，并由所述第一检测仪器依次测得各待测土壤的含水比，记为x1、x2、……、xi、xi+1、……、xn，并依次存入所述控制系统；

16、s3、各待测土壤随所述第一输送带继续向前运动，经成型器修整各待测土壤的高度后，并由所述第二检测仪器依次测得各待测土壤的截面积，记为y1、y2、……、yi、yi+1、……、yn，并存入所述控制系统；

17、s3、待测土壤随所述第一输送带继续向前运动，并由所述第三检测仪器测得各待测土壤的质量，记为z1、z2、……、zi、zi+1、……、zn，并存入所述控制系统；且设定各待测土壤由第三检测仪器移动所述出料端所需时间为t；

18、s4、由所述控制系统计算各待测土壤的干密度pi＝zi·(1-xi)/v；

19、s5、所述控制系统将含水比xi、截面积yi和干密度pi分别与各自对应的含水比阈值x、截面积阈值y以及干密度阈值p进行比较，当且仅当，xi<x、yi>y和pi>p时，待测土壤为砂质土，否者为粘性土；

20、s6、当两相邻待测土壤ai、ai+1为相同类型的土壤时，所述筛分本体使得所述入料端持续与所述第一下料端或第二下料端连通；当两相邻待测土壤ai、ai+1为不同类型的土壤时且自判定待测土壤ai+1类型起经过时间t后，所述控制系统控制所述筛分本体使得所述入料端由连通所述第一下料端切换至连通所述第二下料端，或者，所述筛分本体使得所述入料端由连通所述第二下料端切换至连通所述第一下料端。

21、进一步的，所述步骤s5中，所述含水比阈值x＝30％、截面积阈值y＝50cm2以及干密度阈值p＝1.8g/cm3。

22、本发明的有益效果是：

23、本发明提出的一种土壤检测区分装置，沿第一输送带的输送方向设置的第一检测仪器、第二检测仪器以及第三检测仪器可分别获取待测土壤中的含水比、截面积以及质量参数，通过计算获得对应待测土壤中的干密度，进而与控制系统中的含水比阈值、截面积阈值以及干密度阈值进行比较，根据比较结果，控制系统控制筛分本体将入料端连通于第一出料口或第二出料口，从而将待测土壤分配至粘性土或砂质土收集区，实现土壤的自动检测与区分，消除了手工分拣，提高工作效率。

技术特征：

1.一种土壤检测区分装置，其特征在于，

2.如权利要求1所述的一种土壤检测区分装置，其特征在于，所述第一检测仪器、第二检测仪器以及第三检测仪器沿所述第一输送带的传送方向依次布置。

3.如权利要求2所述的一种土壤检测区分装置，其特征在于，所述第一检测仪器为水分计、第二检测仪器为激光扫描仪以及第三检测仪器为传送带秤。

4.如权利要求2所述的一种土壤检测区分装置及方法，其特征在于，所述第一检测仪器和第二检测仪器之间设有成型器，用于对待测土壤的高度进行整形。

5.如权利要求4所述的一种土壤检测区分装置，其特征在于，所述成型器呈长条状或长板状，且经所述成型器修整高度后的待测土壤的高度低于所述第二检测仪器的最低点。

6.如权利要求4所述的一种土壤检测区分装置，其特征在于，所述进料端设有料斗，所述料斗的出口位于所述第一输送带的上方且位于所述成型器的上游。

7.如权利要求2所述的一种土壤检测区分装置，其特征在于，所述筛分本体为电连接于所述控制系统的双向输送带，所述入料端位于所述双向输送带的居中位置，所述双向输送带的两侧末端分别构成所述第一下料端和第二下料端；通过切换所述双向输送带的运动方向，使得所述入料端连通于所述第一下料端或第二下料端。

8.如权利要求7所述的一种土壤检测区分装置，其特征在于，所述待测土壤在所述第一输送带上从所述第三检测仪器移动至所述出料端所需的时间为t，所述待测土壤在所述双向输送带上从所述入料端移动至所述第一下料端或第二下料端所需的时间也为t，且所述待测土壤之间的投放间隔也为t。

9.如权利要求1所述的一种土壤检测区分装置，其特征在于，所述筛分装置为y型通道，所述y型通道设有入料端、第一下料端和第二下料端；所述y型通道的交汇点处设有电连接于所述控制系统的拨片，所述拨片构成所述筛分本体，所述拨片的往复摆动将所述入料口连通于所述第一下料端或第二下料端。

10.一种土壤检测区分装置的使用方法，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的一种土壤检测区分装置，其使用方法如下：

11.如权利要求10所述的一种土壤检测区分装置的使用方法，其特征在于，所述步骤s5中，所述含水比阈值x＝30％、截面积阈值y＝50cm2以及干密度阈值p＝1.8g/cm3。

技术总结
一种土壤检测区分装置，沿第一输送带的输送方向设置的第一检测仪器、第二检测仪器以及第三检测仪器可分别获取待测土壤中的含水比、截面积以及质量参数，通过计算获得对应待测土壤中的干密度，进而与控制系统中的含水比阈值、截面积阈值以及干密度阈值进行比较，根据比较结果，控制系统控制筛分本体将入料端连通于第一出料口或第二出料口，从而将待测土壤分配至粘性土或砂质土收集区，实现土壤的自动检测与区分，消除了手工分拣，提高工作效率。

技术研发人员：吴珏帆,林继铭,林枝渝,侯建强,杨建红
受保护的技术使用者：华侨大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13