专利名称：填料粒径级配自动检测仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测路基填料及混凝土集料质量用的设备，尤其涉及一种填料粒径级配自动检测仪。
背景技术：
目前，对填料粒径级配的检测均采用颗粒分析试验。检测填料粒径级配的目的是测定填料中各种粒组所占该土总质量的百分数，以了解颗粒大小的分布情况，为确定填料的类型、判断填料的工程性质及选择填料提供依据。所以，颗粒分析试验是一项常用的土工试验，其试验方法早已纳入相关试验规程。颗粒分析试验的主要设备是分析筛和筛析机。现有技术中，填料粒径级配的检测方法是将一定数量的风干试样过2mm筛，筛上试样倒入依次叠好的粗筛最上层筛中，筛下的试样倒入依次叠好的细筛最上层筛中，进行震筛；震筛完成后，按由上而下的顺序将各筛取下，置于瓷盘上用手拍叩摇晃，直至筛净为止，筛下的试样应收放入下一级筛内，最后用天平或台秤称各级筛上及底盘内试样的质量； 称重完成后，以小于某粒径的试样质量占试样总质量的百分数为纵坐标，颗粒粒径为横坐标，在半对数坐标纸上绘制颗粒大小分布点，并将分段曲线接绘成一条平滑曲线；通过颗粒大小分布曲线计算相应的级配指标，如铁路工程土工试验规程规定筛析法颗粒分析试验需得出试样占总试样质量60%、30%、10%的粒径d6Q、d3(1、d1Q，计算不均勻系数Cu (Cu = d60/d10)
和和曲率系数Cc^Q7 =<。/(名。_式。))。上述现有技术至少存在以下缺点需要人工称重、记录、计算、绘制曲线；操作繁琐、费时，且试验结果受人为因素影响大。在此情况下，就提出了研发一种新的仪器设备的需要，对不同类型填料的粒径级配进行自动准确的检测，这也是本申请人研发该项目的宗旨。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够对不同类型填料的粒径级配进行自动准确检测的填料粒径级配自动检测仪。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明的填料粒径级配自动检测仪，包括测控装置、筛分装置，所述测控装置包括单片微处理器、力传感器，所述力传感器依次通过信号放大器和A/D转换器与单片微处理器电连接；所述筛分装置包括分析筛、震动装置，所述分析筛通过分析筛固定架设置在震动
1 ο由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的填料粒径级配自动检测仪，由于包括测控装置、筛分装置，所述测控装置包括单片微处理器、力传感器，所述力传感器依次通过信号放大器和A/D转换器与单片微处理器电连接；筛分装置包括分析筛、震动装置，所述分析筛通过分析筛固定架设置在震动装置上。能对不同类型填料的粒径级配进行自动准确的检测。
图1为本发明实施例一提供的填料粒径级配自动检测仪的结构示意图；图2为本发明实施例一中测控装置的电路原理图；图3为本发明实施例二提供的填料粒径级配自动检测仪的结构示意图；图4为本发明实施例三提供的填料粒径级配自动检测仪的结构示意图；图5为本发明实施例三中的测控装置的电路原理图。图1中，11-分析筛固定架；12-分析筛；13-力传感器；14-震动装置；15-电机； 16-时间控制器；17-电机控制及力传感器接口 ；18-显示器；19-打印机接口 ；110-计算机接口；111-按键；112-电源开关；113-测控装置；114-筛分装置；图3中，21-分析筛固定架；22-分析筛；23-紧固装置；24-震动装置；25-电机； 26-力传感器；27-钢丝绳；28-传感器固定架；29-按键；210-电机控制及力传感器接口 ； 211-显示器；212-打印机接口 ；213-计算机接口 ；214-电源开关；215-测控装置；216-筛分装置；图4中，31-分析筛固定架；32-分析筛；33-震动装置；34-电机；35-称重平台； 36-力传感器；37-按键；38-力传感器接口 ；39-显示器；310-打印机接口 ；311-计算机接口 ；312-电源开关。
具体实施例方式下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明的填料粒径级配自动检测仪，其较佳的具体实施方式
是包括测控装置、筛分装置，所述测控装置包括单片微处理器、力传感器，所述力传感器依次通过信号放大器和A/D转换器与单片微处理器电连接；所述筛分装置包括分析筛、震动装置，所述分析筛通过分析筛固定架设置在震动装置上。震动装置可以设有电机或其它的震动源。所述力传感器可以设置在震动装置与分析筛固定架之间；或者，所述震动装置上设有传感器固定架，所述力传感器可以设置在所述传感器固定架的顶梁与分析筛固定架的顶部之间。测控装置可以包括时间控制器、电机控制及力传感器接口、显示器、打印机接口、 计算机接口、按键、电源开关等。所述力传感器也可以单独设置，所述力传感器上设有称重平台。所述测控装置可以包括时间控制器、力传感器接口、显示器、打印机接口、计算机接口、按键、电源开关等。所述测控装置能够实现以下一项或多项功能自动检测填料粒径级配，记录小于某粒径颗粒的试样质量，自动计算小于某粒径颗粒的试样质量占总质量的百分数；自动记录和打印颗粒大小分布曲线；自动计算并显示颗粒级配指标，包括以下一项或多项颗粒组成指标限制粒径 d6Q、有效粒径d1Q、不均勻系数Cu、曲率系数C。、颗粒级配曲线上相应于15%含量的粒径d15、 相应于85%含量的粒径d85。
本发明的填料粒径级配自动检测仪，能够对不同类型填料的粒径级配进行自动准确的检测，具有仪器轻巧、使用方便、操作简单、检测速度快、数据准确客观、自动打印和存储检测结果、减少粉尘污染的优点；降低了试验人员的劳动强度并提高了测试的准确性。下面通过具体实施例对本发明进行详细的说明具体实施例一如图1所示，包括筛分装置和测控装置，力传感器放置于震动装置与分析筛固定架之间。筛分装置包括分析筛固定架、分析筛、震动装置、电机等。测控装置包括力传感器、时间控制器、显示器、按键、电源开关、打印机接口、计算机接口、电机控制及力传感器接口等。各分析筛的筛孔尺寸和质量及分析筛固定架质量在操作前输入测控装置程序中。具体操作如下将一定数量的风干试样倒入依次叠好的分析筛最上层筛中，用分析筛固定架固定好分析筛。用测控装置的时间控制器设定好震动时间，然后震动筛分试样。 筛分完成后将力传感器抬高固定好，称取分析筛固定架、分析筛和试样总质量，点击测控装置的按键存储该总质量。然后从上方取下第一个分析筛，并在测控装置中存储该质量数值， 依次逐个操作，直到最后一个分析筛。这时各孔径的分析筛及相应各级筛试样的质量已存入测控装置，测控装置经过数据运算处理，生成相应的颗粒大小分布曲线，并自动计算d6Q、 d30> d10, d85及Cu、Cc等级配指标。通过与打印机、计算机连接，可将将数据与曲线打印出来或传输到计算机中。如图2所示，测控装置电路主要由电机控制模块、信号采集模块、数据处理模块、 存储模块、显示模块、打印传输模块、按键等几个部分组成。其工作原理是通过按键操作， 单片微处理器I/O 口输出控制信号，经光电耦合器隔离及驱动，控制继电器工作，从而控制电机运转。力传感器信号经信号放大器放大进入A/D转换器，A/D转换器将模拟信号转换成数字信号后，传送给单片微处理器进行数据采集、运算处理和存储，最后由显示器显示， 并通过通信接口输出到打印机打印测试结果，或连接计算机传输测试数据。具体实施例二 如图3所示，力传感器放置于筛分装置上部。筛分装置包括分析筛固定架、分析筛、紧固装置、震动装置、电机、钢丝绳和传感器固定架等。测控装置包括力传感器、显示器、按键、电源开关、打印机接口、计算机接口、电机控制及力传感器接口等。各分析筛的筛孔尺寸和质量及分析筛固定架质量在操作前输入测控装置程序中。具体操作如下将一定数量的风干试样倒入依次叠好的分析筛最上层筛中，用分析筛固定架固定好分析筛，紧固装置固定好分析筛固定架底部。在测控装置中设定好震动时间，点击按键确定后震动筛分试样。筛分完成后将紧固装置松开，用绳索挂到力传感器下部的钩上，将分析筛固定架及分析筛提升，称取分析筛固定架、分析筛和试样总质量，点击测控装置的按键存储该总质量。然后从上方取下第一个分析筛，并在测控装置中存储该质量数值，依次逐个操作，直到最后一个分析筛。这时各孔径的分析筛及相应各级筛试样的质量已存入测控装置，测控装置经过数据运算处理，生成相应的颗粒大小分布曲线，并自动计算d6(l、d3(l、d1(l、d85及Cu、Cc等级配指标。通过与打印机、计算机连接，可将将数据与曲线打印出来或传输到计算机中。具体实施例三如图4所示，筛分装置与测控装置独立工作。筛分装置包括分析筛固定架、分析筛、震动装置、电机等。测控装置包括力传感器、称重平台、显示器、按键、电源开关、打印机接口、计算机接口、电机控制及力传感器接口等。各分析筛的筛孔尺寸和质量在操作前输入测控装置程序中。具体操作如下将一定数量的风干试样倒入依次叠好的分析筛最上层筛中，用分析筛固定架固定好分析筛，然后震动筛分试样。筛分完成后将分析筛整体移动到称重平台上，称取分析筛和试样总质量，点击测控装置的按键存储该总质量。然后从上方取下第一个分析筛，并在测控装置中存储该质量数值，依次逐个操作，直到最后一个分析筛。这时各孔径的分析筛及相应各级筛试样的质量已存入测控装置，测控装置经过数据运算处理，生成相应的颗粒大小分布曲线，并自动计算d6(l、d3(l、d1(l、d85及CU、C。等级配指标。通过与打印机、 计算机连接，可将将数据与曲线打印出来或传输到计算机中。如图5所示，是具体实施例三中测控装置电路的原理图。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种填料粒径级配自动检测仪，其特征在于，包括测控装置、筛分装置，所述测控装置包括单片微处理器、力传感器，所述力传感器依次通过信号放大器和A/D转换器与单片微处理器电连接；所述筛分装置包括分析筛、震动装置，所述分析筛通过分析筛固定架设置在震动装置上。
2.根据权利要求1所述的填料粒径级配自动检测仪，其特征在于，所述力传感器设置在震动装置与分析筛固定架之间。
3.根据权利要求1所述的填料粒径级配自动检测仪，其特征在于，所述震动装置上设有传感器固定架，所述力传感器设置在所述传感器固定架的顶梁与分析筛固定架的顶部之间。
4.根据权利要求2或3所述的填料粒径级配自动检测仪，其特征在于，所述测控装置包括时间控制器、电机控制及力传感器接口、显示器、打印机接口、计算机接口、按键、电源开关。
5.根据权利要求1所述的填料粒径级配自动检测仪，其特征在于，所述力传感器单独设置，所述力传感器上设有称重平台。
6.根据权利要求5所述的填料粒径级配自动检测仪，其特征在于，所述测控装置包括时间控制器、力传感器接口、显示器、打印机接口、计算机接口、按键、电源开关。
7.根据权利要求1、2、3或5所述的填料粒径级配自动检测仪，其特征在于，所述测控装置能够实现以下一项或多项功能自动检测填料粒径级配，记录小于某粒径颗粒的试样质量，自动计算小于某粒径颗粒的试样质量占总质量的百分数；自动记录和打印颗粒大小分布曲线；自动计算并显示颗粒级配指标，包括以下一项或多项颗粒组成指标限制粒径d60、有效粒径d1Q、不均勻系数Cu、曲率系数C。、颗粒级配曲线上相应于15%含量的粒径d15、相应于 85%含量的粒径d85。
8.根据权利要求1、2、3或5所述的填料粒径级配自动检测仪，其特征在于，所述震动装置设有电机。
全文摘要
本发明公开了一种填料粒径级配自动检测仪，包括测控装置、筛分装置，测控装置包括单片微处理器、力传感器，力传感器依次通过信号放大器和A/D转换器与单片微处理器电连接；筛分装置包括分析筛、震动装置，分析筛通过分析筛固定架设置在震动装置上。能对不同类型填料的粒径级配进行自动准确的检测，具有仪器轻巧、使用方便、操作简单、检测速度快、数据准确客观、自动打印和存储检测结果、减少粉尘污染的优点；降低了试验人员的劳动强度并提高了测试的准确性。
文档编号G01N5/04GK102445408SQ20111029403
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者东爱明, 孙嘉良, 徐惠纯, 李树峰, 梁志新, 肖金凤, 邢亮, 郭绍影 申请人:中铁第五勘察设计院集团有限公司