一种集料云母含量测定系统的制作方法

本实用新型涉及公路
技术领域：
，尤其涉及一种集料云母含量测定系统。
背景技术：
：公路工程建设中，集料在沥青、水泥混凝土中所占比例较大，集料性能极大程度影响沥青、水泥路面的使用性能；而云母颗粒影响混凝土的工作性能、压实性能、力学性能，为集料中的一种有害颗粒。云母多为单斜晶系，呈叠板状或书册状晶形，即通常说的片状结构；易剥离，机械强度低，阻碍水泥石形成正常胶结结构；另外云母中的化学成分含铝、镁、钾，易与水泥产生不利于强度形成的反应，如碱集料反应等。骨料中云母含量高，会增大混凝土用水量，降低骨料和水泥石间的粘结力，降低混凝土强度。云母不但影响混凝土的强度，而且还影响混凝土拌合物的和易性、降低混凝土的耐久性，引起混凝土的膨胀裂痕等。当云母在骨料中的含量达到2％时，混凝土工作度损失几乎达到50％；当云母含量达到10％时混凝土的坍落度降低到零。因此，云母含量是集料质量控制的常规和重要指标之一。我国现行的《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)(下称“规程”)对云母含量有严格的检测方法，如T0337-1994细集料云母含量试验。现行规程中采用的试验方法，其实质为借助一定工具人工挑选集料中云母颗粒，进而计算云母颗粒占总集料样本质量之比。其中，使用放大镜进行观测，虽然比较直观，但集料颗粒数量较多，测定效率较低。总之，现行规程中云母含量测定方法存在检测效率较低、费时费工、待测集料样本容量有限的问题。技术实现要素：本实用新型针对现有技术的现行规程中云母含量测定方法存在检测效率较低、费时费工、待测集料样本容量有限的技术问题，提供一种集料云母含量测定系统，技术方案如下：本实用新型实施例提供一种集料云母含量测定系统，包括图像采集系统、光照系统、盛样器、处理器和输出装置；所述图像采集系统、光照系统和输出装置均与处理器连接，且所述图像采集系统位于盛样器的上方；所述光照系统位于所述盛样器上，且所述光照系统为无影光照系统。可选地，所述光照系统包括调光控制器和至少第一灯具、第二灯具两个灯具，所述调光控制器分别与第一灯具和第二灯具连接，所述第一灯具和第二灯具分别固定于盛样器的两侧；所述调光控制器与所述处理器连接。可选地，所述第一灯具和第二灯具的灯光类型均为冷光。可选地，所述第一灯具和第二灯具分别向下倾斜30-60度安装于所述盛样器的两侧。可选地，所述光照系统的第一灯具和第二灯具均向下倾斜45度安装于所述盛样器的两侧。可选地，所述光照系统还包括第一电机和第二电机，所述第一灯具包括第一灯泡和第一灯座，所述第一灯座固定于第一电机的转轴上，所述第一灯泡可拆卸地安装在所述第一灯座上，所述第二灯座固定于第二电机的转轴上，所述第二灯泡可拆卸地安装在所述第二灯座上；所述第一电机和第二电机均与所述处理器连接。可选地，所述盛样器的颜色与所述集料的颜色存在色差。可选地，所述盛样器的颜色为橙色。可选地，所述图像采集系统包括相机和相机支架，所述相机可拆卸地安装在所述相机支架上。可选地，所述相机支架包括支撑架和挂架，所述支撑架与盛样器垂直，所述挂架包括挂杆、可拆卸抵触部和通孔，所述挂杆与支撑架垂直，所述可拆卸抵触部与挂杆垂直，所述通孔位于可拆卸抵触部下方；所述相机包括机身和镜头，所述机身与所述可拆卸抵触部过盈接触，所述镜头嵌入所述通孔并伸出。本实用新型实施例的有益效果在于，本实用新型实施例提供的集料云母含量测定系统包括图像采集系统、光照系统、盛样器、处理器和输出装置，光照系统位于所述盛样器上，且所述光照系统为无影光照系统，图像采集系统位于盛样器的上方，在光照系统打开的情况下采集盛样器上盛放的集料的图像，通过处理器分析处理得到集料中云母的含量，通过输出装置显示。所述集料云母含量测定系统较人工挑选集料中云母颗粒的方式效率高，操作较简便，且更节省时间及人力，待测集料样本容量也不受限制。【附图说明】图1为本实用新型实施例提供的一种集料云母含量测定系统的结构示意图。图2为本实用新型另一实施例提供的一种集料云母含量测定系统的结构示意图。图3为本实用新型实施例提供的一种集料云母含量测定系统的图像采集系统采集的照片。图4为本实用新型实施例提供的一种集料云母含量测定系统的处理器处理后的照片。图5为本实用新型实施例提供的一种集料云母含量测定系统的结构框图。图6为本实用新型另一实施例提供的一种集料云母含量测定系统的结构框图。附图标记：10-图像采集系统；11-集料；12-云母；20-光照系统；21-灯泡；22-调光控制器；23-灯座；24-支架；25-第一灯具；251-第一灯泡；252-第一灯座；26-第二灯具；261-第二灯泡；262-第二灯座；27-第一电机；28-第二电机；30-盛样器；40-处理器；41-相机；413-机身；415-镜头；42-相机支架；422-支撑架；424-挂架；4246-可拆卸弹性抵触部；4247-挂杆；4248-通孔；50-输出装置。【具体实施方式】为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本实用新型实施例中的集料均指细集料。假设盛样器30放置在平整的地面，或平行于地面的台面上进行试验。如图1所示，本实用新型实施例提供一种集料云母含量测定系统，包括图像采集系统10、光照系统20、盛样器30、处理器40和输出装置50；图像采集系统10、光照系统20和输出装置50均与处理器40连接，且图像采集系统10位于盛样器30的上方；光照系统20位于盛样器30的两侧上方，且光照系统30为无影光照系统。本实用新型实施例的有益效果在于，本实用新型实施例提供的集料云母含量测定系统的图像采集系统10在光照系统20打开的情况下采集盛样器30上盛放的集料的图像，通过处理器40分析处理得到集料中云母的含量，通过输出装置50显示。例如将采集到的图像导入计算机中的图像处理软件进行处理，并计算集料中各颗粒的面积，计算白色晶状颗粒(云母)与总颗粒面积之比，即为待测细集料云母含量。集料云母含量测定系统较人工挑选集料中云母颗粒的方式效率高，操作较简便，且更节省时间及人力，待测集料样本容量也不受限制。需要说明的是，试验时，将干净的待检试样(集料)整齐平置于盛样器30上，运行光照系统30，调整光照角度，保证成像清晰无阴影。为保证所采集图像的在处理器40中处理无误，所测集料颗粒之间应有间隙，不应互相搭接。在施工现场使用集料云母含量测定系统进行集料云母含量试验时，需要自带曝光设备，或在光线较强无阴影的地方进行图像采集，并提取图像采集信息，以进一步分析集料中云母含量。进一步地，图像处理软件为专业2D、3D处理软件。在另一实施例中，如图2所示，光照系统20包括调光控制器22和至少第一灯具25、第二灯具26两个灯具，调光控制器22分别与第一灯具25、第二灯具26连接，第一灯具25和第二灯具26分别固定与盛样器30的两侧；调光控制器22与处理器40连接。调光控制器22用于控制光照系统20的亮度。调光控制器22可通过调整电流或电压而调整第一灯具25和第二灯具26的亮度，让光照系统20的亮度可变，可根据所处的环境调节，如阴天时可调亮，在室内操作时调亮，在有日照的环境下可调低第一灯具25和第二灯具26的亮度。本实施例提供的集料云母含量测定系统可适用于室内试验室和施工现场检测。进一步地，第一灯具25和第二灯具26的灯光类型均为冷光。冷光的热量极少，照射停止后，发光仍能维持一定时间，便于在特殊情况下检查集料云母含量测定系统是否完整，如在突然停电时看是否需要收好或整理测定系统。进一步地，光照系统20的灯具21向下倾斜30-60度安装。具体地光照系统的灯具21向下倾斜45度安装。操作集料云母含量测定系统时，将干净的待检试样整齐平置于盛样器30上，运行光照系统10，如无影光照台，调整光照角度，保证成像清晰无阴影。灯具21向下倾斜30-60度，尤其是倾斜45度安装，可实现成像清晰无阴影。进一步地，光照系统20还包括第一电机27和第二电机28，第一灯具25包括第一灯泡251和第一灯座252，第一灯座252固定于第一电机27的转轴(图未示)上，第一灯泡251可拆卸地安装在第一灯座252上，第二灯座262固定于第二电机28的转轴(图未示)上，第二灯泡261可拆卸地安装在第二灯座262上；第一电机27和第二电机28均与处理器40连接。本实施例中，由处理器40控制第一电机27的转轴转动，第一电机27的转轴转动带动第一灯座252转动，第一灯座252转动带动第一灯泡251转动，由此调节第一灯泡251的照射角度。同理，由处理器40控制第二电机28的转轴转动，第二电机28的转轴转动带动第二灯座262转动，第二灯座262转动带动第二灯泡261转动，由此调节第二灯泡261的照射角度。实现第一灯具25和第二灯具26的照射角度可调。进一步地，光照系统20还包括支架24，灯具21包括灯泡214和灯座215，支架24与灯座215固定，灯泡214可拆卸地安装在灯座215上。支架24可支撑灯具21，一般地，支架24放在地面。支架24还可保持灯具21向下倾斜的角度。在再一实施例中，如图2所示，盛样器30的颜色与集料的颜色存在色差。具体地，盛样器的颜色为橙色。盛样器30的颜色与集料的颜色存在色差可方便处理器40分析出集料和底板。集料中各种颗粒的颜色与橙色的盛样器30均有色差，所以橙色可以作为盛样器30的颜色。在又一实施例中，如图2所示，图像采集系统10包括相机41和相机支架42，相机41可拆卸地安装在相机支架42上。相机支架42可支撑相机41的重量。相机为具有图像采集功能的数码相机或摄影机，或移动终端的摄像头，如手机的前摄像头、后摄像头等。图像采集系统10采集的图像，在图像采集系统中分析处理，例如在专业图像分析软件中进行直接观测，较于传统光学仪器更加精准。进一步地，相机支架42包括支撑架422和挂架424，支撑架42与地面垂直，挂架424包括挂杆4247、可拆卸抵触部4246和通孔4248。挂杆4247与支撑架42垂直，即挂杆4247与地面平行，可拆卸抵触部4246与挂杆4247垂直，即可拆卸抵触部4246与盛料器30垂直，也可以说可拆卸抵触部4246与地面垂直；通孔4248位于可拆卸抵触部4246下方,可拆卸抵触部4246和通孔4248可配合夹持住相机41。相机41包括机身413和镜头415，机身413与可拆卸抵触部4246过盈接触，镜头415嵌入通孔4248并伸出。可拆卸抵触部4246与盛料器30垂直，相机41在摩擦力和重力作用下，镜头垂直朝下。为保证相机的镜头415垂直朝下，相机41的机身413安装好后与挂架424垂直，可拆卸抵触部4246夹持在机身413的两侧。相当于机身413与地面垂直，也相当于机身413垂直于盛样器30，则此时镜头415可垂直朝下。下面结合具体试验说明：试验1本试验检测细集料云母含量的试验方法包括以下步骤：步骤一、将干净整洁的细集料整齐分散在盛样器上，盛样器颜色需与细集料存在一定色差；步骤二、将支架放置在盛料底板的两侧上方，将灯泡安装在灯座上，通过支架将灯座调整为向下倾斜45度，调试光照系统，在室外阳光充足的环境中进行，在无影光照台上进行图像采集；步骤三、拍摄照片，注意拍摄时相机镜头与盛样器保持垂直；步骤四、将采集的图像传入计算机，导入专业图像分析软件，识别每一集料颗粒的像素，并对每一颗粒进行编号；步骤五、利用其的像素统计功能，得到目标像素数量与图像像素总数。按下式计算细集料中云母含量：即为待测集料的云母含量。试验2步骤一、将干净整洁的细集料整齐分散在橙色的盛样底板上；步骤二、调试光照设备，处理器设定第一电机和第二电机的转动角度以调整第一灯具和第二灯具的照射角度，本试验选择应在光线充足的环境中进行，将在无影光照台上进行图像采集；步骤三、将相机放在相机支架的挂架上，机身穿过可拆卸抵触部，并由可拆卸抵触部扣紧机身两侧，镜头与盛样底板保持垂直，拍摄图像；步骤四、将采集的图像传入计算机，导入专业图像分析软件，识别每一集料颗粒的像素，并对每一颗粒进行编号；步骤五、利用其的像素统计功能，得到目标像素数量与图像像素总数。按下式计算细集料中云母含量：即为待测细集料云母含量。步骤六、对本试验方法的检测结果与规范相关试验方法的检测结果的关系进行对比，经过5次试验，试验数据见下表：试验次数云母像素图像总像素含量(％)依据规范测值(％)1121638765881.41.42118808732291.41.43112478763111.31.44120088808051.41.45120688695681.41.4上表中云母像素为云母像素数量，图像总像素为图像像素数量。由上表可以得到以下结论：本实用新型提及的一种基于图像处理技术的细集料云母含量试验方法的检测结果与我国现行《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)细集料云母含量试验的检测结果相关系数|r|＞0.95，即存在显著相关。如果规范有修改，变动，更新，本实用新型的集料云母含量测定系统可根据新规范的要求做适应性修改，本实用新型对此不做限制。以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页1 2 3