一种砂子自动筛分和计量装置及方法

本发明属于土木工程材料，具体涉及一种砂子自动筛分和计量装置及方法。

背景技术：

1、这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

2、普通混凝土是由水泥、砂、石子和水组成的。砂子在普通混凝土中堆聚成紧密的架构，砂与水泥、水混合成砂浆，填充架构的空隙。砂在普通混凝土中起骨架作用，水泥起胶凝作用。在技术上，砂的存在使混凝土比单纯的水泥浆具有更高的体积稳定性和更好的耐久性；在经济上，砂比水泥便宜得多，作为水泥混凝土的廉价的填充材料，使混凝土成本降低。当砂的用量相同时，如果过粗，则拌出的混凝土粘聚性较差，容易产生离析、泌水现象；如果过细，则它的总表面积较大，需要包围在砂子表面的水泥浆较多，拌制的混凝土粘度较大，水泥的耗用量相应增大。因此，砂子对混凝土的质量有极其重要的作用。

3、砂的颗粒级配是指不同粒径的砂粒搭配比例。良好的级配指粗颗粒的空隙恰好由中颗粒填充，中颗粒的空隙恰好由细颗粒填充，如此逐级填充使砂形成最密致的堆积状态，空隙率达到最小值，堆积密度达最大值。这样可达到节约胶凝材料，提高混凝土综合性能的目标。因此，砂颗粒级配反映空隙率大小。随着建筑行业的不断发展，市场对混凝土细砂的品质要求越来越高，砂石是混凝土的重要原料之一，而细度模数是衡量砂品质的重要指标之一，稳定细度模数对混凝土各方面性能提升具有重要意义，不同应用条件对建筑用砂的细度模数都有明确的要求。

4、随着生态环境保护力度的加强和建筑工程快速发展，近几年砂石行业一度出现供需失衡、价格高涨等问题。为解决天然砂石资源面临枯竭的现实问题，大力发展机制砂石已成为新形势下砂石行业安全高质量发展必由之路。砂石是基础设施建设工程用量最大的材料。砂石广泛用于建筑、道路、桥梁、水利、水电等基础设施建设，与人类的生存和发展息息相关，砂石品质直接影响建设工程质量。

5、传统的细度模数检测方法有两种，一种是通过不同孔径筛子筛分后，将筛分重量代入公式计算后求得细度模数；另一种是在线通过高清摄像，利用分析软件对图像中不同粒径占比进行分析计算，最终得出细度模数；第一种方法检测准确，误差小，但工作量大，而且容易产生较多粉尘，对人体伤害大，粉尘也容易污染环境；第二种方法，虽能及时的在线检测机制砂细度模数，但因细度模数是通过对拍摄的图像进行分析得出，其图形拍摄时物料不可能完全散开，存在遮挡现象，无法真实的反映细度模数，容易产生误差，目前还未有将细砂筛分和细度模数检测合二为一的设备。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种砂子自动筛分和计量装置及方法，该装置一方面可以进行砂的筛分，另一方面可以同时进行细度模数的检测。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供了一种砂子自动筛分和计量装置，包括砂筛分机构，所述砂筛分机构包括由左至右依次设置的多个细砂筛网，多个细砂筛网的筛孔直径由左至右依次增大，各细砂筛网底部设置筛分漏斗，筛分漏斗下方设置砂收集盒；所述砂收集盒底部设置压力传感器以获取砂收集盒中砂质量，压力传感器与控制器连接，根据砂质量进行细度模数计算。

4、作为进一步的技术方案，所述细砂筛网上方设置可水平移动的分隔板，分隔板竖向设置，分隔板与横向设置的伸缩杆相连接。

5、作为进一步的技术方案，所述分隔板底部置于细砂筛网顶部，伸缩杆可带动分隔板水平移动以进行逐步筛分；所述伸缩杆设有提示刻度线。

6、作为进一步的技术方案，多个细砂筛网位于同一平面上，多个细砂筛网形成的筛网面为倾斜面，筛网面左高右低。

7、作为进一步的技术方案，多个细砂筛网的长度尺寸相同，宽度尺寸由左至右依次减小。

8、作为进一步的技术方案，所述细砂筛网侧部设置挡板，砂筛分机构整体形成顶部开口的盒状结构；所述砂筛分机构顶部安装有透明塑料板。

9、作为进一步的技术方案，所述筛分漏斗设置多个，多个筛分漏斗一一对应设置于细砂筛网底部；所述砂收集盒设置多个，多个砂收集盒一一对应设置于筛分漏斗下方。

10、作为进一步的技术方案，所述砂筛分机构支撑于多个承重空心柱，承重空心柱顶部安装有振动弹簧；所述细砂筛网侧部设置振动器；所述砂收集盒底部设置于砂盒承重板，控制器安装于砂盒承重板底部。

11、第二方面，本发明还提供了一种如上所述的砂子自动筛分和计量装置的工作方法，包括以下步骤：

12、将需要筛分的细砂倒入第一个细砂筛网，启动振动器，此时部分细砂落入第一个砂收集盒；压力传感器监测砂收集盒中砂质量并记录；

13、拉动伸缩杆，使分隔板处于第一个细砂筛网和第二个细砂筛网之间，监测并记录第二个砂收集盒中砂质量；

14、重复以上过程，直到倒数第二个砂收集盒筛分工作完成，进行细度模数的计算；若有剩余砂未落入收集盒中，均落入最后一个砂收集盒中收集。

15、作为进一步的技术方案，各砂收集盒中砂质量分别为x1g、x2g......xng，计算前n-1个砂收集盒中砂质量为wg，依次用每个砂收集盒砂质量除以wg，得到单个砂收集盒砂质量的百分比；由单个砂收集盒砂质量的百分比得出各细砂筛网的累计筛余百分比，计算细度模数。

16、上述本发明的有益效果如下：

17、本发明的砂子自动筛分和计量装置，设置砂筛分机构，由多个逐渐变化筛孔直径的细砂筛网对砂子进行筛分，并收集至相应的砂收集盒中，实现砂的筛分；在筛分后，由压力传感器监测各砂收集盒中砂质量，并传输给控制器，可以同时进行细度模数的检测。

18、本发明的砂子自动筛分和计量装置，细砂筛网上方设置分隔板，分隔板由伸缩杆拉动，使得分隔板相应移动至对应细砂筛网处，便于逐步进行筛分，保证各砂收集盒采集数据的准确，也就保证细度模数检测的准确性。

技术特征：

1.一种砂子自动筛分和计量装置，其特征是，包括砂筛分机构，所述砂筛分机构包括由左至右依次设置的多个细砂筛网，多个细砂筛网的筛孔直径由左至右依次增大，各细砂筛网底部设置筛分漏斗，筛分漏斗下方设置砂收集盒；所述砂收集盒底部设置压力传感器以获取砂收集盒中砂质量，压力传感器与控制器连接，根据砂质量进行细度模数计算。

2.如权利要求1所述的砂子自动筛分和计量装置，其特征是，所述细砂筛网上方设置可水平移动的分隔板，分隔板竖向设置，分隔板与横向设置的伸缩杆相连接。

3.如权利要求2所述的砂子自动筛分和计量装置，其特征是，所述分隔板底部置于细砂筛网顶部，伸缩杆可带动分隔板水平移动以进行逐步筛分；所述伸缩杆设有提示刻度线。

4.如权利要求1所述的砂子自动筛分和计量装置，其特征是，多个细砂筛网位于同一平面上，多个细砂筛网形成的筛网面为倾斜面，筛网面左高右低。

5.如权利要求1所述的砂子自动筛分和计量装置，其特征是，多个细砂筛网的长度尺寸相同，宽度尺寸由左至右依次减小。

6.如权利要求1所述的砂子自动筛分和计量装置，其特征是，所述细砂筛网侧部设置挡板，砂筛分机构整体形成顶部开口的盒状结构；所述砂筛分机构顶部安装有透明塑料板。

7.如权利要求1所述的砂子自动筛分和计量装置，其特征是，所述筛分漏斗设置多个，多个筛分漏斗一一对应设置于细砂筛网底部；所述砂收集盒设置多个，多个砂收集盒一一对应设置于筛分漏斗下方。

8.如权利要求1所述的砂子自动筛分和计量装置，其特征是，所述砂筛分机构支撑于多个承重空心柱，承重空心柱顶部安装有振动弹簧；所述细砂筛网侧部设置振动器；所述砂收集盒底部设置于砂盒承重板，控制器安装于砂盒承重板底部。

9.如权利要求1-8任一项所述的砂子自动筛分和计量装置的工作方法，其特征是，包括以下步骤：

10.如权利要求9所述的工作方法，其特征是，各砂收集盒中砂质量分别为x1g、x2g......xng，计算前n-1个砂收集盒中砂质量为wg，依次用每个砂收集盒砂质量除以wg，得到单个砂收集盒砂质量的百分比；由单个砂收集盒砂质量的百分比得出各细砂筛网的累计筛余百分比，计算细度模数。

技术总结
本发明公开了一种砂子自动筛分和计量装置及方法，属于土木工程材料技术领域，包括砂筛分机构，所述砂筛分机构包括由左至右依次设置的多个细砂筛网，多个细砂筛网的筛孔直径由左至右依次增大，各细砂筛网底部设置筛分漏斗，筛分漏斗下方设置砂收集盒；所述砂收集盒底部设置压力传感器以获取砂收集盒中砂质量，压力传感器与控制器连接，根据砂质量进行细度模数计算。该装置一方面可以进行砂的筛分，另一方面可以同时进行细度模数的检测。

技术研发人员：范宏,王洪全,安福鹏,田崇旭,张永涛,杨魏青
受保护的技术使用者：青岛理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13