一种泡沫温拌沥青加水控制计量系统的制作方法

1.本发明一般涉及泡沫温拌沥青加水系统技术领域，具体涉及一种泡沫温拌沥青加水控制计量系统。


背景技术：

2.沥青混合料热拌工艺是我国最为常用的沥青路面施工工艺。热拌沥青混合料的拌和温度通常在 150℃~180℃之间，施工成型后的路面具备良好的路用性能，但施工过程需消耗大量能量、排放有害气体、危害作业人员健康，同时施工过程也加剧了沥青的老化从而降低路面的使用寿命。交通建设行业在环境污染和资源消耗的问题上正面临着严峻的挑战。为此，现有技术中现在提出了泡沫温拌沥青混合料基体的半柔性路面技术。该路面材料是在矿料中添加适当掺量的再生料，通过泡沫沥青温拌技术成型大空隙温拌再生基体，然后往基体灌注专用水泥砂浆并经养护而成的新型复合路面材料——泡沫沥青温拌半柔性路面材料。采用温拌技术能够减少能量消耗、有害气体排放和沥青老化，降低再生料的二次老化。
3.泡沫沥青温拌技术中泡沫沥青的生产至关重要，而沥青在发泡时控制沥青与水的比例时影响沥青发泡效果的主要因素，由此，本发明提供了一种泡沫温拌沥青加水控制计量系统。


技术实现要素：

4.鉴于上述的问题，本技术提供了一种泡沫温拌沥青加水控制计量系统, 用于控制沥青发泡过程中加水量，使加水量与沥青的比例相适配，从而提高沥青发泡效果。
5.本发明提供一种泡沫温拌沥青加水控制计量系统，包括储水箱，所述储水箱的出水口连通有液泵，还包括控制装置、用于检测沥青发泡器沥青添加剂量的检测装置及与所述液泵的出液口连通的液体输送支路和液体回流支路，所述液体输送支路与所述沥青发泡器连通，所述控制装置用于获取所述检测装置的测量信息，并根据所述检测装置的检测信息切换连通所述液体输送支路和所述液体回流支路。
6.进一步地，还包括与所述沥青发泡器的出料口连通的搅拌装置，所述搅拌装置连通有加水支路，所述加水支路上设置有与所述控制装置连通的第一流量检测装置和第一电磁开关。
7.进一步地，所述液体输送支路包括连通的压力表、第二流量检测装置和第二电磁开关；所述液体回流支路包括与所述液泵的出液口连通的第三电磁开关，所述第三电磁开关的出液口与所述储水箱连通，所述压力表、第二流量检测装置、第二电磁开关及第三电磁开关均与所述控制装置连接。
8.进一步地，所述第二流量检测装置包括相对设置在输水管道两侧的两个超声波传感器，两个所述超声波传感器连接有信号调节模块，所述信号调节模块连接有fpga，fpga连接有计时模块，fpga连接、计时模块均与所述控制装置连通，工作时，超声波传感器发射声
波信号并接受声波信号，超声波传感器在接收到声波信号后经过信号调节模块进行信号转换、增益放大、高通滤波、过零比较等操作，经过调理的回波信号经过互相关运算，得出信号匹配度最大点，计时模块完成计时，完成超声波渡越时间测量，fpga读出时间信息，将数据传送至控制装置，控制装置经过数据分析从而得出输水管道内水流的流量信息。
9.进一步的，两个超声波传感器沿输水管道轴向方向间隔的距离为l1，输水管道的直径为d1，流量的计算方法为：输水管道内有水流经过时，下游传播过程的渡越时间t1，上游传播过程的渡越时间t2，两个渡越时间t1、t2分别为：t1＝l1*sinθ/（c＋v*cosθ），t2＝l/（c－v*cosθ），| t1-t2|＝（2 v*cosθl1*sinθ）/（c2‑ꢀ
v2*cos2θ），其中c为超声波在液体中的传播速度，v为水流在输水管道内的传播速度，θ为声道与输液管道轴线的夹角，&为调整系数，取值范围为0.39-0.79,；由于c远大于v，因此则c2‑ꢀ
v2*cos2θ≈c2，则v＝c2*| t1-t2|/（2*l1*sinθ* cosθ），输液管道的直径为d1，则输液管道内液体的瞬时流量ω＝π/4[v*& d12* c2*| t1-t2|/（2*l1*sinθ* cosθ）]，通过这种设置方式可是实时测量输水管道内的输液流量，从而控制装置可以根据输液流量的大小精确获取添加至沥青发泡器内的水量，从而可以精确控制第一电磁开关的开闭，使加水量与沥青的添加量相适配，保证沥青发泡质量。
[0010]
进一步地，所述沥青发泡器设置有多个进液口，所述第二流量检测装置的出液口设置有多条与所述沥青发泡器多个进液口一一连通的输液管道，每条所述输液管道上均设置有一个所述第二电磁开关。
[0011]
进一步地，所述控制装置用于与获取所述压力表、第二流量检测装置的检测值，根据检测值判断所述输送支路内液体输送的稳定性。
[0012]
进一步地，还包括用于获取当前环境中空气参数的获取单元，所述控制装置还用于获取所述获取单元获取值，以控制所述第一电磁开关的开闭时间。
[0013]
进一步地，所述第一电磁开关的开闭时间的确定方法为：t＝{【（1-γ）*&1－ρ*c
p
*（t1-t2）*&2】*μ}*c1/φ，其中γ为由搅拌装置搅拌后的温拌沥青混合料的蒸发常量，取值范围为0.35-0.47，φ为加水支路内水流的流通速度，μ为调节系数，取值范围为1.57-4.65；&1为由搅拌装置搅拌后的温拌沥青混合料的辐射通量，c
p
为空气的定压比热容，ρ为空气密度，&2为空气辐射通量，t1为由搅拌装置搅拌后的温拌沥青混合料的温度，t2为空气温度，c1为沥青发泡器内生产发泡沥青的总重量，由于环境温度和湿度的影响导致由搅拌装置搅拌后的温拌沥青混合料内水分的蒸发速度不同，而混合料内的水分与路面的形成质量也密切相关，通过该方法获取空气参数，根据空气参数对混合料内添加水分，从而确保混合料在运输至施工现场后混合料内水分处于一恒定值，从而可以确保施工后路面的质量，且保证施工路面的质量一致。
[0014]
本发明提供一种泡沫温拌沥青加水控制计量系统，通过控制装置检测沥青发泡器沥青的添加量从而控制加水量，并在沥青发泡器停止工作后可以通过打开第三电磁开关使水流通过回流支路流回储水箱，从而可以根据沥青发泡器的工作状态实时调整加水的量，保证沥青发泡器的工作质量。
[0015]
通过设置第二流量检测装置及压力表，从而可以对加水支路内水流的流量进行实时监测，确保添加时的水流水压恒定，进一步保证了水量的添加精度。
附图说明
[0016]
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
[0017]
图1为本发明提供的一种泡沫温拌沥青加水控制计量系统的一种实施方式的结构示意图。
[0018]
图2为本发明提供的一种泡沫温拌沥青加水控制计量系统中第二流量检测装置设置的结构示意图。
具体实施方式
[0019]
下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0020]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
[0021]
本发明提供一种泡沫温拌沥青加水控制计量系统，参考图1、图2，作为具体的实施方式，该计量系统包括储水箱1，所述储水箱1的出水口连通有液泵2，还包括控制装置6、用于检测沥青发泡器5沥青添加剂量的检测装置7及与所述液泵的出液口连通的液体输送支路3和液体回流支路4，所述液体输送支路3与所述沥青发泡器5连通，所述控制装置用于获取所述检测装置7的测量信息，并根据所述检测装置的检测信息切换连通所述液体输送支路3和所述液体回流支路4。
[0022]
在工作时，通过储水箱储存一定量的水，通过水泵工作将水加压为液体输送支路提供恒压恒流的水流，水流压力保持一致，可以保证水箱内部的水温度一致，控制装置通过获取检测装置7的检测信息，从而获取供给给沥青发泡器的沥青量及沥青的供给速度，从而可以根据沥青的供给速度控制调节加水支路的加水量及加水速度。
[0023]
进一步地，参考图1、作为具体的实施方式，本发明提供一种泡沫温拌沥青加水控制计量系统，该计量系统还包括与所述沥青发泡器5的出料口连通的搅拌装置8，所述搅拌装置8连通有加水支路81，所述加水支路81上设置有与所述控制装置连通的第一流量检测装置82和第一电磁开关83。
[0024]
具体的，高温沥青和水在沥青发泡器5内接触使沥青发泡从而产生发泡沥青，然后发泡沥青从输出至搅拌装置8，搅拌装置内按照比例加入骨料进行搅拌，得到泡沫沥青混合料，然后从搅拌装置中倒出运输至施工现场进行施工即可，然而由于天气不同、季节不同，空气中的质量参数也不同，空气参数包括空气温度、空气湿度等参数，导致泡沫沥青混合料内水分的蒸发速率也不相同，因此导致路面的形成质量也不相同，因此不同季节不同温度下路面施工的标准也不同，因此使路面施工不便于管理，为了保证施工时混合料的水分含量一致，可以在搅拌装置中添加加水支路，从而根据不同的天气，进行水量的补充，保证不论天气情况如何施工时混合料的水分含量均一致，从而可以确保施工后路面的质量，且保证施工路面的质量一致。
[0025]
进一步地，参考图1，作为具体的实施方式，还包括用于获取当前环境中空气参数的获取单元9，所述控制装置6还用于获取所述获取单元9获取值，以控制所述第一电磁开关
83的开闭时间，其中获取单元9可以通过天气预报预测的空气温度湿度。
[0026]
具体的，第一电磁开关的开闭时间的确定方式为：t＝{【（1-γ）*&1－ρ*c
p
*（t1-t2）*&2】*μ}/φ，其中γ为由搅拌装置搅拌后的温拌沥青混合料的蒸发常量，取值范围为0.35-0.47，φ为加水支路内水流的流通速度，μ为调节系数，取值范围为1.57-4.65；&1为由搅拌装置搅拌后的温拌沥青混合料的辐射通量，c
p
为空气的定压比热容，ρ为空气密度，&2为空气辐射通量，t1为由搅拌装置搅拌后的温拌沥青混合料的温度，t2为空气温度。由于环境温度和湿度的影响导致由搅拌装置搅拌后的温拌沥青混合料内水分的蒸发速度不同，而混合料内的水分与路面的形成质量也密切相关，通过该方法获取空气参数，根据空气参数对混合料内添加水分，从而确保混合料在运输至施工现场后混合料内水分处于一恒定值，从而可以确保施工后路面的质量，且保证施工路面的质量一致。
[0027]
进一步地，所述液体输送支路3包括连通的压力表31、第二流量检测装置32和第二电磁开关33；所述液体回流支路4包括与所述液泵的出液口连通的第三电磁开关41，所述第三电磁开关41的出液口与所述储水箱1连通，所述压力表31、第二流量检测装置32、第二电磁开关33及第三电磁开关41均与所述控制装置6连接。
[0028]
进一步地，所述第二流量检测装置包括相对设置在输水管道两侧的两个超声波传感器321，两个所述超声波传感器连接有信号调节模块，所述信号调节模块连接有fpga，fpga连接有计时模块，fpga连接、计时模块均与所述控制装置连通，工作时，超声波传感器发射声波信号并接受声波信号，超声波传感器在接收到声波信号后经过信号调节模块进行信号转换、增益放大、高通滤波、过零比较等操作，经过调理的回波信号经过互相关运算，得出信号匹配度最大点，计时模块完成计时，完成超声波渡越时间测量，fpga读出时间信息，将数据传送至控制装置，控制装置经过数据分析从而得出输水管道内水流的流量信息。
[0029]
进一步的，两个超声波传感器沿输水管道轴向方向间隔的距离为l1，输水管道的直径为d1，流量的计算方法为：输水管道内有水流经过时，下游传播过程的渡越时间t1，上游传播过程的渡越时间t2，两个渡越时间t1、t2分别为：t1＝l1*sinθ/（c＋v*cosθ），t2＝l/（c－v*cosθ），| t1-t2|＝（2 v*cosθl1*sinθ）/（c2‑ꢀ
v2*cos2θ），其中c为超声波在液体中的传播速度，v为水流在输水管道内的传播速度，θ为声道与输液管道轴线的夹角，&为调整系数，取值范围为0.39-0.79,；由于c远大于v，因此则c2‑ꢀ
v2*cos2θ≈c2，则v＝c2*| t1-t2|/（2*l1*sinθ* cosθ），输液管道的直径为d1，则输液管道内液体的瞬时流量ω＝π/4[v*& d12* c2*| t1-t2|/（2*l1*sinθ* cosθ）]，通过这种设置方式可是实时测量输水管道内的输液流量，从而控制装置可以根据输液流量的大小精确获取添加至沥青发泡器内的水量，从而可以精确控制第二电磁开关的开闭，使加水量与沥青的添加量相适配，保证沥青发泡质量。
[0030]
进一步地，所述沥青发泡器5设置有多个进液口，所述第二流量检测装置32的出液口设置有多条与所述沥青发泡器5多个进液口一一连通的输液管道，每条所述输液管道上均设置有一个所述第二电磁开关33。
[0031]
进一步地，所述控制装置6用于与获取所述压力表31、第二流量检测装置32的检测值，根据检测值判断所述输送支路3内液体输送的稳定性。
[0032]
以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术
方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。