專利名稱：填料粒徑級配自動檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測路基填料及混凝土集料質(zhì)量用的設(shè)備，尤其涉及一種填料粒徑級配自動檢測儀。
背景技術(shù)：
目前，對填料粒徑級配的檢測均采用顆粒分析試驗。檢測填料粒徑級配的目的是測定填料中各種粒組所占該土總質(zhì)量的百分數(shù)，以了解顆粒大小的分布情況，為確定填料的類型、判斷填料的工程性質(zhì)及選擇填料提供依據(jù)。所以，顆粒分析試驗是一項常用的土工試驗，其試驗方法早已納入相關(guān)試驗規(guī)程。顆粒分析試驗的主要設(shè)備是分析篩和篩析機?，F(xiàn)有技術(shù)中，填料粒徑級配的檢測方法是將一定數(shù)量的風干試樣過2mm篩，篩上試樣倒入依次疊好的粗篩最上層篩中，篩下的試樣倒入依次疊好的細篩最上層篩中，進行震篩；震篩完成后，按由上而下的順序?qū)⒏骱Y取下，置于瓷盤上用手拍叩搖晃，直至篩凈為止，篩下的試樣應(yīng)收放入下一級篩內(nèi)，最后用天平或臺秤稱各級篩上及底盤內(nèi)試樣的質(zhì)量； 稱重完成后，以小于某粒徑的試樣質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的百分數(shù)為縱坐標，顆粒粒徑為橫坐標，在半對數(shù)坐標紙上繪制顆粒大小分布點，并將分段曲線接繪成一條平滑曲線；通過顆粒大小分布曲線計算相應(yīng)的級配指標，如鐵路工程土工試驗規(guī)程規(guī)定篩析法顆粒分析試驗需得出試樣占總試樣質(zhì)量60%、30%、10%的粒徑d6Q、d3(1、d1Q，計算不均勻系數(shù)Cu (Cu = d60/d10)
和和曲率系數(shù)Cc^Q7 =<。/(名。_式。))。上述現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下缺點需要人工稱重、記錄、計算、繪制曲線；操作繁瑣、費時，且試驗結(jié)果受人為因素影響大。在此情況下，就提出了研發(fā)一種新的儀器設(shè)備的需要，對不同類型填料的粒徑級配進行自動準確的檢測，這也是本申請人研發(fā)該項目的宗旨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)Σ煌愋吞盍系牧郊壟溥M行自動準確檢測的填料粒徑級配自動檢測儀。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的填料粒徑級配自動檢測儀，包括測控裝置、篩分裝置，所述測控裝置包括單片微處理器、力傳感器，所述力傳感器依次通過信號放大器和A/D轉(zhuǎn)換器與單片微處理器電連接；所述篩分裝置包括分析篩、震動裝置，所述分析篩通過分析篩固定架設(shè)置在震動
1 ο由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的填料粒徑級配自動檢測儀，由于包括測控裝置、篩分裝置，所述測控裝置包括單片微處理器、力傳感器，所述力傳感器依次通過信號放大器和A/D轉(zhuǎn)換器與單片微處理器電連接；篩分裝置包括分析篩、震動裝置，所述分析篩通過分析篩固定架設(shè)置在震動裝置上。能對不同類型填料的粒徑級配進行自動準確的檢測。


圖1為本發(fā)明實施例一提供的填料粒徑級配自動檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例一中測控裝置的電路原理圖；圖3為本發(fā)明實施例二提供的填料粒徑級配自動檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例三提供的填料粒徑級配自動檢測儀的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例三中的測控裝置的電路原理圖。圖1中，11-分析篩固定架；12-分析篩；13-力傳感器；14-震動裝置；15-電機； 16-時間控制器；17-電機控制及力傳感器接口 ；18-顯示器；19-打印機接口 ；110-計算機接口；111-按鍵；112-電源開關(guān)；113-測控裝置；114-篩分裝置；圖3中，21-分析篩固定架；22-分析篩；23-緊固裝置；24-震動裝置；25-電機； 26-力傳感器；27-鋼絲繩；28-傳感器固定架；29-按鍵；210-電機控制及力傳感器接口 ； 211-顯示器；212-打印機接口 ；213-計算機接口 ；214-電源開關(guān)；215-測控裝置；216-篩分裝置；圖4中，31-分析篩固定架；32-分析篩；33-震動裝置；34-電機；35-稱重平臺； 36-力傳感器；37-按鍵；38-力傳感器接口 ；39-顯示器；310-打印機接口 ；311-計算機接口 ；312-電源開關(guān)。
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例作進一步地詳細描述。本發(fā)明的填料粒徑級配自動檢測儀，其較佳的具體實施方式
是包括測控裝置、篩分裝置，所述測控裝置包括單片微處理器、力傳感器，所述力傳感器依次通過信號放大器和A/D轉(zhuǎn)換器與單片微處理器電連接；所述篩分裝置包括分析篩、震動裝置，所述分析篩通過分析篩固定架設(shè)置在震動裝置上。震動裝置可以設(shè)有電機或其它的震動源。所述力傳感器可以設(shè)置在震動裝置與分析篩固定架之間；或者，所述震動裝置上設(shè)有傳感器固定架，所述力傳感器可以設(shè)置在所述傳感器固定架的頂梁與分析篩固定架的頂部之間。測控裝置可以包括時間控制器、電機控制及力傳感器接口、顯示器、打印機接口、 計算機接口、按鍵、電源開關(guān)等。所述力傳感器也可以單獨設(shè)置，所述力傳感器上設(shè)有稱重平臺。所述測控裝置可以包括時間控制器、力傳感器接口、顯示器、打印機接口、計算機接口、按鍵、電源開關(guān)等。所述測控裝置能夠?qū)崿F(xiàn)以下一項或多項功能自動檢測填料粒徑級配，記錄小于某粒徑顆粒的試樣質(zhì)量，自動計算小于某粒徑顆粒的試樣質(zhì)量占總質(zhì)量的百分數(shù)；自動記錄和打印顆粒大小分布曲線；自動計算并顯示顆粒級配指標，包括以下一項或多項顆粒組成指標限制粒徑 d6Q、有效粒徑d1Q、不均勻系數(shù)Cu、曲率系數(shù)C。、顆粒級配曲線上相應(yīng)于15%含量的粒徑d15、 相應(yīng)于85%含量的粒徑d85。
本發(fā)明的填料粒徑級配自動檢測儀，能夠?qū)Σ煌愋吞盍系牧郊壟溥M行自動準確的檢測，具有儀器輕巧、使用方便、操作簡單、檢測速度快、數(shù)據(jù)準確客觀、自動打印和存儲檢測結(jié)果、減少粉塵污染的優(yōu)點；降低了試驗人員的勞動強度并提高了測試的準確性。下面通過具體實施例對本發(fā)明進行詳細的說明具體實施例一如圖1所示，包括篩分裝置和測控裝置，力傳感器放置于震動裝置與分析篩固定架之間。篩分裝置包括分析篩固定架、分析篩、震動裝置、電機等。測控裝置包括力傳感器、時間控制器、顯示器、按鍵、電源開關(guān)、打印機接口、計算機接口、電機控制及力傳感器接口等。各分析篩的篩孔尺寸和質(zhì)量及分析篩固定架質(zhì)量在操作前輸入測控裝置程序中。具體操作如下將一定數(shù)量的風干試樣倒入依次疊好的分析篩最上層篩中，用分析篩固定架固定好分析篩。用測控裝置的時間控制器設(shè)定好震動時間，然后震動篩分試樣。 篩分完成后將力傳感器抬高固定好，稱取分析篩固定架、分析篩和試樣總質(zhì)量，點擊測控裝置的按鍵存儲該總質(zhì)量。然后從上方取下第一個分析篩，并在測控裝置中存儲該質(zhì)量數(shù)值， 依次逐個操作，直到最后一個分析篩。這時各孔徑的分析篩及相應(yīng)各級篩試樣的質(zhì)量已存入測控裝置，測控裝置經(jīng)過數(shù)據(jù)運算處理，生成相應(yīng)的顆粒大小分布曲線，并自動計算d6Q、 d30> d10, d85及Cu、Cc等級配指標。通過與打印機、計算機連接，可將將數(shù)據(jù)與曲線打印出來或傳輸?shù)接嬎銠C中。如圖2所示，測控裝置電路主要由電機控制模塊、信號采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、 存儲模塊、顯示模塊、打印傳輸模塊、按鍵等幾個部分組成。其工作原理是通過按鍵操作， 單片微處理器I/O 口輸出控制信號，經(jīng)光電耦合器隔離及驅(qū)動，控制繼電器工作，從而控制電機運轉(zhuǎn)。力傳感器信號經(jīng)信號放大器放大進入A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后，傳送給單片微處理器進行數(shù)據(jù)采集、運算處理和存儲，最后由顯示器顯示， 并通過通信接口輸出到打印機打印測試結(jié)果，或連接計算機傳輸測試數(shù)據(jù)。具體實施例二 如圖3所示，力傳感器放置于篩分裝置上部。篩分裝置包括分析篩固定架、分析篩、緊固裝置、震動裝置、電機、鋼絲繩和傳感器固定架等。測控裝置包括力傳感器、顯示器、按鍵、電源開關(guān)、打印機接口、計算機接口、電機控制及力傳感器接口等。各分析篩的篩孔尺寸和質(zhì)量及分析篩固定架質(zhì)量在操作前輸入測控裝置程序中。具體操作如下將一定數(shù)量的風干試樣倒入依次疊好的分析篩最上層篩中，用分析篩固定架固定好分析篩，緊固裝置固定好分析篩固定架底部。在測控裝置中設(shè)定好震動時間，點擊按鍵確定后震動篩分試樣。篩分完成后將緊固裝置松開，用繩索掛到力傳感器下部的鉤上，將分析篩固定架及分析篩提升，稱取分析篩固定架、分析篩和試樣總質(zhì)量，點擊測控裝置的按鍵存儲該總質(zhì)量。然后從上方取下第一個分析篩，并在測控裝置中存儲該質(zhì)量數(shù)值，依次逐個操作，直到最后一個分析篩。這時各孔徑的分析篩及相應(yīng)各級篩試樣的質(zhì)量已存入測控裝置，測控裝置經(jīng)過數(shù)據(jù)運算處理，生成相應(yīng)的顆粒大小分布曲線，并自動計算d6(l、d3(l、d1(l、d85及Cu、Cc等級配指標。通過與打印機、計算機連接，可將將數(shù)據(jù)與曲線打印出來或傳輸?shù)接嬎銠C中。具體實施例三如圖4所示，篩分裝置與測控裝置獨立工作。篩分裝置包括分析篩固定架、分析篩、震動裝置、電機等。測控裝置包括力傳感器、稱重平臺、顯示器、按鍵、電源開關(guān)、打印機接口、計算機接口、電機控制及力傳感器接口等。各分析篩的篩孔尺寸和質(zhì)量在操作前輸入測控裝置程序中。具體操作如下將一定數(shù)量的風干試樣倒入依次疊好的分析篩最上層篩中，用分析篩固定架固定好分析篩，然后震動篩分試樣。篩分完成后將分析篩整體移動到稱重平臺上，稱取分析篩和試樣總質(zhì)量，點擊測控裝置的按鍵存儲該總質(zhì)量。然后從上方取下第一個分析篩，并在測控裝置中存儲該質(zhì)量數(shù)值，依次逐個操作，直到最后一個分析篩。這時各孔徑的分析篩及相應(yīng)各級篩試樣的質(zhì)量已存入測控裝置，測控裝置經(jīng)過數(shù)據(jù)運算處理，生成相應(yīng)的顆粒大小分布曲線，并自動計算d6(l、d3(l、d1(l、d85及CU、C。等級配指標。通過與打印機、 計算機連接，可將將數(shù)據(jù)與曲線打印出來或傳輸?shù)接嬎銠C中。如圖5所示，是具體實施例三中測控裝置電路的原理圖。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種填料粒徑級配自動檢測儀，其特征在于，包括測控裝置、篩分裝置，所述測控裝置包括單片微處理器、力傳感器，所述力傳感器依次通過信號放大器和A/D轉(zhuǎn)換器與單片微處理器電連接；所述篩分裝置包括分析篩、震動裝置，所述分析篩通過分析篩固定架設(shè)置在震動裝置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填料粒徑級配自動檢測儀，其特征在于，所述力傳感器設(shè)置在震動裝置與分析篩固定架之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填料粒徑級配自動檢測儀，其特征在于，所述震動裝置上設(shè)有傳感器固定架，所述力傳感器設(shè)置在所述傳感器固定架的頂梁與分析篩固定架的頂部之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的填料粒徑級配自動檢測儀，其特征在于，所述測控裝置包括時間控制器、電機控制及力傳感器接口、顯示器、打印機接口、計算機接口、按鍵、電源開關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的填料粒徑級配自動檢測儀，其特征在于，所述力傳感器單獨設(shè)置，所述力傳感器上設(shè)有稱重平臺。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的填料粒徑級配自動檢測儀，其特征在于，所述測控裝置包括時間控制器、力傳感器接口、顯示器、打印機接口、計算機接口、按鍵、電源開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5所述的填料粒徑級配自動檢測儀，其特征在于，所述測控裝置能夠?qū)崿F(xiàn)以下一項或多項功能自動檢測填料粒徑級配，記錄小于某粒徑顆粒的試樣質(zhì)量，自動計算小于某粒徑顆粒的試樣質(zhì)量占總質(zhì)量的百分數(shù)；自動記錄和打印顆粒大小分布曲線；自動計算并顯示顆粒級配指標，包括以下一項或多項顆粒組成指標限制粒徑d60、有效粒徑d1Q、不均勻系數(shù)Cu、曲率系數(shù)C。、顆粒級配曲線上相應(yīng)于15%含量的粒徑d15、相應(yīng)于 85%含量的粒徑d85。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5所述的填料粒徑級配自動檢測儀，其特征在于，所述震動裝置設(shè)有電機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種填料粒徑級配自動檢測儀，包括測控裝置、篩分裝置，測控裝置包括單片微處理器、力傳感器，力傳感器依次通過信號放大器和A/D轉(zhuǎn)換器與單片微處理器電連接；篩分裝置包括分析篩、震動裝置，分析篩通過分析篩固定架設(shè)置在震動裝置上。能對不同類型填料的粒徑級配進行自動準確的檢測，具有儀器輕巧、使用方便、操作簡單、檢測速度快、數(shù)據(jù)準確客觀、自動打印和存儲檢測結(jié)果、減少粉塵污染的優(yōu)點；降低了試驗人員的勞動強度并提高了測試的準確性。
文檔編號G01N5/04GK102445408SQ20111029403
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者東愛明, 孫嘉良, 徐惠純, 李樹峰, 梁志新, 肖金鳳, 邢亮, 郭紹影 申請人:中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司