專利名稱：基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機(jī)集料計(jì)量控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機(jī)集料計(jì)量控制裝置，屬道路工程施工技術(shù)設(shè)備。
背景技術(shù)：
高質(zhì)量的瀝青混合料是修筑高質(zhì)量瀝青路面的前提，生產(chǎn)高質(zhì)量的瀝青混合料必須嚴(yán)格控制各組成成分的添加數(shù)量(計(jì)量控制)，例如礦粉的添加量、細(xì)集料的添加量、粗集料的添加量、瀝青的添加量等。傳統(tǒng)的瀝青拌和機(jī)為“連續(xù)式瀝青拌和機(jī)”，其生產(chǎn)工藝為不同的集料直接用輸送帶送入烘干滾筒，高溫烘干后，加入礦粉和瀝青連續(xù)拌和、出料。采用這種拌和機(jī)及生產(chǎn)方式的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、設(shè)備價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是各種集料的輸入沒有計(jì)量裝置，完全靠經(jīng)驗(yàn)調(diào)整輸料傳送帶的轉(zhuǎn)速來控制各種集料的摻量和配比，質(zhì)量保證精度較低。鑒于此，八十年代后歐洲首先開發(fā)出了“間歇式瀝青拌和機(jī)”，并很快在世界上許多國家得到普及。這種拌和機(jī)是在連續(xù)式拌和機(jī)的基礎(chǔ)上添加振動(dòng)篩分設(shè)備、集料計(jì)量設(shè)備、間歇式拌和方式和計(jì)算機(jī)監(jiān)控部分。間歇式瀝青拌和機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是可以精確控制瀝青混合料的配比，生產(chǎn)出高質(zhì)量的瀝青混合料。缺點(diǎn)是生產(chǎn)效率低(僅相當(dāng)于連續(xù)式瀝青拌和機(jī)單位時(shí)間產(chǎn)量的一半)；設(shè)備價(jià)格昂貴(相當(dāng)于連續(xù)式拌和機(jī)價(jià)格的一倍以上)。
(三)實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服和解決現(xiàn)有連續(xù)式瀝青拌和機(jī)存在各種集料的輸入無計(jì)量裝置，只憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)整輸料傳送帶的轉(zhuǎn)速來控制各種集料的摻量和配比，使得質(zhì)量精度較低，以及現(xiàn)有間歇式瀝青拌和機(jī)又存在生產(chǎn)效率低、設(shè)備價(jià)格昂貴等的缺點(diǎn)和問題，研究、設(shè)計(jì)一種基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機(jī)礦質(zhì)集料計(jì)量控制裝置，它采用計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像技術(shù)裝備連續(xù)式瀝青拌和機(jī)，使其能在保持生產(chǎn)效率高、設(shè)備價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出相當(dāng)于間歇式拌和機(jī)的高質(zhì)量瀝青混合料，并能用于改造間歇式瀝青拌和機(jī)，使其提高生產(chǎn)效率。
本實(shí)用新型是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機(jī)集料計(jì)量控制裝置的構(gòu)成結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其集料計(jì)量控制程序方框圖如圖2所示。它由中央控制計(jì)算機(jī)1、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)2、集料給料裝置3、瀝青儲(chǔ)備及供給裝置——瀝青泵4、瀝青流量計(jì)5、粉料螺旋推進(jìn)器6、粉料流量計(jì)7、溫度傳感器8、集料烘干拌和裝置9、成品料倉10共同安裝連接構(gòu)成，其相互位置及連接關(guān)系為中央控制計(jì)算機(jī)分別通過數(shù)字圖像信號(hào)線、集料給料控制信號(hào)線、瀝青供給信號(hào)線、瀝青流量控制信號(hào)線、礦粉料推進(jìn)控制信號(hào)線、粉流流量控制信號(hào)線、溫度傳感信號(hào)線、集料烘干拌和控制信號(hào)線、成品料控制信號(hào)線分別與數(shù)字?jǐn)z像機(jī)2、集料給料裝置3、瀝青儲(chǔ)備及供給裝置——瀝青泵4、瀝青流量計(jì)5、粉料螺旋推進(jìn)器6、粉料流量計(jì)7、溫度傳感器8、集料烘干拌和裝置9、成品料倉10相互電氣連接，集料烘干拌和裝置9分別通過集料給料管道、瀝青管道、粉料螺旋推進(jìn)器管道、烘干拌和裝置管道分別與集料粉料裝置3、瀝青泵4、粉料螺旋推進(jìn)器6、成品料倉10相連通，溫度傳感器8裝置于烘干拌和裝置內(nèi)。
本實(shí)用新型的集料計(jì)量控制原理如下采用數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)動(dòng)態(tài)監(jiān)視連續(xù)式瀝青拌和機(jī)的集料給料裝置，采集到各檔集料或混合集料的數(shù)字圖像信息后，將數(shù)字圖像信號(hào)傳送給中央控制計(jì)算機(jī)，中央控制計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)字圖像信息進(jìn)行處理，分離出各檔集料或混合集料中顆粒尺寸、形狀和所占數(shù)量百分比，即重量、體積信息；合成級(jí)配曲線并與目標(biāo)級(jí)配曲線相比較，若不滿足，則分析原因，看哪檔集料多或少，再提出合理的數(shù)量要求；實(shí)時(shí)自動(dòng)控制或調(diào)整集料給料裝置，即調(diào)整輸料傳送帶轉(zhuǎn)速，使其滿足級(jí)配所要求的各檔集料數(shù)量，進(jìn)而生產(chǎn)出合格的瀝青混合料；具體控制過程為①數(shù)字?jǐn)z像機(jī)2監(jiān)視礦質(zhì)集料給料裝置3，以數(shù)字圖像的方式為中央控制計(jì)算機(jī)1提供實(shí)時(shí)和連續(xù)的集料幾何特征和數(shù)量多方面的信息；中央控制計(jì)算機(jī)1通過控制各檔集料的進(jìn)料速度，實(shí)現(xiàn)集料的計(jì)量控制；②通過瀝青流量計(jì)5和粉料流量計(jì)7獲取瀝青和礦粉的添加量信息，通過控制瀝青泵4和粉料螺旋推進(jìn)器6實(shí)現(xiàn)計(jì)量控制；③通過溫度傳感器8獲取集料烘干拌和裝置9的溫度信息，控制該裝置的溫度和拌和時(shí)間。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)設(shè)備相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)本實(shí)用新型屬于應(yīng)用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)范疇。由于現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)設(shè)備無法準(zhǔn)確測量和控制礦質(zhì)集料的劑量，生產(chǎn)出合格的瀝青混合料，國家有關(guān)規(guī)范明令禁止在高等級(jí)瀝青路面工程中使用連續(xù)式瀝青拌和機(jī)。應(yīng)用本實(shí)用新型技術(shù)方案，可以盤活資產(chǎn)、變廢為寶，大幅度提高瀝青混合料的生產(chǎn)效率，降低設(shè)備成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量；(2)應(yīng)用本實(shí)用新型技術(shù)方案的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)還在于無需對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行大的改動(dòng)，只需添加攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)和相應(yīng)軟件系統(tǒng)等簡單控制元件就可以解決問題。改造成本約相當(dāng)于設(shè)備購買價(jià)格的百分之一；(3)本實(shí)用新型技術(shù)方案也可以用于新設(shè)備的生產(chǎn)，降低設(shè)備成本，提高市場競爭力；(4)未來5～10年，我國將建設(shè)近2萬公里高速公路，需要瀝青混合料近兩億噸，如果加上其它等級(jí)道路的建設(shè)和道路養(yǎng)護(hù)所需要的瀝青混合料，其數(shù)量將是非常之巨大的。從這一意義上說，本實(shí)用新型將具有廣闊的應(yīng)用前景及巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。


下面對(duì)說明書附圖進(jìn)一步說明如下圖1是基于數(shù)字?jǐn)?shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機(jī)集料計(jì)量控制裝置的結(jié)構(gòu)構(gòu)成示意圖；圖2是其集料計(jì)量控制程序方框圖。圖中1是中央控制計(jì)算機(jī)，2是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，3是集料給料裝置，4是瀝青儲(chǔ)備及供給裝置——瀝青泵，5是瀝青流量計(jì)，6是粉料螺旋推進(jìn)器，7是粉料流量計(jì)，8是溫度傳感器，9是烘干拌和裝置，10是成品料倉。
具體實(shí)施方式
實(shí)用新型人認(rèn)為實(shí)施本實(shí)用新型技術(shù)方案的優(yōu)選方式可為如下(1)按圖1所示加工制造或選購各部件或裝置，總的來說，本實(shí)用新型基本上沿用已有瀝青拌和及其生產(chǎn)工藝，除監(jiān)控裝置外，基本不用對(duì)其它部件進(jìn)行改造。監(jiān)控裝置新添加硬件及技術(shù)要求如下①工業(yè)用數(shù)字?jǐn)z像機(jī)2，分辨率為兆像素或以上，例如可選PVCam-32型；②中央控制計(jì)算機(jī)1可選用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)P-11或以上、64MB RAM或以上、6GB硬盤或以上、WIND0WS操作系統(tǒng)或其它；原有的瀝青拌和機(jī)系統(tǒng)中的集料給料裝置3可選用金屬板材，采用機(jī)加工方法加工而成，規(guī)格可為1.5×1.5×1.5m3或可選用GJ10型；瀝青儲(chǔ)備及供給裝置——瀝青泵可選用LBN500型；瀝青流量計(jì)可選用D007型；粉料螺旋推進(jìn)器6可選用LT50S型；粉料流量計(jì)7可選用fL05型；溫度傳感起8可選用TW02型；烘干拌和裝置9可選用XA2000型；成品料倉10可選用金屬板材，采用機(jī)加工方法加工制造而成，規(guī)格可為Φ4×10m3；加工制造或選用好各裝置型號(hào)后，可按上面說明書所述位置及相互連接關(guān)系進(jìn)行安裝連接；(2)再按圖2所示編制集料計(jì)量控制的軟件程序，并輸進(jìn)到所選用的中央控制計(jì)算機(jī)1的儲(chǔ)存器中，然后按上面說明書中所述的本實(shí)用新型的集料計(jì)量控制原理及控制過程進(jìn)行逐步操作實(shí)施，便能較好地實(shí)施本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機(jī)集料計(jì)量控制裝置，其特征在于它由中央控制計(jì)算機(jī)(1)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(2)、集料給料裝置(3)、瀝青儲(chǔ)備及供給裝置——瀝青泵(4)、瀝青流量計(jì)(5)、粉料螺旋推進(jìn)器(6)、粉料流量計(jì)(7)、溫度傳感器(8)、集料烘干拌和裝置(9)、成品料倉(10)共同安裝連接構(gòu)成，其相互位置及連接關(guān)系為中央控制計(jì)算機(jī)(1)分別通過數(shù)字圖像信號(hào)線、集料給料控制信號(hào)線、瀝青供給信號(hào)線、瀝青流量控制信號(hào)線、礦粉料推進(jìn)控制信號(hào)線、粉流流量控制信號(hào)線、溫度傳感信號(hào)線、集料烘干拌和控制信號(hào)線、成品料控制信號(hào)線分別與數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(2)、集料給料裝置(3)、瀝青儲(chǔ)備及供給裝置——瀝青泵(4)、瀝青流量計(jì)(5)、粉料螺旋推進(jìn)器(6)、粉料流量計(jì)(7)、溫度傳感器(8)、集料烘干拌和裝置(9)、成品倉料(10)相互電氣連接，集料烘干拌和裝置(9)分別通過集料給料管道、瀝青管道、粉料螺旋推進(jìn)器管道、烘干拌和裝置管道分別與集料粉料裝置(3)、瀝青泵(4)、粉料螺旋推進(jìn)器(6)、成品料倉(10)相連通，溫度傳感器(8)裝置于烘干拌和裝置內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型是基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機(jī)集料計(jì)量控制裝置，屬道路工程施工技術(shù)設(shè)備。它由計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、集料給料裝置、瀝青泵、瀝青流量計(jì)、粉料螺旋推進(jìn)器、粉料流量計(jì)、溫度傳感器、烘干拌和裝置、成品料倉通過各自信號(hào)線及管道相互連接構(gòu)成。本實(shí)用新型能大幅度提高瀝青混合料的生產(chǎn)效率，降低成本、提高質(zhì)量、設(shè)備價(jià)格低廉、降低設(shè)備成本、提高市場競爭力。
文檔編號(hào)E01C19/10GK2557582SQ0227135
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月27日
發(fā)明者王端宜, 張肖寧 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)