專利名稱：基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機集料計量控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機集料計量控制裝置，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格控制各組成成分的添加數(shù)量(計量控制)，例如礦粉的添加量、細集料的添加量、粗集料的添加量、瀝青的添加量等。傳統(tǒng)的瀝青拌和機為“連續(xù)式瀝青拌和機”，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。采用這種拌和機及生產(chǎn)方式的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高、設(shè)備價格便宜；缺點是各種集料的輸入沒有計量裝置，完全靠經(jīng)驗調(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”，并很快在世界上許多國家得到普及。這種拌和機是在連續(xù)式拌和機的基礎(chǔ)上添加振動篩分設(shè)備、集料計量設(shè)備、間歇式拌和方式和計算機監(jiān)控部分。間歇式瀝青拌和機的優(yōu)點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。缺點是生產(chǎn)效率低(僅相當于連續(xù)式瀝青拌和機單位時間產(chǎn)量的一半)；設(shè)備價格昂貴(相當于連續(xù)式拌和機價格的一倍以上)。
(三)實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服和解決現(xiàn)有連續(xù)式瀝青拌和機存在各種集料的輸入無計量裝置，只憑經(jīng)驗調(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又存在生產(chǎn)效率低、設(shè)備價格昂貴等的缺點和問題，研究、設(shè)計一種基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機礦質(zhì)集料計量控制裝置，它采用計算機數(shù)字圖像技術(shù)裝備連續(xù)式瀝青拌和機，使其能在保持生產(chǎn)效率高、設(shè)備價格便宜等優(yōu)點的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出相當于間歇式拌和機的高質(zhì)量瀝青混合料，并能用于改造間歇式瀝青拌和機，使其提高生產(chǎn)效率。
本實用新型是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機集料計量控制裝置的構(gòu)成結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其集料計量控制程序方框圖如圖2所示。它由中央控制計算機1、數(shù)字攝像機2、集料給料裝置3、瀝青儲備及供給裝置——瀝青泵4、瀝青流量計5、粉料螺旋推進器6、粉料流量計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)系為中央控制計算機分別通過數(shù)字圖像信號線、集料給料控制信號線、瀝青供給信號線、瀝青流量控制信號線、礦粉料推進控制信號線、粉流流量控制信號線、溫度傳感信號線、集料烘干拌和控制信號線、成品料控制信號線分別與數(shù)字攝像機2、集料給料裝置3、瀝青儲備及供給裝置——瀝青泵4、瀝青流量計5、粉料螺旋推進器6、粉料流量計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)。
本實用新型的集料計量控制原理如下采用數(shù)字攝像技術(shù)動態(tài)監(jiān)視連續(xù)式瀝青拌和機的集料給料裝置，采集到各檔集料或混合集料的數(shù)字圖像信息后，將數(shù)字圖像信號傳送給中央控制計算機，中央控制計算機對數(shù)字圖像信息進行處理，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；合成級配曲線并與目標級配曲線相比較，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；實時自動控制或調(diào)整集料給料裝置，即調(diào)整輸料傳送帶轉(zhuǎn)速，使其滿足級配所要求的各檔集料數(shù)量，進而生產(chǎn)出合格的瀝青混合料；具體控制過程為①數(shù)字攝像機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算機1提供實時和連續(xù)的集料幾何特征和數(shù)量多方面的信息；中央控制計算機1通過控制各檔集料的進料速度，實現(xiàn)集料的計量控制；②通過瀝青流量計5和粉料流量計7獲取瀝青和礦粉的添加量信息，通過控制瀝青泵4和粉料螺旋推進器6實現(xiàn)計量控制；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間。
本實用新型與現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)設(shè)備相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果(1)本實用新型屬于應(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瀝青路面工程中使用連續(xù)式瀝青拌和機。應(yīng)用本實用新型技術(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)用本實用新型技術(shù)方案的另一個優(yōu)點還在于無需對現(xiàn)有設(shè)備進行大的改動，只需添加攝像機、計算機和相應(yīng)軟件系統(tǒng)等簡單控制元件就可以解決問題。改造成本約相當于設(shè)備購買價格的百分之一；(3)本實用新型技術(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，如果加上其它等級道路的建設(shè)和道路養(yǎng)護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，本實用新型將具有廣闊的應(yīng)用前景及巨大的經(jīng)濟和社會效益。


下面對說明書附圖進一步說明如下圖1是基于數(shù)字數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機集料計量控制裝置的結(jié)構(gòu)構(gòu)成示意圖；圖2是其集料計量控制程序方框圖。圖中1是中央控制計算機，2是數(shù)字攝像機，3是集料給料裝置，4是瀝青儲備及供給裝置——瀝青泵，5是瀝青流量計，6是粉料螺旋推進器，7是粉料流量計，8是溫度傳感器，9是烘干拌和裝置，10是成品料倉。
具體實施方式
實用新型人認為實施本實用新型技術(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，基本不用對其它部件進行改造。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)字攝像機2，分辨率為兆像素或以上，例如可選PVCam-32型；②中央控制計算機1可選用工業(yè)控制計算機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；原有的瀝青拌和機系統(tǒng)中的集料給料裝置3可選用金屬板材，采用機加工方法加工而成，規(guī)格可為1.5×1.5×1.5m3或可選用GJ10型；瀝青儲備及供給裝置——瀝青泵可選用LBN500型；瀝青流量計可選用D007型；粉料螺旋推進器6可選用LT50S型；粉料流量計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后，可按上面說明書所述位置及相互連接關(guān)系進行安裝連接；(2)再按圖2所示編制集料計量控制的軟件程序，并輸進到所選用的中央控制計算機1的儲存器中，然后按上面說明書中所述的本實用新型的集料計量控制原理及控制過程進行逐步操作實施，便能較好地實施本實用新型。
權(quán)利要求1.一種基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機集料計量控制裝置，其特征在于它由中央控制計算機(1)、數(shù)字攝像機(2)、集料給料裝置(3)、瀝青儲備及供給裝置——瀝青泵(4)、瀝青流量計(5)、粉料螺旋推進器(6)、粉料流量計(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)系為中央控制計算機(1)分別通過數(shù)字圖像信號線、集料給料控制信號線、瀝青供給信號線、瀝青流量控制信號線、礦粉料推進控制信號線、粉流流量控制信號線、溫度傳感信號線、集料烘干拌和控制信號線、成品料控制信號線分別與數(shù)字攝像機(2)、集料給料裝置(3)、瀝青儲備及供給裝置——瀝青泵(4)、瀝青流量計(5)、粉料螺旋推進器(6)、粉料流量計(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)。
專利摘要本實用新型是基于數(shù)字圖像技術(shù)的瀝青拌和機集料計量控制裝置，屬道路工程施工技術(shù)設(shè)備。它由計算機、攝像機、集料給料裝置、瀝青泵、瀝青流量計、粉料螺旋推進器、粉料流量計、溫度傳感器、烘干拌和裝置、成品料倉通過各自信號線及管道相互連接構(gòu)成。本實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)備價格低廉、降低設(shè)備成本、提高市場競爭力。
文檔編號E01C19/10GK2557582SQ0227135
公開日2003年6月25日 申請日期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 申請人:華南理工大學(xué)