本發(fā)明涉及一種濕度控制系統(tǒng)和方法，具體涉及一種攪拌站內(nèi)混凝土濕度控制系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

在建筑行業(yè)中，混凝土的使用在工程中占有很大比重，在結(jié)構(gòu)安全、可靠度和耐久性方面起決定性作用，因此對于混凝土的質(zhì)量控制至關(guān)重要。而在混凝土攪拌中，混凝土中的含水率對于混凝土的強度發(fā)展、收縮、徐變和碳化、凍融等耐久性具有直接的影響，因此，控制混凝土的含水率是混凝土攪拌中一個不可忽視的因素。

目前行業(yè)內(nèi)的混凝土含水率控制是通過加水控制系統(tǒng)在攪拌站內(nèi)安裝濕度傳感器，在線對攪拌站內(nèi)的混凝土濕度進行測定并將信號傳輸至控制系統(tǒng)，通過工控軟件來檢測濕度變化，通過數(shù)據(jù)分析，確認加水量，然后輸出信號至加水控制系統(tǒng)實現(xiàn)混凝土濕度控制。

然而現(xiàn)有的加水控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對于混凝土含水率控制不精確，針對濕度控制的軟件升級周期長，操作復(fù)雜，故障檢測維修和維護對于操作人員的技術(shù)要求較高。

基于以上因素，一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠針對預(yù)制混凝土含水率進行獨立檢測控制、能夠方便進行故障檢測維修和升級維護的攪拌站濕度控制系統(tǒng)成為本行業(yè)亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種混凝土濕度控制系統(tǒng)，包括骨料輸送單元、粉料輸送單元、濕度檢測控制單元和攪拌站，所述濕度檢測控制單元包括數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元和控制單元，所述數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、控制單元通過接口模塊進行聯(lián)通，所述的數(shù)據(jù)處理單元對所述數(shù)據(jù)采集單元采集的模擬信號進行數(shù)字化處理，通過濾波單元對該數(shù)字化信號進行低通濾波，用于實時確認攪拌站內(nèi)的混凝土含水量。

作為本發(fā)明的一實施方式，所述的數(shù)據(jù)采集單元包括采集濕度探頭、流量計數(shù)單元，所述的采集濕度探頭用于采集攪拌站內(nèi)混凝土的含水量，所述的流量計數(shù)單元用于采集加入水量的脈沖信號。

作為本發(fā)明的一實施方式，所述的數(shù)據(jù)采集單元還包括軟件修改單元，所述的軟件修改單元通過通訊接口與所述處理單元相接，用于對軟件進行修改或調(diào)試。

作為本發(fā)明的一實施方式，所述的數(shù)據(jù)采集單元還包括現(xiàn)場信號采集單元，用于對所述的骨料輸送單元、所述粉料輸送單元的輸入物料信息進行采集。

作為本發(fā)明的一實施方式，所述的現(xiàn)場信號采集單元，采集所述骨料輸送單元、所述粉料輸送單元的物料是否投放完畢，以及所述控制單元是否停止運轉(zhuǎn)的信息。

作為本發(fā)明的一實施方式，所述的處理單元通過所述數(shù)據(jù)采集單元采集的攪拌站內(nèi)混凝土的含水量以及標(biāo)定的混凝土濕度值，確定添加水量，所述控制單元根據(jù)所確定的添加水量，控制進水量，使攪拌站內(nèi)的混凝土達到預(yù)定含水量。

作為本發(fā)明的一實施方式，所述的控制單元具有顯示單元，顯示當(dāng)前的混凝土濕度、需添加水量以及含水量的標(biāo)定值。

作為本發(fā)明的一實施方式，所述的控制單元具有輸入裝置，用于輸入攪拌站濕度控制系統(tǒng)的各參數(shù)。

本發(fā)明還提供一種混凝土濕度控制方法，具有如下步驟：現(xiàn)場信號檢測步驟，數(shù)據(jù)采集單元檢測骨料輸送單元和粉料輸送單元的輸出投料完畢信號；濕度檢測步驟，等待干攪拌結(jié)束后，數(shù)據(jù)采集單元檢測當(dāng)前攪拌站內(nèi)混凝土的濕度；數(shù)據(jù)處理步驟，數(shù)據(jù)處理單元對數(shù)據(jù)采集單元檢測的濕度信號進行低通濾波處理，得到穩(wěn)定的原始濕度值，并根據(jù)預(yù)設(shè)的含水量標(biāo)定值，確定需要加入的水量；控制步驟，控制單元根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元確定的需要加入的水量，控制進水量，直到達到預(yù)設(shè)的含水量標(biāo)定值。

作為本發(fā)明的一實施方式，所述的數(shù)據(jù)采集單元檢測當(dāng)前攪拌站內(nèi)混凝土的濕度的步驟在控制步驟控制加水的過程中實時檢測，所述數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)所述實時監(jiān)測的混凝土濕度調(diào)整控制單元的進水量，使實際濕度與設(shè)定濕度一致。

本發(fā)明的混凝土濕度控制系統(tǒng)實現(xiàn)攪拌站內(nèi)的預(yù)制混凝土含水率的檢測控制獨立化，采用低通濾波方式根據(jù)攪拌站攪拌周期以及攪拌中物料的變化對采集的原始濕度值進行低通濾波處理，使檢測的物料含水率更接近于物料真實濕度，對混凝土的含水率控制更為準確，同時本發(fā)明設(shè)置軟件修改單元，通過通訊接口與數(shù)據(jù)處理單元相接，方便維修人員的故障檢測維修和升級維護。

附圖說明

圖1為發(fā)明的混凝土濕度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明混凝土濕度控制系統(tǒng)的原理框圖；

圖3是本發(fā)明混凝土濕度檢測控制器的工藝流程圖：

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

1骨料輸送單元

2粉料輸送單元

3濕度檢測控制單元

4攪拌站

5數(shù)據(jù)采集單元

5a采集濕度探頭

5b流量計數(shù)單元

5c軟件修改單元

5d現(xiàn)場信號采集單元

6數(shù)據(jù)處理單元

7控制單元

7a加水控制單元

7b顯示單元

具體實施方式

本發(fā)明提供一種混凝土濕度控制系統(tǒng)，具有骨料輸送單元1、粉料輸送單元2、濕度檢測控制單元3、攪拌站4。濕度檢測控制單元的安裝要求安全可靠，如安裝于防潮和防電擊的配電箱外殼上，防止金屬屑和電線頭掉入控制器通風(fēng)孔內(nèi)，以免引起產(chǎn)品故障和誤操作。

本發(fā)明的濕度檢測控制單元3包括數(shù)據(jù)采集單元5、數(shù)據(jù)處理單元6和控制單元7，其中數(shù)據(jù)采集單元5、數(shù)據(jù)處理單元6、控制單元7通過接口模塊進行聯(lián)通。

作為本發(fā)明的一實施例，其中數(shù)據(jù)采集單元5包括采集濕度探頭5a、流量計數(shù)單元5b、軟件修改單元5c和現(xiàn)場信號采集單元5d，其中采集濕度探頭5a采集攪拌站內(nèi)混凝土的濕度信息，數(shù)據(jù)處理單元6將采集濕度探頭5a的模擬信號數(shù)字化，通過低通濾波單元對該數(shù)字化信號進行低通濾波，實現(xiàn)原始數(shù)值的穩(wěn)定化，從而精確控制混凝土的含水量；流量計數(shù)單元5b采集水計量的脈沖信號，并將該信號反饋至數(shù)據(jù)處理單元，從而實時確認攪拌站內(nèi)的混凝土加水量；軟件修改單元5c通過通訊接口與處理單元6相接，優(yōu)選的為485/232通訊接口，維修人員可通過該接口對軟件進行修改及調(diào)試下載程序；現(xiàn)場信號采集單元5d通過對骨料輸送單元1、粉料輸送單元2的輸入物料信息進行采集，確定攪拌站4內(nèi)的物料總量以及配比關(guān)系，并根據(jù)控制單元7上設(shè)定的預(yù)定參數(shù)，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理單元6；數(shù)據(jù)處理單元6通過所采集的數(shù)字化信號計算混凝土的含水率，并根據(jù)標(biāo)定的混凝土濕度值確定所需的添加水量；控制單元7根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元6的處理結(jié)果，控制進水量，使混凝度達到預(yù)定濕度，同時控制單元具有顯示單元，顯示當(dāng)前的當(dāng)前濕度，需添加水量以及含水量的標(biāo)定值。

上一實施例中的數(shù)據(jù)采集單元5的具體結(jié)構(gòu)僅為說明本發(fā)明的具體工作原理，并非限制本發(fā)明的保護范圍，所列舉的采集濕度探頭5a、流量計數(shù)單元5b、軟件修改單元5c和現(xiàn)場信號采集單元5d，僅為說明數(shù)據(jù)采集單元5的具體功能，但其功能并不限于所列舉的上述功能，其也可以根據(jù)情況做相應(yīng)改變。本發(fā)明的現(xiàn)場信號采集單元5d還具有檢測現(xiàn)場物料投料完畢的功能以及控制單元停止運轉(zhuǎn)的功能等。

本發(fā)明中的計數(shù)單元采集的是水計量的脈沖信號，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)該脈沖信號通過線性轉(zhuǎn)換得到實際的加水量。優(yōu)選的，計數(shù)單元采用高速計數(shù)單元。

本發(fā)明的適度控制器的通訊接口為多個，在一優(yōu)選實施例中，可以預(yù)留5入5出的i/o結(jié)構(gòu)，方便與攪拌站的控制系統(tǒng)進行功能對接。

本發(fā)明的數(shù)據(jù)采集單元、處理單元、控制單元一體化集成形成，從而減少操作人員的操作簡易性以及維修人員的維修難度。

作為本發(fā)明的一實施例，控制單元7具有加水控制單元7a和顯示單元7b，加水控制單元7a控制加水量，顯示單元7b顯示當(dāng)前的當(dāng)前濕度，需添加水量以及含水量的標(biāo)定值。更優(yōu)選的，控制單元7還具有輸入裝置，通過輸入裝置，能夠輸入調(diào)整攪拌站濕度控制系統(tǒng)的各參數(shù)，如含水量的標(biāo)定值等。

具體使用過程中，首先根據(jù)混凝土濕度控制系統(tǒng)的濕度檢測控制單元3首先采集混凝土濕度的原始模擬量和水計量脈沖計數(shù)值進行標(biāo)定成為物料實際濕度值和水重量；處理單元接收外部輸入接口配料完成信號，控制單元完成干攪拌，通過數(shù)據(jù)采集單元5采集骨料輸送單元1、粉料輸送單元2的物料輸送量，以及物料混合后的當(dāng)前含水量。數(shù)據(jù)處理單元6根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元5的數(shù)據(jù)進行低通濾波，得到混凝土干料真實的穩(wěn)定的原始濕度值，并根據(jù)控制單元7預(yù)設(shè)的含水量標(biāo)定值，確定需要加入的水量。控制單元7根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元6的處理結(jié)果，控制進水量，達到預(yù)設(shè)的含水量標(biāo)定值。

在控制單元7根據(jù)數(shù)據(jù)處理單元6所確定的進水量進行加水的過程中，數(shù)據(jù)采集單元實時采集當(dāng)前混凝土的含水量，并及時反饋值數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)該檢測的混凝土的含水量數(shù)值，實時調(diào)整控制單元的進水量，避免可能出現(xiàn)的誤差，以保證當(dāng)前混凝土的含水量與標(biāo)定的混凝土含水量一致。

需要更新程序或修改程序或調(diào)試下載程序時，通過軟件修改單元5c的通訊接口接入，從而對濕度檢測控制單元的軟件進行修改、更新或調(diào)試。

本發(fā)明采用對混凝土攪拌站內(nèi)的預(yù)制混凝土含水率的獨立化檢測，通過對原始濕度信號進行低通濾波處理，使檢測的物料含水率更接近于物料真實濕度，對混凝土的含水率控制更為準確，大大提高了混凝土的耐久性，同時本發(fā)明設(shè)置軟件修改單元，通過通訊接口與數(shù)據(jù)處理單元相接，方便維修人員的故障檢測維修和升級維護。