Способ контроля однородности бетонной смеси Советский патент 1991 года по МПК B28C7/02 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве бетонных смесей.

Цель изобретения - повышение точности контроля однородности бетонной смеси.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего способ контроля однородности бетонной смеси.

Устройство содержит измерительный микрофон 1, жестко закрепленный вблизи корпуса бетоносмесителя 2, согласующий усилитель 3 напряжения, анализатор 4 гармоник, вольтметр 5 действующего значения, дифференцирующие каскады 6 и 7, частотно-преобразовательный блок 8, содержащий квадратичный детектор,усредняющий

фильтр, вольтметр действующего значения и дифференцирующий каскад, и электронный ключ 9.

Способ контроля однородности- бетонной смеси осуществляют следующим образом.

В момент загрузки бетоносмесителя песком, щебнем (гравием) и цементом начинается процесс перемешивания. Все компоненты в бетоносмесителе под воздействием

лопастей приходят в поступательное и вращательное движение. При этом за счет трения и упругих соударений зерен заполнителя (песка и щебня) между собой, с лопастями и корпусом бетоносмесителя возникает акустическое звуковое поле, характеристики акустических волн в котором, например, интенсивность и частотный спектр зависят от скорости движения зерен, их физико-механических свойств и конструктивных особенностей бетоносмесителя. Кроме того, при перемешивании, когда в общей массе конгломерата присутствуют значительные по объему включения однородностей песка и щебня, возникают выбросы интенсивности и спектра звукового сигнала.

Возникающие в процессе перемешивания бетонной смеси акустические звуковые волны преобразуются микрофоном 1 в электрический сигнал, который усиливается согласующим усилителем 3 и поступает на вход вольтметра 5 действующего значения, выходной сигнал которого пропорционален интенсивности акустического сигнала, а также на вход анализатора 4 гармоник, выходным сигналом которого являются пиковые

V)

оэ ю

ее

N3 О С71

напряжения гармоник частотного спектра. С вольтметра 5 сигнал поступает на дифференцирующий каскад 6, выходной сигнал которого пропорционален производной входного сигнала, и далее подается на один из входов электронного ключа 9, представляющего собой элемент НЕ-ИЛИ, у которого только при наличии на обоих входах сигналов, соответствующих уровню «О, на выходе появляется сигнал, соответствующий уровню «1. Одновременно с выхода анализатора 4 гармоник сигнал подается на частотно-преобразовательный блок 8, в котором входной сигнал детектируется, усредняется и в виде напряжения огибающей спектра поступает на дифференцирующий каскад 7, выходной сигнал которого пропорционален производной от напряжения огибающей спектра входного акустического сигнала.

В момент загрузки и начальный период перемешивания сухих компонентов, когда акустический сигнал, а следовательно, и пропорциональный ему электрический сигнал максимален и претерпевает значительные изменения, на обоих входах ключа 9 сигналы существенно отличные от нуля и, следовательно, на его выходе сигнал, соответствующий уровню «О.

По мере поступления в бетонную смесь воды образуется цементное тесто, которое начинает обволакивать зерна заполнителя при одновременно продолжавшемся процессе гомогенизации бетонной смеси.

Постепенно смесь из упругой превращается в вязко-упругую. При этом интенсивность акустических волн уменьшается, а их частотный спектр смещается в более низкочастотную область. Соответствующие изменения претерпевает электрический сигнал, а на выходе дифференцирующего каскада 6 и частотно-преобразовательного блока 8 напряжение, отличное от нулевого уровня. Выходной сигнал ключа 9 при этом соответствует уровню «О.

Через некоторое время процесс гомогенизации заканчивается, вся смесь становится однородной, и акустическое звуковое поле бетоносмесителя стабилизуется. При этом стабилизируется напряжение на выходе вольтметра 5 и анализатора 4 гармоник, а следовательно, равны нулю выходные сигналы дифференцирующих каскадов 6 и 7, так как равны нулю производные от выходных

напряжений вольтметра 5 и частотно-преобразовательного блока 8. При этом на обоих входах ключа 9 сигнал, соответствующий уровню «О, а на его выходе появляется уровень напряжения, равный «1, что соответствует готовности бетонной смеси. Этот сигнал с электронного ключа 9 может включать световую и звуковую сигнализацию готовности бетднной смеси и управляет исполнительными механизмами устройства выгрузки готовой бетонной смеси. После выгрузки смеситель автоматически загружается, и цикл контроля повторяется. Если технология приготовления бетонной смеси предусматривает одновременную

загрузку всех компонентов, включая воду, что иногда практикуется в летнее время, то и в этом случае среда из упругой переходит в вязко-упругую последовательно со всеми стадиями физического состояния, только в общем процессе перемешивания упругое состояние конгломерата будет менее продолжительное время, а общее вре- ся перемешивания, как и в первом случае, будет определяться количественным и качественным составом заполнителей, конст5 рукцией бетоносмесителя.

Таким образом, способ контроля однородности бетонной смеси позволяет расширить область его применения на жесткие смеси и имеет более высокую точность контроля благодаря тому, что измеряемые ха0 рактеристики акустического звукового поля бетоносмесителя зависят не только от текущего состояния всего объема перемешиваемого конгломерата, что определяется интенсивностью акустического сигнала, и следовательно, напряжением вольтметра, но и

5 от его отдельных объемных частей, что определяется спектральными характеристиками электрического сигнала.

0

Формула изобретения

Способ контроля однородности бетонной смеси, включающий измерение параметра, характеризующего колебания бетонной смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, измеряют зву- ковые колебания вблизи корпуса бетоносмесителя, выделяют интенсивность и спектр измеренных колебаний, а об однородности бетонной смеси судят по совпадению установившихся значений интенсивности и спектра.

2

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве бетонных смесей. Цель - повысить точность контроля. Для этого измеряют звуковые колебания вблизи корпуса бетоносмесителя, выделяют интенсивность и спектр измеренных колебаний, а об однородности бетонной смеси судят по совпадению установившихся значений интенсивности и спектра. 1 ил.