[发明专利]一种沥青混合搅拌的防溢料装置及方法

权利要求书

1.一种沥青混合搅拌的防溢料装置，其特征在于：包括进料仓、骨料传送带、在线检测装置、PLC控制器、变频器、电机、骨料回收传送带，在线检测装置包括暗箱、照明设备、图像采集器、检测分析仪；

所述进料仓数量为六个，每一进料仓下方均设置一骨料传送带；每一骨料传送带的上方设有暗箱，暗箱内设有照明设备和图像采集器，所述照明设备、图像采集器均与检测分析仪进行通信连接；所述检测分析仪连接PLC控制器，PLC控制器连接变频器，而变频器连接电机，所述变频器和电机数量与传送带数量对应；所述骨料回收传送带设置在骨料传送带下方；

所述的检测分析仪包括图像处理模块、图像实时显示模块、几何特征分析模块、骨料粒度分布结果显示模块、传送带速度计算模块；

所述图像处理模块，用于对图像采集模块采集到的堆叠骨料图像进行处理；所述图像实时显示模块，用于实时显示图像采集模块采集到的堆叠骨料图像；所述几何特征分析模块与图像处理模块相连，用于将处理好的堆叠骨料图像进行分析，获取每个骨料颗粒的几何特征；所述骨料粒度分布统计信息显示模块连接几何特征分析模块，用于将经几何特征分析模块计算的堆叠骨料图像进行统计，得到骨料的级配结果；传送带速度计算模块是根据骨料的粒度分布统计信息显示模块计算的各级配骨料颗粒的粒径含量，由实际混凝土对各级配骨料颗粒比例的需求，计算出各骨料传送带需要达到的速度比。

2.一种沥青混合搅拌的防溢料方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、将从各个进料仓流出的骨料经骨料传送带送至在线检测装置中进行检测，获取各个进料仓中的骨料的粒度分布统计信息；

步骤2、根据骨料的粒度分布统计信息，获取各个进料仓中的各级配骨料颗粒的粒径含量；

步骤3、根据实际沥青混泥土对各级配骨料颗粒的比例需求，结合各进料仓中的骨料颗粒的粒径含量，计算出各骨料传送带的速度比；

将各个进料仓中不同粒径区间对应的粒径含量分别记为A₁、A₂…A_a，B₁、B₂…B_b，C₁、C₂…C_c，…，F₁、F₂···F_f；将进料仓的宽度记为s，进料仓距离骨料传送带的高度记为h，各传送带速度记为V_n(n＝1,2,3,4,5,6)，传送带输送时间记为t,沥青混凝土配方需要的混合料级配中，各骨料级配段的体积占比记为M₁、M₂…M_m，沥青混凝土总体积为Q；

根据沥青混凝土中每种级配骨料含量所对应各进料仓中相同级配的骨料含量，将各进料仓中重叠的骨料级配含量叠加,同时代入以上各参数，可以得到以下公式：

s·h·t·Fet[(A₁+A₂+···)V₁+(B₁+B₂+···)V₂+···]＝Q·M_{m(m＝1,2,3···)}

将上述公式展开，可以得到以下方程组：

s·h·t·Fet[(A₁+A₂+···)V₁+(B₁+B₂+···)V₂+···]＝Q·M₁

s·h·t·Fet[(A₁+A₂+···)V₁+(B₁+B₂+···)V₂+···]＝Q·M₂

···

s·h·t·Fet[(A₁+A₂+···)V₁+(B₁+B₂+···)V₂+···]＝Q·M_m

其中，m为正整数，“Fet”指取出各进料仓中与沥青混凝土配方中需要的且相同的骨料级配区间的含量，将各进料仓中重叠的骨料级配含量叠加；

计算出满足该方程组的所有V_n解，并选出一组最合适的解，这组解中各个V_n的数值大小在0-2m/s；

步骤4、根据计算出的各骨料传送带需要达到的速度比，通过PLC控制变频器，变频器给电机提供调压调频电源，改变电机转速来控制各骨料传送带速度。