АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛЕЩАДНОСТИ ЩЕБНЯ

Полезная модель относится к строительной индустрии и может использоваться при изготовлении бетонных, железобетонных изделий, строительстве автомобильных и железнодорожных дорог, измерении лещадности щебня. Данная полезная модель необходима в области строительства, поскольку ее внедрение позволит улучшить качество строящихся объектов (прочность, долговечность, морозостойкость и т.д.), а также уменьшить количество используемого вяжущего вещества при изготовлении бетона, железобетона.
Таким образом, применение полезной модели поможет улучшить качество и уменьшить себестоимость строящихся объектов.
В настоящее время для измерения лещадности щебня используются настольные циферблатные весы или лабораторные, штангенциркуль, сита из стандартного набора [ГОСТ 8269.0-97].
Все эти устройства используют для ручного способа измерения лещадности щебня, что не обеспечивает точности и скорости измерения.
Ближайшим аналогом является штангенциркуль. Автоматический измеритель лещадности щебня позволяет увеличивать скорость и точность измерения. В этом заключается технический результат предлагаемой полезной модели. Существенные признаки предлагаемой полезной модели заключаются в том, что устройство является автоматическим и состоит из электропривода, ленты на металлической пластине, инфракрасного датчика, ламп подсветки, видеокамер, компьютера с платой видеозахвата, платы оптической развязки, емкостей, клапана и электронных весов.
Полезная модель создана для автоматизации процесса измерения лещадности щебня. Она позволяет производить дистанционные измерения наибольшего и наименьшего размеров каждого зерна отдельно конвейерным путем.
На рисунке изображен автоматический измеритель лещадности щебня.
Автоматический измеритель лещадности щебня состоит из ленты 1, металлической пластины 2, электропривода 3, инфракрасного датчика 4, ламп подсветки 5, 6, видеокамер 7, 8, компьютера с платой видеозахвата 9, платы оптической развязки 10, емкостей 11, 12, клапана 13 и электронных весов 14, 15.
Автоматический измеритель лещадности щебня работает следующим образом: щебень подается на ленту 1, находящуюся на жестко закрепленной горизонтальной металлической пластине 2 и приводящейся в движение электроприводом 3, перемещается в зону срабатывания инфракрасного датчика 4, в поле зрения видеокамер 7, 8, расположенных так, что видеокамера 7 направлена горизонтально в зону срабатывания инфракрасного датчика 4, видеокамера 8 направлена вертикально вниз также в зону
срабатывания инфракрасного датчика 4, и ламп подсветки 5, 6 направленных также в зону срабатывания инфракрасного датчика 4, видеокамеры 7, 8 непрерывно посылают изображения щебня на плату видеозахвата компьютера 9. Когда щебень (зерно щебня) попадает в зону срабатывания инфракрасного датчика 4, инфракрасный датчик 4 посылает сигнал на плату оптической развязки 10, которая, в свою очередь, посылает сигнал на плату видеозахвата компьютера 9. Программа обработки изображения, запущенная на компьютере 9, по сигналу, полученному с платы оптической развязки 10, запоминает и анализирует изображения с видеокамер 7 и 8, измеряя линейные размеры зерен. С видеокамеры 7 получает толщину зерна, а с видеокамеры 8 получает длину зерна. В случае обнаружения лещадного зерна, плата видеозахвата посылает сигнал на релейный вход платы оптической развязки 10, которая, усиливая сигнал, открывает клапан 13 и лещадное зерно попадает в емкость 11 для лещадных зерен. Нелещадное зерно через клапан 13 попадает в емкость 12 для нелещадных зерен. Затем электронные весы 14, 15 измеряют вес лещадных и нелещадных зерен. Электронные весы 14, 15 связаны с компьютером 9, который подсчитывает лещадность щебня по формуле:
Х=100*m1/(m1+m2).
где X - лещадность щебня, m1 - масса лещадного щебня, m2 - масса нелещадного щебня.
Принцип измерения размеров щебня программой обработки изображений, запущенной на компьютере 9, заключается в следующем:
- выделяются ярко выраженные контура зерна щебня с двух изображений от полученных контуров находятся максимальные и минимальные размеры - длину и толщину в пикселях
- для перевода размеров из пикселей в метры перед первым использованием необходимо сделать калибровку видеокамер, после чего программа обработки изображения приводит в соответствие количества пикселей и линейного размера зерна.
Калибровка осуществляется помещением в зону срабатывания инфракрасного датчика 4 цилиндра известного диаметра и высоты (или другой геометрической фигуры), сопоставимого с размерами измеряемых зерен. Программа обработки изображения, запущенная на компьютере 9, приведенная в состояние калибровки, ставит в соответствие линейному размеру количество пикселей для каждой камеры 7 и 8.