一种固液自动混合配置系统的制作方法

本发明涉及固液混合技术领域，尤其涉及一种固液自动混合配置系统。

背景技术：

传统方式配置土样时，按照相应含水率，通过人工计算确定某一质量土体需要添加的水的质量。对装在器皿内的干土用喷壶边喷水边通过调土刀不断搅拌，当加水质量达到事先计算需要加水的质量之后停止加水，将器皿内的土体搅拌均匀，完成该含水率土样配置。

使用传统方式配置土样，存在许多人为因素造成的误差。首先在计算需要添加水的质量时，可能因为计算失误造成实际加水质量与含水率需求加水质量不同。其次在配置土样过程中，向器皿内添加一定质量的水后需要使用天平称量喷壶内剩余水的质量，此时可能有水从喷壶的瓶口或喷嘴处流出，造成器皿干土中实际加水质量减少。另外在使用调土刀对器皿内加水土体进行搅拌时，调土刀上会粘有土体，每次加水后土体含水率发生变化，调土刀带出的土体会对配置的含水率产生影响。还有在使用调土刀搅拌过程中，因为人为因素落到器皿外的土体也是含水率误差的来源。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种固液混合效率高、配置精准的固液自动混合配置系统。

本发明的一种固液自动混合配置系统，包括盛样器皿、称重装置、搅拌装置和进液装置；所述称重装置设置在所述盛样器皿下，用于称量所述盛样器皿内固相的质量，所述进液装置设有与其内部相通的进液口和出液口，所述出液口与所述盛样器皿相通，所述进液口设有打开或关闭其的阀门和检测其液体流量的流量检测器，所述搅拌装置用于搅拌所述盛样器皿内的固液混合物。

优选的，所述盛样器皿的底部间隔设有多个湿度传感器。

优选的，还包括控制器，所述阀门为电阀门，所述控制器分别与所述阀门、电阀门、称重装置和搅拌装置电连接。

优选的，所述搅拌装置包括第一驱动件、搅拌轴和设置在所述搅拌轴一端的搅拌叶轮，所述搅拌轴的另一端穿过所述进液装置与所述第一驱动件传动连接。

优选的，所述搅拌装置通过安装架架设在所述盛样器皿的正上方，并可沿所述安装架相对所述盛样器皿上下滑动。

优选的，所述安装架包括竖直设置在所述盛样器皿两侧的竖直板和水平设置在两个竖直板之间的水平板，所述水平板的一端可滑动的设置在一个所述竖直板上，另一端可滑动的设置在另一个所述竖直板，所述第一驱动件安装在所述水平板上，所述第一驱动件的驱动端穿过所述水平板与所述搅拌轴的另一端传动连接，第二驱动件驱动所述水平板相对所述盛样器皿上下滑动。

优选的，所述第二驱动件包括两个电动滑台，两个电动滑台分别竖直设置在两个竖直板上，所述水平板的两端分别固定安装在两个所述电动滑台的电滑块上。

优选的，进液装置3包括装置本体33，装置本体33竖直设置在水平板82的下方，且装置本体的33安装在水平板82上，装置本体33内设有贯穿其的通道331，搅拌轴21的一端穿过通道331且突出于装置本体33，第一驱动件23的的驱动端有通道331与搅拌轴21的一端传动连接。

优选的，所述装置本体内设有导水通道，所述导水通道同轴设置在所述通道外，所述导水通道的底端敞口构成所述进液装置的出液口，所述进液装置的进液口设置在所述导水通道的侧壁上。

优选的，所述搅拌叶轮通过安装件安装在所述搅拌轴的一端，所述搅拌叶轮包括第一叶轮和第二叶轮，所述第一叶轮和第二叶轮均可拆卸的安装在所述安装件上。

优选的，所述第一叶轮和/或第二叶轮上设有湿度传感器。

本发明的一种固液自动混合配置系统，通过设置在盛土器皿的称重装置，自动称量加入盛土器皿内的土壤质量，省去了人工称量干土的过程，实现了配置固液混合物过程的自动化，通过流量检测器，实时检测进液装置的进液量，严格控制进液装置对盛样器皿的加液过程，在边加液过程中，边利用搅拌装置搅拌固液混合物，还可以提高配置的混合物内部水分分布的均匀性，提高了固液混合物配置的精度和便利程度，降低人工工作量不仅可以严格控制加水质量，还可以提高配置的土样内部水分分布的均匀性，降低含水率配置的人工工作量。

附图说明

图1为本发明的一种固液自动混合配置系统的结构示意图；

图2为本发明的称重装置的结构示意图；

图3为本发明的搅拌装置的结构示意图；

图4为本发明的搅拌装置和进液装置的结构示意图；

图5为本发明的搅拌叶轮的结构示意图。

1-称重装置；11-称量台；111-称量槽；12-压力传感器；2-搅拌装置；21-搅拌轴；22-搅拌叶轮；221-第一叶轮；221a-第一安装柄；222-第二叶轮；222a-第二安装柄；23-第一驱动件；231-电机；24-分散孔；3-进液装置；31-进液口；32-出液口；33-装置本体；331-通道；332-导水通道；34-阀门；35-流量检测器；4-控制器；5-盛样器皿；6-安装件；61-安装槽；62-安装孔；63-搅拌齿；7-湿度传感器；8-安装架；81-竖直板；82-水平板；9-第二驱动件；91-电动滑台；911-电滑块

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本发明的一种固液自动混合配置系统，包括盛样器皿5、称重装置1、搅拌装置2和进液装置3；称重装置1设置在盛样器皿5下，用于称量盛样器皿5内固相的质量，进液装置3设有与其内部相通的进液口31和出液口32，出液口32与盛样器皿5相通，进液口31设有打开或关闭其的阀门34和检测其液体流量的流量检测器35，搅拌装置2用于搅拌盛样器皿5内的固液混合物。

本发明的一种固液自动混合配置系统，通过设置在盛土器皿的称重装置1，自动称量加入盛土器皿内的土壤质量，省去了人工称量干土的过程，实现了配置固液混合物过程的自动化，通过流量检测器35，实时检测进液装置3的进液量，严格控制进液装置3对盛样器皿5的加液过程，在边加液过程中，边利用搅拌装置2搅拌固液混合物，还可以提高配置的混合物内部水分分布的均匀性，提高了固液混合物配置的精度和便利程度，降低人工工作量不仅可以严格控制加水质量，还可以提高配置的土样内部水分分布的均匀性，降低含水率配置的人工工作量。

盛样器皿5的底部还可以间隔设有多个湿度传感器7，用于检测盛样器皿5内固液混合物的湿度。

还可以包括控制器4，阀门34为电阀门34，控制器4分别与阀门34、电阀门34、称重装置1和搅拌装置2电连接。

其中流量检测器35可以为市场上可以购买到产品，例如：ldg-101型电磁流量计。控制器4可以为stm32f系列单片机。湿度传感器7可以为市场上可以购买到产品，例如：pr-3002-ws等。

向控制器4的计算模块输入所需固液混合物的含水率数据；

称重装置1开始称量盛样器皿5内所加固体质量，将称得质量传回控制器4的计算模块；计算模块根据所需含水率和固体质量，按照公式计算加液质量，并将算得的数据分别传输阀门34；控制器4发出指令，打开阀门34，保证进液装置3向盛土器皿内内缓慢加水；控制器4同时向搅拌装置2发出指令，启动搅拌装置2，搅拌盛样器皿5内的固液混合物；当流量检测器35检测到液体的质量达到预设值时，控制器4控制阀门34关闭，在盛样器皿5的底部的多个湿度传感器7检测到盛样器皿5内固液混合物的湿度达到预设值时，控制器4控制搅拌装置2停止搅拌，配置某含水率土样过程结束。

如图2所示，其中称重装置1设置在盛样器皿5下的方式有多种，在这里不做限定，在本实施例中，称重装置1包括称量台11，称量台11上设有用于放置盛样器皿5的称量槽111，称量槽111底部设有多个压力传感器12，盛样器皿5放置在称量槽111内的压力传感器12上，称量槽111左右两面对称分布两个提升槽，每个提升槽距离称量槽111前后两面一定距离，且两个装配槽形状尺寸完全相同，提升槽的目的是为了方便轻放5盛土器皿于称量槽111内。

其中压力传感器12的个数可以为4个，放置槽为矩形，4个压力传感器12可以分别设置在放置槽底的四个位置，盛样器皿5也可以为与放置槽相配合的矩形，盛样器皿5的底部设有与4个压力传感器12相配合的4个对位槽，压力传感器12与对位槽装配在一起。

进液装置3还可以包括储液箱，储液箱通过管路与进液装置3的进水口相通，储液箱的结构和设置放置有多种没在这里不做限定。

如图3所示，搅拌装置2的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，搅拌装置2可以包括第一驱动件23、搅拌轴21和设置在搅拌轴21一端的搅拌叶轮22，搅拌轴21的另一端穿过进液装置3与第一驱动件23传动连接。

搅拌装置2可以通过安装架8架设在盛样器皿5的正上方，并可沿安装架8相对盛样器皿5上下滑动。安装架8的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，安装架8可以包括竖直设置在盛样器皿5两侧的竖直板81和水平设置在两个竖直板81之间的水平板82，水平板82的一端可滑动的设置在一个竖直板81上，另一端可滑动的设置在另一个竖直板81，第一驱动件23安装在水平板82上，第一驱动件23的驱动端穿过水平板82与搅拌轴21的另一端传动连接，第二驱动件9驱动水平板82相对盛样器皿5上下滑动。

在需要搅拌的时，第二驱动件9驱动驱动水平板82下降，以使得搅拌叶轮22与盛样器皿5内的固液混合物接触，然后第一驱动件23驱动搅拌轴21带动搅拌叶轮22转动。在混合完成后，第二驱动件9驱动驱动水平板82上升，方便将盛样器皿5内固液混合物清理出来。

第二驱动件9的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，第二驱动件9可以包括两个电动滑台91，两个电动滑台91分别竖直设置在两个竖直板81上，水平板82的两端分别固定安装在两个电动滑台91的电滑块911上。两个电动滑台91同步驱动水平板82上升或下降。

在这里第二驱动件9还可以为液压升降器等。

如图4所示，进液装置3的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，进液装置3可以包括装置本体33，装置本体33竖直设置在水平板82的下方，且装置本体的33安装在水平板82上，装置本体33内设有贯穿其的通道331，搅拌轴21的一端穿过通道331且突出于装置本体33，第一驱动件23的的驱动端有通道331与搅拌轴21的一端传动连接。

装置本体33内可以设有导水通道332，导水通道332同轴设置在通道331外，导水通道332的底端敞口构成进液装置3的出液口32，进液装置3的进液口31设置在导水通道332的侧壁上，这样在本实施例中，出液口32为圆环形，这样可以扩大出液面积，使得固液混合更均匀，第一驱动件23驱动搅拌轴21在通道331内转动，带动设置在搅拌轴21一端搅拌叶轮22转动。

其中装置本体33的形状有多种，在这里不做限定，例如：可以为圆柱状，也可以包括上圆柱和与上圆柱连接固定的下圆柱，上圆柱的直径大于小圆柱的直径。

搅拌叶轮22设置在搅拌轴21一端的方式有多种，在这里不做限定，在本实施例中，搅拌叶轮22可以通过安装件6安装在搅拌轴21的一端。安装件6的结构有多种，在这里不做限定，在一种可实施的方式中，搅拌轴21的一端可以设有外螺纹，安装件6的一端设有安装槽61，安装槽61内设有与外螺纹相配合的内螺纹，安装件6由安装槽61旋合在搅拌轴21的一端，这样安装件6可拆卸的安装在搅拌轴21上，方便安装和后期对搅拌叶轮22的维护检修。安装件6安装在搅拌轴21的一端，突出于装置本体33，从导水通道332的底端液流出落在安装件6上边沿上，为了扩大液体流出的区域，安装件6的上边沿可以设置为圆弧状，这样在液体落在安装件6的上边沿上时，在重力的作用下撞击安装件6的上边沿，沿着侧面弧度向四周喷射，达到更远的射程。

搅拌叶轮22的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，搅拌叶轮22可以包括第一叶轮221和第二叶轮222，第一叶轮221和第二叶轮222可以均可拆卸的安装在安装件6上，方便第一叶轮221和第二叶轮222的检修。

如图5所示，安装件6上可以设有水平贯穿其的安装孔62，第一叶轮221的一端设有第一安装柄221a，第二叶轮222的一端设有第二安装柄222a，第一安装柄221a为敞口圆筒状，其内壁设有内螺纹，第二安装柄222a为圆柱状，其外壁设有与内螺纹相配合的外螺纹，第二安装柄222a与第二安装柄222a通过螺纹连接在安装孔62内。在安装时，将第一叶轮221的一端设有第一安装柄221a先从安装孔62的一端伸至安装孔62中，然后将第二叶轮222的第二安装柄222a从安装孔62的另一端伸至第一安装柄221a中，并将其旋合在第一安装柄221a内。

第一叶轮221和/或第二叶轮222上也可以设有湿度传感器7，用于实时检测固液混合物的含液量。

第一叶轮221和/或第二叶轮222上还设有贯穿其两侧壁的分散孔24，分散孔24的作用是在第一叶轮221和/或第二叶轮222转动时，将第一叶轮221和/或第二叶轮222前堆积的固体通过分散孔24排到第一叶轮221和/或第二叶轮222运行的后部，防止第一叶轮221和/或第二叶轮222前堆积过多的固体造成固体溢出器皿，造成误差。

安装件6的另一端端部可以设有多个搅拌齿63。搅拌齿63的目的是为了通过搅拌齿63，搅动第一叶轮221和第二叶轮222内侧的固体运动，避免搅拌叶轮22内侧以及搅拌轴21边缘处的固体接触不到液体，从而造成含液率分布不均匀。

第一驱动件23的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，第一驱动件23可以包括电机231，电机231的驱动端可以与搅拌轴21的另一端传动连接，以驱动搅拌轴21转动。

以上未涉及之处，适用于现有技术。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。