自动化高精度MB值快速检测装置及其使用方法与流程

自动化高精度mb值快速检测装置及其使用方法
技术领域
1.本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种自动化高精度mb值快速检测装置及其使用方法。


背景技术：

2.机制砂生产过程中，由于母岩特性及粗放的生产环境，生产过程中会附带山皮，导致机制砂0.075以下颗粒中含有一定量的泥粉。泥作为机制砂的关键有害物质之一，对混凝土流动性、力学性能、收缩性、耐久性、泵送性等的影响均是致命的，工程质量也很难得到保障。机制砂中的含泥量大小通过mb值(亚甲基蓝值)表示，目前各实验室试验检测机制砂mb值主要采用gb/t 14684—2001《建筑用砂》和jtg e42-2005《公路工程集料试验规程》。
3.由于试验方法及试验条件的限制，检测mb值时常常出现试验结果偏差较大的状况，尤其是不同检测人员测量同一样品时。其主要原因是：1)滴加过程采用移液管的方式，就算是使用针管进行滴加，操作时间也只有一分钟，无法保证mb溶液(亚甲基蓝溶液)与试样中的泥完全接触，且操作难度极大；2)取样过程采用玻璃棒蘸取的方式，很难保证取用的量的多少，色斑的大小浮动会导致色晕判定不准；3)色晕的判定在jtg e42-2005虽然有参照图片，但由于mb(亚甲基蓝)颜色很深，其扩散运动与空气湿度有关，且添加过量时色晕大小区别不明显；4)由于密度大，磁力搅拌棒无法搅动机制砂，搅拌器搅拌过程无法触及烧杯底部，且取样过程容易碰到玻璃棒。
4.cn109187381a公开了一种快速测定机制砂mb值的方法，该方法采用紫外分光光度计的方式改善取样过程，然而，紫外分光光度计为高精度仪器，其吸光度的变化极易受到外界杂质的影响，一般需要采用离心的方式进行固液分离后装到石英比色皿中进行测量，精度高但操作更为繁琐。
5.cn111562194a公开了一种机制砂mb值的快速测试方法，该方法参考砂当量进行试验，分离机制砂中的泥需要特殊的清洗液才能够做到，该方法试验效果有待考量。
6.总之，上述方法都无法在根本上简化试验进程，降低人为误差，提高mb值检测效率和精确度。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种自动化高精度mb值快速检测装置及其使用方法，本发明可以自动快速精准的检测mb值，不需要人工取样判定。
8.本发明所采用的技术方案是：
9.一种自动化高精度mb值快速检测装置，包括控制器、能在动力机构带动下横向往复振动的承载台、安装在承载台上的反应器；反应器内设有将反应器上下隔开且用于过滤砂石的滤膜，反应器上滤膜上方设有可封闭的投料门和mb溶液添加口，反应器内滤膜下方设有相互配合的光信号发射器和光信号接收器，控制器分别与动力机构、蠕动泵、光信号发射器、光信号接收器和操作显示模块连接，蠕动泵的进出端通过管道分别与mb溶液容器和
mb溶液添加口连接；控制器能接收光信号接收器的光信号和操作显示模块的控制指令、向操作显示模块上传信息以及控制动力机构、蠕动泵和光信号发射器，操作显示模块能进行控制操作、显示mb溶液添加量及对应的mb值。
10.进一步地，操作显示模块具有启动按键和强制停止按键。
11.进一步地，反应器为横置的圆筒状，动力机构的振动方向垂直于反应器的轴向，反应器通过两端的支架安装在承载台上，反应器的一端插放且定位在一个支架的安装槽内，反应器的另一端位于另一个支架的安装孔内，另一个支架的外侧设有可摆动的限位杆，限位杆摆动到位后将反应器轴向限位。
12.进一步地，光信号发射器和光信号接收器分别位于反应器的两个端板上，端板为聚四氟乙烯夹板。
13.进一步地，反应器的顶板能打开和关闭，形成投料门；顶板上设有mb溶液添加口，mb溶液添加口通过螺纹配合的堵头封闭。
14.进一步地，反应器的底部设有导电触点，导电触点能在反应器侧翻时产生信号并上传给控制器。
15.进一步地，滤膜具有双层，上层滤膜孔径为0.075mm、下层滤膜为10目。
16.进一步地，光信号发射器采用660nm波长led光源。
17.上述自动化高精度mb值快速检测装置的使用方法，包括步骤：
18.步骤一、打开投料门，向反应器内精确投放试样和蒸馏水，关闭投料门；将反应器安装在承载台上，打开mb溶液添加口，将蠕动泵通过管道与mb溶液添加口连接；
19.步骤二、通过操作显示模块发送启动指令，动力机构带动承载台横向往复振动，使泥均匀分散，承载台往复振动一段时间后停止；
20.步骤三、蠕动泵将mb溶液泵送至反应器内，泵送一定剂量后，动力机构带动承载台横向往复振动，使未吸附的mb分子透过滤膜进入反应器底部；
21.步骤四、承载台往复振动一段时间后停止，光信号发射器发射光信号，光信号透过含mb分子的溶液中衰减，由光信号接收器接收并传输至控制器；
22.步骤五、当接收的光信号大于＞设定值时，重复步骤二至步骤四；当接收的光信号≤设定值时，整个装置停止运行，此时所输入的mb溶液及对应的mb值即为所检测的mb值。
23.进一步地，设定值为不含泥试样添加少量mb溶液后出现色晕时的光信号强度值。
24.本发明的有益效果是：
25.本发明自动化程度高，不需要人工取样判定，检测快速精准；采用蠕动泵添加mb的方式，取代了人工操作，且可自动控制调整滴加进程，降低了试验难度并提高试验的准确度；采用滤膜过滤机制砂，用测量激光衰减度的方式衡量泥对mb吸附后残余量，提高了对mb值判断的准确度；采用载台横向移动结构混合机制砂与mb，使得泥与mb接触更完全，提高了试验精确度；该装置操作简单易清洗，适用于工业化生产。
附图说明
26.图1是本发明实施例中反应器的结构示意图。
27.图2是本发明实施例中反应器的侧剖图。
28.图3是本发明实施例中自动化高精度mb值快速检测装置的结构示意图。
29.图中：1-反应器；11-顶板；12-堵头；13-端板；14-滤膜；15-光信号发射器；16-光信号接收器；17-导电触点；2-承载台；3-支架；4-限位杆。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
31.如图1至图3所示，一种自动化高精度mb值快速检测装置，包括控制器、能在动力机构带动下横向往复振动的承载台2、安装在承载台2上的反应器1；反应器1内设有将反应器1上下隔开且用于过滤砂石的滤膜14，反应器1上滤膜14上方设有可封闭的投料门和mb溶液添加口，反应器1内滤膜14下方设有相互配合的光信号发射器15和光信号接收器16，控制器分别与动力机构、蠕动泵、光信号发射器15、光信号接收器16和操作显示模块连接，蠕动泵的进出端通过管道分别与mb溶液容器和mb溶液添加口连接；控制器能接收光信号接收器16的光信号和操作显示模块的控制指令、向操作显示模块上传信息以及控制动力机构、蠕动泵和光信号发射器15，操作显示模块能进行控制操作、显示mb溶液添加量及对应的mb值。
32.在本实施例中，操作显示模块具有启动按键和强制停止按键。
33.如图1至图3所示，在本实施例中，反应器1为横置的圆筒状，反应器1的尺寸可以选择：直径为10cm、长度为15.3cm、容积1.2l，动力机构的振动方向垂直于反应器1的轴向，反应器1通过两端的支架3安装在承载台2上，反应器1的一端插放且定位在一个支架3的安装槽内，反应器1的另一端位于另一个支架3的安装孔内，另一个支架3的外侧设有可摆动的限位杆4，限位杆4摆动到位后将反应器1轴向限位。
34.如图1和图3所示，在本实施例中，光信号发射器15和光信号接收器16分别位于反应器的两个端板13上，端板13为聚四氟乙烯夹板。
35.如图1和图3所示，在本实施例中，反应器1的顶板11能打开和关闭，形成投料门；顶板11上设有mb溶液添加口，mb溶液添加口通过螺纹配合的堵头12封闭。
36.如图2所示，在本实施例中，反应器1的底部设有导电触点17，导电触点17能在反应器1侧翻时产生信号并上传给控制器，导电触点17的高度可以是0.5～1mm。
37.在本实施例中，滤膜14具有双层，上层滤膜孔径为0.075mm、下层滤膜为10目，滤膜14距离反应器1底部高度2～3cm。
38.在本实施例中，光信号发射器15采用660nm波长led光源。
39.在本实施例中，蠕动泵采用流速为20～40ml/min微型水泵，蠕动泵连接的管道为橡胶软管。
40.在本实施例中，动力机构由电机驱动，电机采用6w定速电机，动力机构的振动幅度为150
±
1.0mm、频率为200次/min
±
5次/min。
41.在本实施例中，控制器采用plc控制器。
42.采用蠕动泵添加mb的方式，取代了人工操作，且可自动控制调整滴加进程，降低了试验难度并提高试验的准确度；采用滤膜14过滤机制砂，用测量激光衰减度的方式衡量泥对mb吸附后残余量，提高了对mb值判断的准确度；采用载台横向移动结构混合机制砂与mb，使得泥与mb接触更完全，提高了试验精确度；该装置操作简单易清洗，适用于工业化生产。
43.下面利用上述自动化高精度mb值快速检测装置，进行mb值快速检测：
44.试验一
45.包括步骤：
46.步骤一、打开投料门，称取200g试样(精确至1g)，将试样倒入装有500
±
5ml蒸馏水的反应器内部中，盖上投料门；
47.步骤二、取下堵头12、打开mb溶液添加口，将反应器1沿导电触点17插入，反应器的1一端插入一个支架3的安装槽中，另一端位于安装孔中，限位杆4摆动到位后将反应器1轴向限位，将蠕动泵通过管道与mb溶液添加口连接；
48.步骤二、通过操作显示模块发送启动指令，动力机构带动承载台2横向往复振动，使泥均匀分散，承载台往复振动3min后停止；
49.步骤三、蠕动泵将mb溶液泵送至反应器1内，泵送1ml后，动力机构带动承载台横向往复振动，使未吸附的mb分子透过滤膜进入反应器1底部；
50.步骤四、承载台2往复振动10s后停止，光信号发射器15发射光信号，光信号透过含mb分子的溶液中衰减，由光信号接收器16接收并传输至控制器；
51.步骤五、当接收的光信号大于＞设定值时，重复步骤二至步骤四；当接收的光信号≤设定值时，整个装置停止运行，此时所输入的mb溶液及对应的mb值即为所检测的mb值；设定值为不含泥试样添加少量mb溶液后出现色晕时的光信号强度值。
52.试验二
53.步骤一中，投放的试样是300g，其余步骤相同。
54.试验三
55.步骤二中，承载台2往复振动5min后停止，其余步骤相同。
56.试验三
57.步骤中，承载台2往复振动20s后停止，其余步骤相同。
58.上述试验得到的mb值基本相同，说明本发明自动化程度高，不需要人工取样判定，检测快速精准。
59.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。