彭育，高艷斌，石敦祥

(重慶建工建材物流有限公司，重慶 401122）

0 前言

混凝土細(xì)骨料在生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中，受取材地點(diǎn)、生產(chǎn)工藝、天氣環(huán)境的影響，含水率變化波動較大。混凝土生產(chǎn)過程中，常規(guī)檢測含水的方式是料倉取樣烘干法檢測。這樣的檢測方式取樣、烘干時間長，且含水率精度受取樣不均的影響較大，所得的結(jié)果滯后，難以實(shí)際指導(dǎo)混凝土的生產(chǎn)。所以為提高混凝土生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性，筆者所在公司研發(fā)了紅外線檢測細(xì)骨料含水檢測儀器，輔助烘干法檢測修正，以實(shí)現(xiàn)混凝土生產(chǎn)過程中細(xì)骨料含水率的動態(tài)監(jiān)測控制，保證混凝土生產(chǎn)過程的質(zhì)量穩(wěn)定性。

1 紅外線含水檢測儀

設(shè)備采用IM2000在線紅外水份測量儀。

1.1 設(shè)備特點(diǎn)

在線紅外水份測量儀有連續(xù)、在線測量，可直接參與自動控制；與物料的流量無關(guān)，響應(yīng)速度快；非接觸式測量，不受物料磨損；標(biāo)定、維護(hù)方便；采用大鏡頭(4寸)，降低粉塵影響；采用三頻測量，精準(zhǔn)度更高等優(yōu)勢。

1.2 工作原理

紅外線含水檢測儀關(guān)鍵原理在于通過水份吸收紅外波的原理進(jìn)行水份含量測量（圖1、圖2）。

1.3 工作示意圖（圖3）

圖1 水在近紅外區(qū)的吸收光譜圖

圖2 設(shè)備測量原理圖

圖3 檢測工作示意圖

1.4 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)（表1）

表1 IM2000在線紅外水份測量儀主要參數(shù)表

2 含水率動態(tài)檢測系統(tǒng)

2.1 標(biāo)定檢測物質(zhì)

紅外水份測量儀對水份的測量是間接的物理方法，需要與標(biāo)準(zhǔn)的分析方法做比對，分別取被測樣品偏高和偏低的兩點(diǎn)制作出標(biāo)定線，因此料樣的化驗(yàn)分析精度直接影響水份計的測量精度；使用之前，必須使用紅外線測定儀對所檢測的物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定，以提高檢測的精度。測量結(jié)果為被測物料的表面含水率，因此相同質(zhì)量的被測物料，其表面積（顆粒大小）影響測量結(jié)果。當(dāng)被測物料的顆粒大小發(fā)生變化時，需重新標(biāo)定；紅外水份測量儀標(biāo)定前，需開機(jī)預(yù)熱10min，待儀器運(yùn)行穩(wěn)定后，再對探頭和儀表進(jìn)行標(biāo)定，數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定可靠。

2.2 即時校準(zhǔn)

即時校準(zhǔn)包含低含水率校準(zhǔn)和高含水率校準(zhǔn)兩個點(diǎn)校準(zhǔn)，一般地，兩個校準(zhǔn)點(diǎn)取正常所測范圍的最低含水率和最高含水率附近兩點(diǎn)做校準(zhǔn)。

紅外水份測試儀照射高/低含水率物料時，輸入此時含水率值，按確定鍵確定保存參數(shù)并退出。

圖4 校準(zhǔn)參數(shù)示意圖

2.3 采樣過程對比實(shí)驗(yàn)

當(dāng)生產(chǎn)穩(wěn)定而且需要校準(zhǔn)的測量物料接近正常水平時，操作人員開始采樣。

采樣階段：操作人員從生產(chǎn)線上抓取樣品，抓樣位置必須在測量點(diǎn)的后面，而且和測量點(diǎn)在一條線上，確保所取樣品和測量物料一致。樣品要存放在密封容器內(nèi)，對于在生產(chǎn)線上移動的細(xì)小產(chǎn)品，每10s抓取一次，放入可以密封的聚乙烯塑料袋里；重復(fù)上述采樣過程至少3次，采樣次數(shù)越多，儀器調(diào)試得越準(zhǔn)確；試驗(yàn)室化驗(yàn)樣品水份時，最少對每個收集的樣品做雙樣測量；對于被校準(zhǔn)的各個測量，要計算出所有樣品的試驗(yàn)室的化驗(yàn)平均值（圖5—圖8）。

圖5 紅外線含水檢測系統(tǒng)（設(shè)備）示意圖

圖6 紅外線含水檢測系統(tǒng)（設(shè)備）示意圖

圖7 混凝土生產(chǎn)工控系統(tǒng)

表2 含水率對比檢測結(jié)果表

圖8 混凝土生產(chǎn)工控系統(tǒng)

檢測數(shù)據(jù)對比表如表2。

3 混凝土生產(chǎn)應(yīng)用及結(jié)論

將紅外線在線檢測含水系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成于混凝土生產(chǎn)設(shè)備工控界面之中，可及時有效指導(dǎo)生產(chǎn)過程含水率控制調(diào)整，提高混凝土生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定性。紅外線檢測機(jī)制砂的含水率準(zhǔn)確性可以控制在1%以內(nèi)，日?？奢o以烘干法檢測含水率對比修正，準(zhǔn)確度將進(jìn)一步提高，能夠?qū)ιa(chǎn)用水量控制起到有效指導(dǎo)作用。

[1]紅外水分測試儀說明書V201501-02[Z].