粗骨料的級(jí)配和形態(tài)特征對(duì)混凝土的質(zhì)量有重要影響,只有保證粗骨料的形態(tài)質(zhì)量符合國(guó)家或是行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),才能獲得高性能、高質(zhì)量的混凝土。目前工程中采用振動(dòng)篩分法對(duì)粗骨料進(jìn)行測(cè)量,但該方法費(fèi)時(shí)、耗能,僅能測(cè)量粗骨料的級(jí)配,無(wú)法同時(shí)測(cè)量粗骨料的形態(tài)特征。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)粗骨料形態(tài)質(zhì)量的高效、精密測(cè)量,論文提出了基于動(dòng)態(tài)圖像法的粗骨料形態(tài)質(zhì)量的測(cè)量方法及系統(tǒng),能同時(shí)對(duì)粗骨料的級(jí)配和形態(tài)特征進(jìn)行測(cè)量。論文針對(duì)二維圖像法缺失高度信息的缺點(diǎn),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于三維圖像法的粗骨料形態(tài)質(zhì)量一體化測(cè)量系統(tǒng),并對(duì)相關(guān)算法進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)了振動(dòng)分散模塊、傳送及激光掃描模塊、圖像采集模塊和回收模塊,對(duì)振動(dòng)給料器、傳送帶、激光器、工業(yè)相機(jī)、鏡頭及光源進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與選型;系統(tǒng)軟件部分基于OpenCV庫(kù)設(shè)計(jì)了圖像處理算法,主要包含圖像預(yù)處理、特征提取、顏色分割、顆粒匹配以及標(biāo)定這五個(gè)部分;設(shè)計(jì)了粗骨料形態(tài)特征表征方法,主要包含高度、粒形、體積、粒度以及級(jí)配這五個(gè)部分;基于MFC設(shè)計(jì)了粗骨料形態(tài)質(zhì)量測(cè)量的人機(jī)交互界面。對(duì)基于激光三角測(cè)量原理提出的粗骨料高度的計(jì)算模型進(jìn)行了驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)證明該方法與游標(biāo)卡尺測(cè)量結(jié)果誤差的... 

【文章來(lái)源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁(yè)數(shù)】：124 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

主要結(jié)構(gòu)圖

11第2章粗骨料形態(tài)質(zhì)量測(cè)量平臺(tái)設(shè)計(jì)對(duì)于圖像采集方案的設(shè)計(jì)，有拍攝粗骨料顆粒平躺和下落兩種狀態(tài)的方式。當(dāng)拍攝粗骨料顆粒平躺狀態(tài)時(shí)，骨料大概率將會(huì)以最大接觸面接觸傳送帶，非常便于測(cè)量骨料尺寸；當(dāng)拍攝粗骨料顆粒下落狀態(tài)時(shí)，骨料為自由落體運(yùn)動(dòng)，拍攝到的投影面方向不確定，極其不便于對(duì)骨料進(jìn)行定量分析。故本文選擇拍攝粗骨料顆粒平躺狀態(tài)的方式進(jìn)行搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。測(cè)量粗骨料傳統(tǒng)方法是振動(dòng)篩分法，但該方法僅能測(cè)量粗骨料的級(jí)配，無(wú)法對(duì)粗骨料粒形的形態(tài)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量粗骨料扁平度的傳統(tǒng)方法是采用游標(biāo)卡尺手工測(cè)量，但該方法測(cè)量精度受人為因素的影響且測(cè)量效率極其低下，而粗骨料的其它粒形指數(shù)無(wú)法用人工測(cè)量，導(dǎo)致很難對(duì)粗骨料的形態(tài)質(zhì)量進(jìn)行合理的、全面的評(píng)價(jià)�；谝陨蠁�(wèn)題，本文開(kāi)發(fā)了一套粗骨料形態(tài)質(zhì)量的測(cè)量平臺(tái)，主要包含振動(dòng)分散模塊、傳送及激光掃描模塊、圖像采集模塊和回收模塊。具體組成如圖2.1所示：圖2.1平臺(tái)模塊組成示意圖2.1粗骨料振動(dòng)分散模塊采用平躺的拍攝方式對(duì)粗骨料進(jìn)行測(cè)量必須避免骨料互相堆疊的現(xiàn)象，因此要對(duì)粗骨料顆粒進(jìn)行分散。粗骨料振動(dòng)分散模塊包含進(jìn)料倉(cāng)、振動(dòng)給料器、擋料簾和導(dǎo)料槽。2.1.1振動(dòng)給料器穩(wěn)定性測(cè)試粗骨料形態(tài)質(zhì)量測(cè)量裝置的進(jìn)料是由振動(dòng)給料器完成的，如圖2.2所示，振動(dòng)給料器由電磁驅(qū)動(dòng)，輸入電壓范圍為85~260V，輸出電壓范圍為0~260V，輸

12出頻率范圍為40~400Hz，最大振幅為1.5mm。數(shù)字調(diào)頻振動(dòng)送料控制器可以對(duì)振動(dòng)給料器進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，主要是通過(guò)調(diào)節(jié)輸出電壓來(lái)改變給料器振動(dòng)的幅度和頻率，進(jìn)而改變給料的速度，其可調(diào)電壓范圍為0~260V，如圖2.3所示。圖2.2振動(dòng)給料器圖2.3數(shù)字調(diào)頻振動(dòng)送料控制器為了確保進(jìn)料的均勻性和穩(wěn)定性，必須保證振動(dòng)器給料器的穩(wěn)定性�，F(xiàn)對(duì)振動(dòng)給料器的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，在相同的采樣頻率下設(shè)計(jì)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)給料器在不同的輸出電壓下輸送的骨料質(zhì)量，并對(duì)采樣時(shí)間與統(tǒng)計(jì)的骨料質(zhì)量之間的線性相關(guān)性進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)振動(dòng)給料器的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。選取花崗巖粗骨料，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)篩分法對(duì)其進(jìn)行篩分，取粒度范圍分別為9.50~13.2mm、13.2~16.0mm和16.0~19.0mm的單級(jí)料與9.50~19.0mm隨機(jī)配比而成的級(jí)配料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每種單級(jí)料各取500g，級(jí)配料為1.5Kg。選取振動(dòng)給料器輸出電壓分別為65V、70V和75V，電子秤的采樣頻率為500ms。對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行線性相關(guān)性分析，線性相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式如式（2.1）所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2.1所示：12211niiinniiiixxyyrxxyy（2.1）式中：r為線性相關(guān)系數(shù)，x為采樣時(shí)間，y為電子秤讀取的骨料質(zhì)量。

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