一种工程集料四分法自动取样器及其取样方法
【技术领域】
[0001]本发明属于材料的取样缩分领域，涉及一种工程集料四分法自动取样器及其取样方法。
【背景技术】
[0002]道路施工时，集料的正确与准确应用是保证道路施工质量的重要部分，集料应用不当、集料级配不准确将直接导致道路病害。但在实际施工中，集料的控制与管理并不科学，导致道路最终的质量也不尽人意。在这种情况下，道路所采用的集料进行取样检测以及取样进行实验就变得十分必要。准确保证样品的合理性与代表性成为取样时关键要考虑的问题，也成为检测和实验能否反映问题的症结所在。
[0003]国内外规范对于集料进行缩分取样采用分料器法和人工四分法两种方法。分料器法存在着难以保证集料分配均匀，以及效率低且对集料本身情况要求较高的问题，因而适用性较低。人工进行四分法不可避免地会产生一定的随意性、不均匀性，且样品中的集料在实验时会发生离析等情况。此外，这两种方法都不能通过整体不断地缩分得到最终所需的样品量，如缩分前试样量50g，最终需要20g左右则不能整体缩分50g得到。对量较大的母体来说，这两种方法得到的样品对集料级配的控制和试样的检测都可能出现偏差，有可能使对工程质量的控制出现偏差。甚至有时，明明工程质量没发生变化，如:集料组成没变，但是可能由于四分法的错误，导致结果的错误。此种现象如果发生在施工初期，可能会造成对工程的错误控制；如果发生在检验阶段，有的工程会出现为保证顺利验收，而使资料不真实。因此，设计一种集料分配均匀，适应性强，提高缩分效率和缩分精度的取样器显得尤为重要。
[0004]针对上述现有技术中存在的问题和缺陷，本发明的目的在于，提供一种工程集料四分法自动取样器及其取样方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一种工程集料四分法自动取样器，包括固定桶，所述固定桶两端开口，所述固定桶内设置有拌合装置，拌合装置的下方设置有缩分装置；所述拌合装置与缩分装置之间留有空隙；所述缩分装置下方由收集装置支撑；
[0007]所述固定桶的下方设置有质量监测装置。
[0008]进一步地，所述拌合装置包括搅拌漏斗，所述搅拌漏斗上部端口处设置有盖板，盖板中部设置有进料口 ；盖板下方连接有多个搅拌器，搅拌器下方设置有拌合盘；拌合盘与盖板之间形成拌合室；
[0009]所述搅拌器包括搅拌轴以及分布在搅拌轴上的多个叶片；
[0010]所述拌合盘包括盘体以及均匀分布在盘体周边的多个连接件，相邻两个连接件之间存在间隙，拌合盘通过连接件与搅拌漏斗内壁固连；搅拌漏斗下端设置出料口。
[0011]进一步地，所述拌合盘下方的搅拌漏斗内安装有旋转漏斗；拌合盘底部安装有第一旋转轴，第一旋转轴通过电机驱动，能够相对于拌合盘绕自身轴线转动；旋转漏斗上部通过多个旋转杆件与第一旋转轴固连。
[0012]所述旋转漏斗内壁一周均布有多个回旋叶片。
[0013]进一步地，所述缩分装置包括下滑椎体，所述下滑椎体顶端为平面，该平面上设置有旋转水平盘，所述旋转水平盘可相对于下滑椎体旋转，旋转水平盘上安装有旋转叶片；所述旋转水平盘正对所述出料口。
[0014]进一步地，所述收集装置包括收集桶，所述收集桶顶部开口，收集桶中心位置设置有支撑块；
[0015]所述支撑块侧壁周向均匀分布4个分隔件，所述分隔件将收集桶分成四部分；所述支撑块上方支撑所述下滑椎体，下滑椎体底面圆周的直径小于收集桶的直径。
[0016]进一步地，所述分隔件包括挡板和封闭块，二者为一体结构，所述挡板与所述支撑块侧壁连接，所述封闭块包括横截面为扇形的柱体，柱体顶面固结有一个三棱锥；柱体的弧形侧壁与收集桶的内壁相贴合。
[0017]进一步地，所述固定桶中部水平安装有间隙控制板，所述间隙控制板中心设置有通孔，所述下滑椎体的上端穿过间隙控制板的通孔，所述间隙控制板通过至少两个自动升降装置安装在固定桶的内壁上。
[0018]进一步地，所述固定桶内部设置有第一支撑板和第二支撑板，所述搅拌漏斗的出料口由上至下依次穿过第一支撑板和第二支撑板，搅拌漏斗与第一支撑板和第二支撑板固连。
[0019]进一步地，所述质量监测装置采用电子秤，所述电子秤上设置有显示屏。
[0020]一种如上述工程集料四分法自动取样器进行工程集料四分法自动取样的方法，具体包括以下步骤:
[0021]I)检查设备，调整质量控制装置，使其归零；
[0022]2)向拌合装置中倒入工程集料，按下按钮使搅拌器开始转动，工程集料从相邻连接件之间的间隙落入搅拌漏斗内；
[0023]3)调节按钮使旋转漏斗开始转动，根据缩分集料的质量以及集料中主要颗粒的粒径大小，调整旋转漏斗的旋转速度；若要持续缩分试样，则可保持旋转漏斗始终转动，否则可在集料全部通过出料口后关闭按钮；
[0024]4)在集料逐渐下落到旋转漏斗的同时，调节按钮使旋转水平盘沿与旋转漏斗旋转方向相反的方向开始转动，集料沿下滑锥体的锥面下落；
[0025]根据所筛分集料的质量多少以及集料中主要组成颗粒的粒径大小，调整自动升降装置进而调节间隙控制板的位置，控制工程集料的下落速度。
[0026]5)每隔一段时间处理收集桶中的集料，处理时先调整自动升降装置(15)使间隙控制板与下滑椎体的锥面接触；将收集桶中对角位置的集料再次倒入进料口，余下另一部分即为废料舍弃；通常两部分依次作为废料；
[0027]6)再次倒入或新倒入拌合装置的工程集料按上述步骤重复进行；每处理一次废料即应观察一次质量控制装置显示的数据，直到显示质量接近所需最终样品质量时，收集收集桶中的全部集料并混合。
[0028]与现有技术相比，本发明具有以下技术效果:
[0029]1、本发明的装置能够保证缩分时的连续性，使整个试样在缩分的过程中整体性不被破坏，并能够大大提尚缩分的效率。
[0030]2、本发明的拌合装置使工程集料充分拌合达到均匀，可以保证缩分出的试样具有代表性。
[0031]3、本发明可通过调节拌和装置与缩分装置的旋转速度，从而缩分不同类型的工程集料，适用性强。
[0032]4、本发明设置质量控制装置，可以准确地控制得到最终所需的样品量，提高缩分结果的精确度。
【附图说明】
[0033]图1是本发明的结构示意图；
[0034]图2是搅拌器的结构示意图；
[0035]图3是拌合盘的结构示意图；
[0036]图4是旋转杆件和旋转漏斗的位置关系示意图；
[0037]图5是回旋叶片的俯视图；
[0038]图6是旋转水平盘和旋转叶片的的结构示意图；
[0039]图7是下滑椎体和间隙控制器的位置关系示意图；
[0040]图8是收集桶内部结构示意图；
[0041]图9是封闭块的结构示意图；
[0042]图中标号代表:1—盖板，2—进料口，3—样合室，4 —固定桶，5—揽样器，6—揽拌漏斗，7—旋转杆件，8—旋转漏斗，9一拌合盘，10一窗口，11一出料口，12—间隙控制板，13—旋转水平盘，14 一旋转叶片，15—自动升降装置，16—下滑椎体，17—收集桶，18—分隔件，19一电子秤，20一显不屏，21—第一支撑板，22一第二支撑板，23一盘体，24一连接件，25—叶片，26—回旋叶片，27—支撑块，28—挡板，29—封闭块，30—第一旋转轴，31—搅拌轴，32—柱体，33—三棱锥。
[0043]下面结合附图和实施例对本发明的方案做进一步详细的解释和说明。
【具体实施方式】
[0044]以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本