一种自应力混凝土搅拌机及可视化检测方法

摘要

本发明公开了一种自应力混凝土搅拌机及可视化检测方法，克服了目前存在的拌合物搅拌不充分、凝结时间过快未能及时取出的问题，搅拌机包括外壳部件、搅拌部件、动力部件、图像采集部件与图像分析部件；外壳部件包括搅拌筒与支撑架；搅拌部件包括传动齿轮与搅拌轴；搅拌部件安装在搅拌筒的右腔，搅拌轴从搅拌筒右筒壁的中心处伸出，搅拌部件通过安装在搅拌轴伸出端上的传动齿轮与位于支撑架上的动力部件连接；外壳部件通过搅拌筒上的2个齿圈与动力部件的2个驱动齿轮相连接，图像采集部件安装在搅拌筒的左腔，图像采集部件与图像分析部件连接；外壳部件、图像采集部件的控制杆、图像分析部件安装在支撑架上。本发明还公开了拌合物质量的检测方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种纤维混凝土搅拌装置，更具体地说，本发明涉及一种自应力混凝土搅拌机及可视化检测方法。

背景技术

自应力混凝土是指用铝酸盐自应力水泥来配制的可以自身膨胀而产生应力的混凝土，这种自应力来源于混凝土的膨胀。相比于普通混凝土，自应力混凝土有着自应力值高，工艺性能好，抗渗性与气密性好等优点。自应力混凝土主要应用于自应力钢筋(钢丝网)混凝土(砂浆)压力管。根据铝酸盐自应力水泥不同的级别，可生产不同口径的水泥管。只要按部标进行生产，均能获得性能大体一致的产品，管子合格率高。然而自应力混凝土在搅拌过程中，存在着拌合物搅拌不充分、凝结时间过快未能及时取出等问题，此时自应力混凝土拌合物在搅拌机内的搅拌质量和拌和时间就难以把控。且当自应力混凝土拌合物在封闭的拌筒内部进行搅拌时，从外侧无法清楚观察到拌筒内部混凝土拌合物的和易性状况，从而不能确定具体的搅拌时间，具体判断何时自应力混凝土拌合物搅拌到预期效果，给使用者带来了诸多不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的自应力混凝土拌合物搅拌不充分、凝结时间过快未能及时取出的问题，提供了一种自应力混凝土搅拌机及可视化检测方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的一种自应力混凝土搅拌机包括外壳部件、搅拌部件、动力部件、图像采集部件与图像分析部件；

所述的外壳部件包括搅拌筒与支撑架；

所述的搅拌部件包括传动齿轮与搅拌轴；

所述的搅拌部件安装在搅拌筒的右腔内，搅拌轴的右端从搅拌筒右筒壁的中心处伸出，搅拌部件通过安装在搅拌轴伸出端上的传动齿轮与安装在支撑架上的动力部件连接；外壳部件通过2个结构相同的齿圈与动力部件中的2个结构相同的驱动齿轮连接，图像采集部件安装在搅拌筒的左腔内，图像采集部件与图像分析部件相连接；外壳部件、图像采集部件中的快门按键、控制杆与图像分析部件安装在支撑架上，图像采集部件中的液压站通过焊接方式或采用螺栓安装在支撑架的下方。

技术方案中所述的外壳部件还包括吊装鼻；

所述的吊装鼻为钢材质的圆环体形结构件，该圆环体形结构件外环直径为60mm，内环直径为40mm，厚度为10mm；吊装鼻通过焊接的方式安装在搅拌筒的顶部筒壁外表面的两端。

技术方案中所述的搅拌筒为圆柱形钢质空心筒件，搅拌筒的两端套装有结构相同的齿圈，搅拌筒左、右筒壁的中心处均设置有圆形通孔，搅拌筒顶端、底端的筒壁上设置有长方形圆弧面的用于自应力凝土拌合物材料进入的进料口、用于CCD照相机伸出并清洗的清洗口与用于自应力混凝土拌合物取出的出料口，具体说：用于自应力混凝土拌合物材料进入的进料口位于搅拌筒顶端右侧的筒壁上，进料口上采用螺栓安装有长方形圆弧面的钢质的进料口盖板；用于CCD照相机伸出并清洗的清洗口位于搅拌筒顶端左侧的筒壁上；清洗口上采用螺栓覆盖有长方形圆弧面的钢质的清洗口盖板；用于自应力混凝土拌合物取出的出料口位于搅拌筒底端右侧的筒壁上，出料口上采用螺栓覆盖有长方形圆弧面的钢质的出料口盖板。

技术方案中所述的搅拌部件还包括螺旋叶片与搅拌板；螺旋叶片为钢质板材螺旋结构件，螺旋叶片轴向螺距为250mm；搅拌板为长方形的钢质平板结构件；搅拌轴为钢质直杆类结构件，搅拌轴的圆形横截面为等截面；传动齿轮为标准皮带齿轮；搅拌轴装入搅拌筒右筒壁圆心处的圆环滚动轴承中，传动齿轮安装在位于搅拌筒右筒壁外侧的搅拌轴右端上，螺旋叶片通过焊接方式安装在位于搅拌筒内的搅拌轴的左端处，搅拌板通过焊接方式上下对称地安装在螺旋叶片右侧的并位于搅拌筒内的搅拌轴上。

技术方案中所述的动力部件还包括主动齿轮、驱动电动机、旋转轴与传动皮带与圆环滚动轴承；驱动电动机选用YX3系列高效率三相异步电动机；旋转轴为钢质圆横截面的直杆结构件；传动皮带选用型号为6290/17-300的A型齿形传动带；旋转轴的左端通过轴支座安装在支撑架上，旋转轴的右端与驱动电动机的输出端相连接，驱动电动机安装在支撑架上，主动齿轮固定安装在旋转轴的右端，2个结构相同的驱动齿轮安装在轴支座与主动齿轮之间的旋转轴的两端处，且位于搅拌筒底端与支撑架之间，2个结构相同的驱动齿轮与搅拌筒上的2个结构相同的齿圈啮合连接，主动齿轮通过传动皮带与搅拌部件中的传动齿轮相连接，圆环滚动轴承中的圆环焊接固定在搅拌筒中的右侧筒壁外侧面的圆心处，滚动轴承焊接固定在搅拌筒支撑的顶端，滚动轴承套装在圆环上，两者之间为焊接连接。

技术方案中所述的图像采集部件还包括CCD照相机、机械臂、旋转底座、机械臂上控制杆与机械臂下控制杆；CCD照相机采用的型号为英国AVDOR高灵敏CCD相机，CCD照相机中的镜头四周安装有照明灯；机械臂为4根钢材质杆铰接组成的平行四边形的框架结构件；旋转底座选用型号为HT60-5的中空旋转平台；快门按键选用相机按键即尼康DF键；控制杆选用FJ9S三轴工业手柄；机械臂上控制杆、机械臂下控制杆为型号是GYCD-110/750的通过液压油驱动其中的活塞杆伸缩移动的控制杆；液压站选用型号为SD-2-5.5的液压站；

CCD照相机的固定端安装在机械臂中1号杆的右端，两者之间为转动连接，1号杆的左端与CCD照相机固定端的斜杆顶端之间安装机械臂上控制杆，2号杆中斜杆底端与3号杆左端之间安装机械臂下控制杆，机械臂中的3号杆的左端即固定端安装在旋转底座上，旋转底座安装在搅拌筒左侧壁上的圆形通孔内，机械臂上控制杆、机械臂下控制杆采用油管与液压站相连接，快门按键设置在控制杆顶端的槽内，快门按键与CCD照相机的快门的控制机构通过信号线相连接，控制杆的信号输出口A与液压站的电器盒的信号输入口通过信号线相连接，控制杆的信号输出口B与伺服电机的编码器的信号输入口通过信号线相连。

技术方案中所述的机械臂为采用1号杆、2号杆、3号杆与4号杆铰接而成的平行四边形框架结构件；1号杆为钢材质板类杆件；1号杆的左右两端设置有结构相同的用于和4号杆铰接的1号左圆形通孔与用于和CCD照相机连接的1号右圆形通孔，1号杆的中部设置有用于和2号杆的上端铰接的1号中圆形通孔；2号杆由直杆与斜杆组成，直杆与斜杆的宽度与厚度相等，直杆与斜杆的夹角为135度；2号杆的直杆的上下端设置有结构相同的用于和1号杆连接的直杆上圆形通孔与用于和3号杆铰接的直杆下圆形通孔，斜杆的底端设置有用于和机械臂下控制杆铰接的斜杆圆形通孔；3号杆与1号杆为长、宽、厚相等的钢材质板类杆件；3号杆的左端设置有将3号杆通过焊接方式固定在旋转底座的中空旋转平台的底座上，3号杆的右端设置有用于和2号杆中直杆下端铰接的3号右圆形通孔，3号杆的中部设置有用于和4号杆下端铰接的3号中圆形通孔；4号杆为钢材质的直杆件，4号杆的上下端设置有结构相同的用于和1号杆的左端铰接的4号上圆形通孔与用于和3号杆中部铰接的4号下圆形通孔；4号杆通过4号上圆形通孔与1号杆中1号左圆形通孔铰接，4号杆通过4号下圆形通孔与3号杆的3号中圆形通孔铰接；2号杆的直杆上圆形通孔与1号杆的1号中圆形通孔铰接，2号杆的直杆下圆形通孔与3号杆的3号右圆形通孔铰接；4号杆与2号杆相互平行，1号杆与3号杆相互平行。

技术方案中所述的图像分析部件包括显示屏与图像对比分析仪；所述的显示屏选用LED电子显示屏，显示屏安装在支撑架上，显示屏的图像输入口与图像采集部件的CCD照相机的图像输出口采用信号线相连接；图像对比分析仪选用DS-5M显微图像分析仪，图像对比分析仪安装在支撑架上，图像对比分析仪的图像输入口与图像采集部件的CCD照相机的图像输出口采用信号线连接，图像对比分析仪的图像输出口与显示屏的图像输入口采用信号线相连接。

所述的采用一种自应力混凝土搅拌机的可视化检测方法的步骤如下：

1.图像采集

1)将自应力硫铝酸盐水泥、中砂、细石、水、丁苯乳液和第三代聚梭酸系超塑化剂按质量比依次为1:1.2:0.7:0.35:(5.8％～6.3％):0.12％从进料口加入搅拌筒内；

2)搅拌机电源通电，搅拌筒开始转动；

3)搅拌筒内的CCD照相机启动，通过支撑架上的控制杆控制CCD照相机采集搅拌筒内自应力混凝土拌合物搅拌图像；

2.图像分析

1)区域划分

图像对比分析仪将CCD照相机采集的图像显示在显示屏上，并按x、y轴方向分为x

最初设定的物料粘聚状态良好的原始图像同样按x、y轴方向分为x

2)基体空洞率计算

图像对比分析仪计算每一小块x

3)拌合物搅拌质量判断

图像对比分析仪将设定的物料粘聚状态良好的原始图像与CCD照相机采集的图像的100×100个区域一对一地比照，记

图像分析部件的数学模型计算公式为

当P≥95％时，判定为自应力混凝土拌合物搅拌达到预期效果；

当P<95％时，进入循环，继续搅拌并采集图像进行分析，直至P达到95％为止；式中：P为相似度；

3.搅拌完成与否判定

基体空洞率K≤1％时满足要求，图像对比分析仪判定成功后，自应力混凝土搅拌机停止，该自应力混凝土拌合物已经达到预期搅拌效果。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

1.本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机通过图像对比系统，能够保证自应力混凝土拌合物在桶内搅拌达到预期搅拌效果，水泥、中砂和细石均匀分布于混凝土拌合物中，解决了自应力混凝土的搅拌质量难以把控的问题；

2.本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机根据不同的原料量，自动化地分配合理的搅拌时间，直至搅拌质量达到预期效果停止，也解决了不能具体地确定合适的搅拌时间的问题；使用该种自应力混凝土搅拌机，当混凝土拌合物在拌筒内搅拌时，在外部能够实现对拌合物的直接观察和定量分析；

3.本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机的搅拌过程中，可以人为通过控制杆操作CDD照相机进行移动并抓拍，通过显示屏观察自应力混凝土空洞等情况；当水泥、中砂和细石均匀分布于混凝土拌合物中时，显示灯闪烁，搅拌质量能够保证。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机结构组成的轴测投影视图；

图2为本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机结构组成的主视图；

图3为本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机结构组成的俯视图；

图4为图3中A-A处的剖视图；

图5为本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机中采用的CCD相机结构组成的轴测投影视图；

图6为本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机中采用的CCD相机结构组成的右视图；

图7为本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机中图像分析部件的区域分割示意图；

图8为本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机的工作流程图；

图9为本发明所述的一种自应力混凝土搅拌机中所采用的机械臂结构组成的主视图；

图中：1.搅拌筒，2.吊装鼻，3.进料口，4.清洗口，5.螺栓，6.CCD照相机，7.机械臂，7-1.1号杆，7-2.2号杆，7-3.3号杆，7-4.4号杆，8.旋转底座，9.图像对比分析仪，10.圆环滚动轴承，11.螺旋叶片，12.搅拌板，13.出料口，14.驱动齿轮，15.主动齿轮，16.驱动电动机，17.旋转轴，18.传动皮带，19.传动齿轮，20.搅拌轴，21.液压站，22.显示屏，23.支撑架，24.快门按键，25.控制杆，26.齿圈，27.镜头，28.照明灯，29.搅拌筒支撑，30.机械臂下控制杆，31.机械臂上控制杆，32伺服电机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

参阅图1至图4，所述的一种自应力混凝土搅拌机包括外壳部件、搅拌部件、动力部件、图像采集部件与图像分析部件。

所述的外壳部件包括搅拌筒1、吊装鼻2与支撑架23。

搅拌筒1为圆柱形钢材质空心筒件，筒壁厚度为3mm～5mm，左右筒壁的直径为1m～1.2m,筒长为2m；搅拌筒1左右侧筒壁的中心处均设置有圆形通孔，用于旋转底座8、搅拌轴20伸入搅拌筒1内部；搅拌筒1对称的顶端、底端的筒壁上设置有三个长方形圆弧面开口，依次为进料口3、清洗口4、出料口13，具体说：

进料口3用于自应力混凝土拌合物材料的进入，进料口3位于搅拌筒1右上方(顶端右侧)的筒壁上；进料口3上采用螺栓5覆盖有长为60mm、宽为40mm、厚度为5mm的长方形圆弧面的钢质的进料口盖板，螺栓5采用GB/T 5782-2016六角头螺栓的标准件；

清洗口4用于CCD照相机6的伸出，方便对CCD照相机6进行清洗，清洗口4位于搅拌筒1左上方(顶端左侧)的筒壁上；清洗口4上采用螺栓5覆盖有长为60mm、宽为40mm、厚度为5mm的长方形圆弧面的钢质的清洗口盖板，螺栓5采用GB/T 5782-2016六角头螺栓的标准件；

出料口13用于自应力混凝土拌合物的取出，出料口13位于搅拌筒1右下方(底端右侧)的筒壁上，出料口13上采用螺栓5覆盖有长为80mm、宽为60mm、厚度为5mm的长方形圆弧面的钢质的出料口盖板，采用螺栓5采用GB/T5782-2016六角头螺栓的标准件；

支撑架23为钢材质框架，四个支撑腿为L型钢，L型钢型号取L300×100×11.5×16，即尺寸为h300mm、b100mm、t11.5mm、T16mm。四个支撑腿高度选取1m。支撑架台面为钢材质面板，尺寸为2.8m×2m，厚度为10mm，面板设置400mm(平行于短边方向)×800mm(平行于长边方向)长边距离边0.6m处设置100mm(平行于短边方向)×600mm(平行于长边方向)的开口，该开口长边距离支撑架台面长边30mm,位于搅拌筒出料口13正下方，用于出料口13的出料。作为搅拌筒1、动力部件、图像采集部件、图像分析部件的安装及支撑基座。

搅拌筒1为一种自应力混凝土搅拌机中的主体部分，作为混凝土搅拌的容器；搅拌筒1上距离两端200mm处套装有结构相同的齿圈26，2个结构相同的齿圈26与2个结构相同的驱动齿轮14啮合连接；

吊装鼻2为钢材质的圆环体形的结构件，该圆环外环直径为60mm，内环直径为40mm，厚度为10mm。用于搅拌筒1的移动和吊装；吊装鼻2通过焊接的方式安装于搅拌筒1的顶部筒壁外表面的两端。

参阅图4,所述的搅拌部件包括螺旋叶片11、搅拌板12、传动齿轮19与搅拌轴20。

螺旋叶片11为钢质板材螺旋结构件，该螺旋结构件轴向螺距为250mm，沿轴向圆形投影的外径为60mm，内孔径和搅拌轴20外径相等，该螺旋叶片11厚度为2mm，螺旋叶片11的长度小于搅拌轴20的长度，螺旋叶片11套装在伸进搅拌筒1内的搅拌轴20的左端；

搅拌板12为长方形钢板，长方形钢板长度为60mm、宽度为30mm，该搅拌板12厚度为2mm，设置于伸进搅拌筒1内的搅拌轴20的右端，螺旋叶片11、搅拌板12均用于对筒内混凝土的搅拌。

搅拌轴20为长度1.5m的钢质直杆类结构件，搅拌轴20圆形横截的直径为20mm，作为整个搅拌部件的驱动件。

传动齿轮19为齿顶圆直径为224mm、齿数为30的标准皮带齿轮，用于将驱动力传导到搅拌轴20上；

搅拌轴20插入搅拌筒1右筒壁圆心处的圆形通孔中，传动齿轮19焊接固定在位于搅拌筒1外侧的搅拌轴20的右端处，螺旋叶片11通过焊接安装在处于搅拌筒1内腔的搅拌轴20的左端处，搅拌板12通过焊接方式安装在螺旋叶片11右侧的并处于搅拌筒1内腔的搅拌轴20上。

参阅图4,所述的动力部件包括2个结构相同的驱动齿轮14、主动齿轮15、驱动电动机16、旋转轴17、传动皮带18与圆环滚动轴承10。

驱动齿轮14为顶圆直径为224mm、齿数为30的标准齿轮，将旋转轴17的力传递到搅拌筒1；

主动齿轮15为顶圆直径为224mm、齿数为30的标准皮带齿轮，将旋转轴17的力传递到传动皮带18上；

驱动电动机16选用YX3系列高效率三相异步电动机，作为整个动力部件的动力提供装置；

旋转轴17为长度2.4m的钢质直杆结构件，该长杆横截面圆直径为20mm，作为驱动件；

传动皮带18选用型号为6290/17-300的A型齿形传动带，用于将旋转轴17上的动力传输到搅拌轴20；

旋转轴17的左端通过轴支座安装在支撑架23上，旋转轴17的右端与驱动电动机16的输出端相连接，驱动电动机16安装在支撑架23上，主动齿轮15固定在右端的驱动齿轮14右侧的旋转轴17上，2个结构相同的驱动齿轮14安装于轴支座与主动齿轮15之间的旋转轴17的两端处，且位于搅拌筒1底端与支撑架23工作面之间，2个结构相同的驱动齿轮14与搅拌筒1上2个结构相同的齿圈26相对正并啮合连接，主动齿轮15通过传动皮带18与搅拌部件中的传动齿轮19相连接；

圆环滚动轴承10由圆环与滚动轴承组成。圆环为外圆直径为60mm、内圆直径为30mm、厚度为20mm的钢质圆环。圆环焊接固定在搅拌筒1中的右侧筒壁外侧面的圆心处；滚动轴承选用了型号为12的深沟球轴承，该型号为12的轴承内径为60mm，焊接固定在搅拌筒支撑29的顶端，滚动轴承套装在圆环上，两者之间为焊接连接；单个的搅拌筒支撑29由两块钢材质板组成。该钢材质板尺寸为长1500mm、宽20mm、厚度5mm。搅拌筒支撑29的底端焊接在支撑架23的台面上；

该动力部件中的搅拌轴20的转动方向与搅拌筒1的转动方向相反，搅拌部件中的螺旋叶片11、搅拌板12的转动方向与搅拌筒1的转动方向相反，从而实现了螺旋叶片11、搅拌板12与搅拌筒1的反向转动，使得混凝土搅拌更加充分。

参阅图1至图6,所述的图像采集部件包括CCD照相机6、机械臂7、旋转底座8、控制杆25、快门按键24、机械臂上控制杆31、机械臂下控制杆30与液压站21；

旋转底座8选用型号为HT60-5的中空旋转平台，该中空旋转平台是由转盘、感应片、底座、光电开关与减速部件组成。通过电机驱动，实现角度调整自动化，旋转底座8安装在搅拌筒1左侧壁上的圆形通孔内，旋转平台的转盘部件为中空结构，中空结构方便线路的通过与安装，伺服电机32选用型号为SGM7J的Σ7系列伺服电机，包括旋转轴、定子、转子及编码器,伺服电机32的旋转轴与中空旋转平台的减速部件固定套装连接。

快门按键24选用相机按键即尼康DF键，与CCD照相机6的快门延长线相连接，用于控制CCD照相机6抓拍搅拌筒1内搅拌混凝土的照片。

机械臂上控制杆31、机械臂下控制杆30为选用型号为GYCD-110/750的控制杆，该控制杆原始高度450mm，尺寸为610x165x82mm；控制杆包含液压油缸、活塞杆,液压油缸上的进油口与液压站21的出油口通过油管连接，液压油缸的出油口与液压站21的回油口通过油管连接，依靠液压站21的进油口、出油口提供的压力油，液压油缸两端产生压力差，推动控制杆伸长与压缩；即通过压力油推动活塞杆的伸出与退回，从而驱动机械臂7上下左右移动。

所述的CCD照相机6采用的型号为英国AVDOR高灵敏CCD相机，CCD照相机6中的镜头27四周安装有照明灯28，照明灯28为AF辅助照明灯；该CCD照相机6用于在搅拌筒1内部条件下图像的采集；

参阅图9,所述的机械臂7包括1号杆7-1、2号杆7-2、3号杆7-3、4号杆7-4，机械臂7由4根钢材质杆铰接组成的平行四边形机械臂主体，属于框架结构件。

1号杆7-1为长300mm、宽30mm、厚2mm的钢材质板类杆件；1号杆7-1的左右两端设置有直径为10mm的1号左圆形通孔与1号右圆形通孔，1号杆7-1的中部设置有直径20mm的1号中圆形通孔，1号杆7-1的1号右圆形通孔用于和CCD照相机6的连接，1号杆7-1的1号左圆形通孔用于和4号杆7-4铰接，1号杆7-1的1号右圆形通孔用于和CCD照相机6连接，1号杆7-1的1号中圆形通孔用于和2号杆7-2的上端铰接；

2号杆7-2为长600mm、宽30mm、厚2mm的钢材质杆，2号杆7-2由直杆与斜杆组成，直杆与斜杆的宽度与厚度相等，直杆与斜杆的夹角为135度；2号杆7-2中直杆的上下端设置有直径为20mm的直杆上圆形通孔与直杆下圆形通孔，斜杆的底端设置有直径10mm的斜杆圆形通孔，直杆的上下端的上圆形通孔与下圆形通孔分别用于和1号杆7-1、3号杆7-3铰接，斜杆底端的斜杆圆形通孔用于和机械臂下控制杆30铰接；

3号杆7-3与1号杆7-1皆为长300mm、宽30mm、厚2mm的钢材质板类杆件；3号杆7-3的左端通过焊接方式固定在旋转底座8上，3号杆7-3的右端设置有直径10mm的3号右圆形通孔，3号杆7-3的中部设置有直径10mm的3号中圆形通孔，3号杆7-3的3号右端圆形通孔用于和2号杆7-2铰接，3号杆7-3中部的圆形通孔用于和4号杆7-4铰接；

4号杆7-4为长600mm、圆形截面直径10mm的钢材质杆，4号杆7-4的上下端设置有直径10mm的4号上圆形通孔与4号下圆形通孔，4号上圆形通孔与4号下圆形通孔用于和1号杆7-1的左端、3号杆7-3中部的铰接；

参阅图4与图9,1号杆7-1的左端与CCD照相机6固定端的斜杆顶端之间安装机械臂上控制杆31，2号杆7-2中斜杆底端与3号杆7-3左端之间安装机械臂下控制杆30，机械臂上控制杆31、机械臂下控制杆30通过高压油管与液压站21的进油口、出油口相连接，并由液压站21提供液压油进行驱动，通过液压油驱动机械臂7的上下左右移动。

CCD照相机6固定安装在机械臂7中1号杆7-1的右端，控制杆25左移，液压站21驱动机械臂上控制杆31拉伸，CCD照相机6镜头向下移动；控制杆25右移，液压站21驱动机械臂上控制杆31压缩，CCD照相机6镜头向上移动；控制杆25前移，液压站21驱动机械臂下控制杆30拉伸，CCD照相机6镜头向左移动；控制杆25后移，液压站21驱动机械臂下控制杆30压缩，CCD照相机6镜头向右移动；从而能够实现定位到机械臂7所处平面的平面空间上的某一点；控制杆25顺时针转动，位移信号转化成电信号传递给伺服电机32，伺服电机32驱使旋转底座8顺时针转动，CCD照相机6镜头绕搅拌筒1轴线顺时针转动；控制杆25逆时针转动，位移信号转化成电信号传递给伺服电机32，伺服电机32驱使旋转底座8逆时针转动，CCD照相机6镜头绕搅拌筒1轴线逆时针转动；从而能够实现定位到搅拌筒1内部的三维空间上的某一点。

所述的控制杆25选用FJ9S三轴工业手柄，指尖型操作，弹簧自复位，摇动角度：约±25°(XY轴)，三轴可任意方向大角度操作，控制杆25选用USB接口输出，该FJ9S三轴工业手柄有两个信号输出口(信号输出口A、信号输出口B)，信号输出口A与液压站21的电器盒的信号输入口通过信号线相连接，控制杆25的前后左右移动能够转化成电信号传递给液压站21，实现机械臂7以及CCD照相机6的上下左右移动。信号输出口B与伺服电机32的编码器的信号输入口通过信号线相连，控制杆25的旋转能够转化成电信号传递给旋转底座8，实现旋转底座8及CCD照相机6的旋转。

CCD照相机6的高速电子快门为全电磁快门，全电磁快门的控制机构由电磁铁组成(电磁阀)，控制机构通过信号线与快门按键24的按键开关相连接，快门按键24安装于控制杆25的顶端，通过快门按键24可以控制CCD照相机6的拍照。通过操控控制杆25的前后左右移动及旋转可以控制机械臂7的上下左右移动及旋转，使CCD照相机6实现不同位置的拍照；

所述的液压站21选用型号为SD-2-5.5的液压站；液压站是由泵装置、集成块或阀组合、油箱、电气盒组合而成。泵装置上装有电机和油泵，它是液压站的动力源，将机械能转化为液压油的动力能；集成块是由液压阀及通道体组合而成，它对液压油实行方向、压力、流量调节；阀组合是板式阀装在立板上，板后管连接，与集成块功能相同；油箱是钢板焊的半封闭容器，上还装有滤油网、空气滤清器等，它用来储油、油的冷却及过滤；电器盒是设置外接引线的端子板。按驱动装置要求的流向、压力和流量供油，适用于驱动装置与液压站分离的各种机械上，将液压站与驱动装置(油缸或马达)用油管相连，液压系统既可实现各种规定的动作，液压站21通过焊接或螺栓安装在支撑架23下方。

CCD照相机6位于搅拌筒1的内部左腔，CCD照相机6固定在机械臂7中1号杆7-1的右端处，与机械臂7上的机械臂上控制杆31与机械臂下控制杆30的进油口、出油口相连接的高压油管及CCD照相机6的快门延长线经过搅拌筒1左侧壁上的圆形通孔中的旋转底座8伸出，高压油管与液压站21的进油口、出油口相连接，CCD照相机6的快门延长线与控制杆25上的快门按键24相连接，控制杆25安装于支撑架23上，通过操控控制杆25的前后左右移动，控制杆25的信号输出口通过信号输出线A与液压站21的电器盒相连接，控制杆25产生的电信号通过信号线经液压站21的信号输入口传入液压站21，液压站21通过油管输送液压油驱动调节机械臂7，可以控制机械臂7的上下左右移动及旋转，从而移动CCD照相机6；快门按键24设置在位于控制杆25顶端的槽内，快门按键24通过延长线连接CCD照相机6的快门进行图像的抓拍。

所述的图像分析部件包括显示屏22与图像对比分析仪9。

所述的显示屏22选用LED电子显示屏，用于图像、频数分布曲线的显示；图像对比分析仪9选用DS-5M显微图像分析仪，用于CCD照相机6采集的图像与原始图像的对比分析；显示屏22的图像输入口与图像采集部件的CCD照相机6的图像输出口通过信号线相连接，图像对比分析仪9安装在支撑架23，图像对比分析仪9的图像输入口与图像采集部件的CCD照相机6的图像输出口通过信号线相连接，图像对比分析仪9的图像输出口与显示屏22的图像输入口通过信号线相连接。

所述的搅拌部件安装在外壳部件中搅拌筒1的右腔内，搅拌部件中的搅拌轴20的右端伸出搅拌筒1，并通过传动齿轮19外接动力部件；图像采集部件位于外壳部件中搅拌筒1的左腔内，且与图像分析部件的图像对比分析仪9通过信号线相连接；外壳部件、动力部件、图像采集部件(控制杆25与快门按键24)与图像分析部件通过焊接或螺栓安装在支撑架23上，液压站21通过焊接或螺栓安装在支撑架23下方。

所述的一种自应力混凝土搅拌机中搅拌筒1左腔内的图像采集部件由CCD(charge-coupled device)照相机6负责图像抓拍，CCD照相机6固定在可操控的机械臂7上并连接至外部的控制杆25，CCD照相机6可360度旋转调整观察并局部放大抓拍，抓拍的图像传给图像分析部件进行定量分析。当该种自应力混凝土搅拌机搅拌自应力混凝土拌合物时，控制杆25操作CCD照相机6采集图像，能够直接观察到拌合物状态，通过图像分析部件定量分析，确保水泥、中砂和细石均匀分布于自应力混凝土拌合物中。

参阅图7与图8，一种自应力混凝土搅拌机搅拌自应力混凝土拌合物的质量检测方法为：

1.图像采集

1)将自应力硫铝酸盐水泥、中砂、细石、水、丁苯乳液和第三代聚梭酸系超塑化剂按质量比依次为1:1.2:0.7:0.35:(5.8％～6.3％):0.12％从进料口3加入搅拌筒1内；

2)搅拌机电源通电，搅拌筒1开始转动，

3)自应力混凝土搅拌机的搅拌筒1内部的CCD照相机6启动，通过支撑架23上的控制杆25控制CCD照相机6抓拍位置，采集搅拌筒1内自应力混凝土拌合物搅拌图像；

2.图像分析

1)区域划分

图像对比分析仪9将CCD照相机6采集的图像显示在支撑架23上的显示屏22上，并按x、y轴方向分为x

2)基体空洞率计算

图像对比分析仪9计算每一小块x

3)拌合物搅拌质量判断

图像对比分析仪9将设定的物料粘聚状态良好的原始图像与CCD照相机6采集的图像的100×100个区域一对一地比照，记

图像对比分析仪9的数学模型计算公式为

当P≥95％时，判定为自应力混凝土拌合物搅拌达到预期效果；当P<95％时，进入循环，继续搅拌并采集图像进行分析，直至P达到95％为止；式中：P为相似度；

3.搅拌完成与否判定

基体空洞率K≤1％时满足要求，图像对比分析仪9判定成功后，自应力混凝土搅拌机停止，该自应力混凝土拌合物已经达到预期搅拌效果。