具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图2所示，一种骨料含水率的快速检测装置，包括圆筒1、开设在圆筒1侧面的过水孔2、安装在过水孔2处的弯头3、设置在圆筒1外壁且与弯头3相连通的透明管4以及用于对检测的数据进行储存和计算的终端设备，透明管4上均布有刻度线5，圆筒1与弯头3之间、弯头3与透明管4之间均为密封连接。

通过该检测装置能够精确测出放入试样前、后水的体积变化；利用水排出骨料样品中骨料颗粒之间的空气；利用水的体积变化，测出骨料样品中纯骨料和所含水分的体积之和；以此计算出骨料的含水率。圆筒1用于水体的盛装，其内壁为光滑圆面，保证吸附在圆筒1内壁上的水液能流回至圆筒1内。圆筒1与所述弯头3均采用不锈钢材质制成，避免在长时间的检测过程中发生锈蚀而影响检测精度，延长使用寿命。圆筒1高为480mm筒，其内径为180mm，其壁厚为3mm。透明管4上的刻度线5用于检测水体的位置，使得工作人员能够准确的观察到圆筒1内的水量，该透明管4的内径为20mm，该刻度线5的最小分度值为0.5mm。

圆筒1的外壁设置有水准泡6，水准泡6与圆筒1的轴向垂直。通过水准泡6中水泡的位置可确定圆筒1是否处于调平状态，水准泡6居中的状态就是圆筒1轴线垂直的状态。

圆筒1的底端设置有多个调节螺栓7，且多个调节螺栓7均布在圆筒1的底端。优选地调节螺栓7为三个，通过旋转调平螺栓进而调节圆筒1的高度位置，使水准泡6处于居中状态，保证装置处于调平状态。

本发明还提供了一种采用骨料含水率的快速检测装置的检测方法，包括以下步骤：

S1：安装检测装置，并对安装后的检测装置进行调平校验，控制实验室温度处于20±5℃。对检测装置进行调平操作时，通过调整调节螺栓7的高度，使得水准泡6处于居中状态，完成调平操作。

S2：向检测装置的圆筒1中注入清水，使水面达到透明管4的0.0刻度线5位置处，精确观察并记录水面刻度a₁；测量圆筒1内水体温度，并根据图3所示的对照表查出该水体温度下的水体密度ρ_w。

S3：在原材料进场的例行抽样检验中，测量这批骨料的表观密度ρ和饱和面干吸水率α₁，在抽样骨料中选取骨料样品进行称重并密封，得到骨料样品的质量G。

S4：将称重后的骨料缓慢的放入至检测装置的圆筒1中，并保证在放入过程中不得有水飞溅至圆筒1外部。

S5：使用不锈钢棒伸入至圆筒1中反复搅拌骨料，直至水中无气泡产生；搅拌过程中保证圆筒1内的水不会溅至圆筒1外部；当搅拌完成后，将附着在不锈钢棒上和圆筒1内壁上的水流回到圆筒1底部的水中。

S6：记录搅拌完成且水面平稳后水面的刻度a₂，并记录此时水体的温度。

S7：根据S2中水面刻度a₁和S6中水面刻度a₂计算圆筒1内水面上升的体积V。该水面上升的体积V的计算公式为：V＝3.14159×(0.9²+0.1²)×(a₂-a₁)×10^-2＝0.025761(a₂-a₁)，该体积的单位的L。

S8：根据骨料的表观密度ρ、骨料样品的质量G、骨料样品中纯砂的体积与所含水分的体积之和V以及水体的密度ρ_w，计算出骨料样品以干骨料为基准的含水率m₁。

该步骤中计算出骨料样品以干骨料为基准的含水率时m₁时，根据体积等量关系如下建立方程：

Gm₁/[ρ_w(1+m₁)]+G/[ρ(1+m₁)]＝V；

由此求得干骨料为基准的含水率为：

m₁＝(V-G/ρ)/(G/ρ_w-V)。

S9：根据S8中以干骨料为基准的含水率m₁和饱和面干吸水率α₁，计算出以饱和面干骨料为基准的含水率m₂。

该步骤中计算出以饱和面干骨料为基准的含水率m₂时，根据如下公式进行计算：

m₂＝m₁/(1+α₁)。

S10：根据干骨料为基准的饱和面干吸水率α₁，计算出以饱和面干骨料为基准的饱和面干吸水率α₂。

该步骤中计算以饱和面干骨料为基准的饱和面干吸水率α₂时，采用如下公式进行计算：

α₂＝α₁/(1+α₁)

S11：根据饱和面干骨料为基准的含水率m₂和以饱和面干骨料为基准的饱和面干吸水率α₂，计算骨料表面含水率m_s。

该步骤中计算骨料表面含水率m_s时，采用如下公式进行计算：

m_s＝m₂-α₂

即m_s＝m₁/(1+α₁)-α₁/(1+α₁)

m_s＝(m₁-α₁)/(1+α₁)

S12：对检测后的骨料含水率进行误差分析。上述计算中均可在终端设备中完成。在终端设备中预先设定计算程序，将上述各步骤中的检测数据输入至终端设备，通过终端设备自动计算出所需数据。该终端设备采用计算机。

该步骤中对检测结果进行误差分析时，由于检测仪刻度的最小分度值为0.5mm，因此读数误差小于0.25mm，由此引起的纯砂的体积与所含水分的体积之和V误差小于：3.14159×0.25×(0.9²+0.1²)×10^-2＝6.44×10^-2(L)；拌制混凝土所用砂的含水率一般在3％左右，下面按真实含水率分别为2％、3％、4％三种情况，计算上述误差对含水率检测结果的影响。

实施例一：对于真实含水率m₁为2％的砂而言，如果砂的表观密度按2.7g/cm³计，水的密度按20℃时的0.998g/cm³计，则纯砂的体积与所含水分体积之和V的真实值为：10/[2.7×(1+2％)]+10×2％[0.998×(1+2％)]＝3.8276(L)；如果读数误差为6.44×10^-3(L)，由此计算出的含水率值为：m₁′＝(v′-G/ρ)/(G/ρ_w-V)＝(3.8276+0.00644-10/2.7)/(10/0.998-3.8276-0.00644)＝0.021＝2％。m′-m₁＝2.1％-2％＝0.1％。因为读数误差的最大值不超过+6.44×10^-3(L)，所以由此计算出的含水率误差不会超过0.1％。

如果读数误差为-6.44×10^-3(L)，由此计算出的含水率值为：m₁′＝(v′-G/ρ)/(G/ρ_w-V)＝(3.8276-0.00644-10/2.7)/(10/0.998-3.8276+0.00644)＝0.019＝1.9％。m′-m₁＝1.9％-2％＝-0.1％，因为读数误差的最小值不超过-6.44×10^-3(L)，所以由此计算出的含水率误差的绝对值不会超过0.1％。

实施例二：对于真实含水率m₁为3％的砂而言，如果砂的表观密度按2.7g/cm³计，水的密度按20℃时的0.998g/cm³计，则纯砂的体积与所含水分体积之和V的真实值为：10/[2.7×(1+3％)]+10×3％[0.998×(1+3％)]＝3.8877(L)；

如果读数误差为+6.44×10^-3(L)，由此计算出的含水率值为：m₁′＝(v′-G/ρ)/(G/ρ_w-V)＝(3.8877+0.00644-10/2.7)/(10/0.998-3.8276-0.00644)＝0.031＝3.1％。m′-m₁＝3.1％-3％＝0.1％，因为读数误差的最大值不超过+6.44×10^-3(L)，所以由此计算出的含水率误差不会超过0.1％。

如果读数误差为-6.44×10^-3(L)，由此计算出的含水率值为：m₁′＝(v′-G/ρ)/(G/ρ_w-V)＝(3.8877-0.00644-10/2.7)/(10/0.998-3.8276+0.00644)＝0.029＝2.9％，m′-m₁＝2.9％-3％＝-0.1％。因为读数误差的最小值不超过-6.44×10^-3(L)，所以由此计算出的含水率误差的绝对值不会超过0.1％。

实施例三：对于真实含水率m₁为4％的砂而言，如果砂的表观密度按2.7g/cm³计，水的密度按20℃时的0.998g/cm³计，则纯砂的体积与所含水分体积之和V的真实值为：10/[2.7×(1+4％)]+10×4％[0.998×(1+4％)]＝3.9466(L)；

如果读数误差为+6.44×10^-3(L)，由此计算出的含水率值为：m₁′＝(v′-G/ρ)/(G/ρ_w-V)＝(3.9466+0.00644-10/2.7)/(10/0.998-3.9466-0.00644)＝0.041＝4.1％。m′-m₁＝4.1％-4％＝0.1％。因为读数误差的最大值不超过+6.44×cm³(L)，所以由此计算出的含水率误差不会超过0.1％。

如果读数误差为-6.44×10^-3(L)，由此计算出的含水率值为：m₁′＝(v′-G/ρ)/(G/ρ_w-V)＝(3.9466-0.00644-10/2.7)/(10/0.998-3.9466+0.00644)＝0.039＝3.9％。m′-m₁＝3.9％-4％＝-0.1％。因为读数误差的最小值不超过-6.44×10^-3(L)，所以由此计算出的含水率误差的绝对值不会超过0.1％。

通过上述实施例一至实施例三中的计算可以看出，在真实含水率分别为2％、3％、4％三种情况下，检测仪的读数误差对含水率检测结果的影响均在0.1％以内。使用该种方法检测的骨料含水率精确度高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。