CN105547925A - 一种泥浆稠度检测仪及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泥浆稠度检测仪及检测方法，属土木工程相关技术领域。检测仪部分主要包括壳体，壳体上设有显示屏，壳体内部设置有电机，电机主轴上固定连接有搅动泥浆的旋转叶片，旋转叶片上具有用于漏过石块的通孔；所述电机的转速被测量模块监测，测量模块将转速信号转换为电信号后传输至处理模块，处理模块将电信号接收并传递至显示屏显示。本装置通过设计全新的机构，使其能够在施工现场进行粘稠度的检测，且取样的样本体积极小，相对于罐车的单车容积而言，样本损失可以忽略不计，有效的保证了后续工程质量。

Description

一种泥浆稠度检测仪及检测方法

技术领域

本发明涉及土木工程相关技术领域，具体的说，是涉及一种泥浆稠度检测仪及检测方法。

背景技术

泥浆是有细粒土和水搅拌而成，在不同的工程应用中，会加入不同的添加剂，以满足工程的需要。泥浆在钻孔灌装中具有重要的作用，钻孔形成后，可利用泥浆将孔内岩土碎渣排出，泥浆还会渗透到孔壁一定范围的土壤中，形成泥浆护壁，增加孔壁的稳定性。因此泥浆的稠度就变得重要，如果稠度太小，孔内的岩土碎渣不易排出，护壁能力小；稠度太大又会降低钻孔速度，增大排渣负担。

目前在实际工程中，只是通过肉眼观察或手指的感觉来确定泥浆的稠度，这样的监测方法难免存在较大的误差，导致泥浆达不到最好的工程效益。

现有技术中，已经存在部分相关的研究。例如：申请号为201510064616X的中国专利文献记载了一种混凝土粘稠度监测系统。主要包括安装在搅拌机上且与电机相连接，系统包括测量模块、电流互感模块、电压互感模块、用于将通过电流互感模块及电压互感模块处理后的电流与电压模拟信号转换为数字信号的A/D模块、用于将电流与电压数据进行计算可得到实时电机功率与混凝土粘稠度的CPU模块和用于实时显示电机功率与混凝土粘稠度的显示模块、按键模块、用于为各模块工作提供电源的电源模块；电流互感模块及电压互感模块的输出端分别通过转换模块与CPU模块的输入端相连接，CPU模块的输出端连接显示模块的输入端，按键模块与CPU模块相连。该技术方案通过利用现有的搅拌机，实现了混凝土粘稠度的监测。但是目前建筑行业中，普遍采用罐车运送混凝土至工地进行直接浇筑的技术方案，而混凝土粘稠度是在搅拌站内监测的，混凝土从搅拌站运送至工地现场时粘稠度会发生变化，所以该数据并不是很可靠。

而目前国内还没有一种能够在施工现场快速精确的监测泥浆稠度的仪器。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种泥浆稠度检测仪及检测方法。本装置通过设计全新的机构，使其能够在施工现场进行粘稠度的检测，有效的保证了后续工程质量。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种泥浆稠度检测仪，包括：

壳体，壳体上设有显示屏，

壳体内部设置有电机，电机主轴上固定连接有搅动泥浆的旋转叶片，旋转叶片上具有用于漏过石块的通孔；

所述电机的转速被测量模块监测，测量模块将转速信号转换为电信号后传输至处理模块，处理模块将电信号接收并传递至显示屏显示。

优选的，所述壳体为多节可伸缩的圆柱形结构，电机通过支架安装于壳体的最下节。

优选的，所述旋转叶片为多个，相邻的旋转叶片与电机主轴形成的夹角相同。

优选的，所述旋转叶片的截面为椭圆形。

优选的，所述壳体内还具有电源，电源为电机和显示屏供电。

优选的，所述测量模块为转速器。

优选的，所述测量模块为电磁感应装置。

优选的，所述电机为减速电机。

在提供结构方案的同时，本发明还提供了一种利用上述泥浆稠度检测仪进行粘稠度检测的方法，主要包括如下步骤：

A、在实验室内配置符合要求粘稠度的泥浆两份，一份泥浆的粘稠度为下限，另一份泥浆粘稠度为上限；

B、先后将旋转叶片完全浸没于两份泥浆中，待电机转速稳定后，得出两个转速值，转速值之间的范围即为泥浆的合格范围；

C、对施工现场罐车中的泥浆进行取样，然后将旋转叶片置于样品中，开启电机，待转速稳定后将获得的转速与步骤B所得转速范围进行比较，来确定泥浆是否合格。

在提供结构方案的同时，本发明还提供了另一种利用上述泥浆稠度检测仪进行粘稠度检测的方法，主要包括如下步骤：

A、将旋转叶片完全浸没于从罐车里取出的泥浆样品中；

B、开启电机；

C、处理模块根据感应电流I计算出泥浆样品的粘稠度C。

上述方法中，优选的是，所述粘稠度C和感应电流I之间的对应关系式为：

$C=\sqrt{625-\frac{30I}{14.86}}.$

本发明的有益效果是：

(1)可以实现现场检测，使得泥浆粘稠度数据更加可靠；

(2)旋转叶片具有通孔，能过滤泥浆中残留的石块，避免对数据产生干扰；

(3)本装置结构简单，使用方便，不需要借助搅拌机，仅需要较小的样本即可完成。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的剖面图；

图3为本发明中旋转叶片的装配图；

图中：

1-1为顶盖，1-2为显示屏，1-3为第四节圆管，1-4为第三节圆管，1-5为第二节圆管，1-6为第一节圆管，1-7为开关按钮，1-8为数值重置按钮；

2-1为充电口，2-2为锂电池，2-3为电路板，2-4为导线；

3-1为通电接头，3-2为测量模块，3-3为电机，3-4为旋转叶片，3-5为保护壳。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例1：一种泥浆稠度检测仪，其结构如图1-3所示，包括壳体，壳体顶部具有顶盖1-1，顶盖1-1上具有充电口2-1，壳体上设有显示屏1-2，

壳体内部设置有电机3-3，电机3-3的主轴上固定连接有旋转叶片3-4，该旋转叶片3-4具有通孔，电机3-3与测量模块3-2相连接，顶部具有通电接头3-1，能够给测量模块3-2和/或电机3-3通电。测量模块3-2根据不同的需要，可以选择为电磁感应装置(即电机3-3的主轴上端插入该装置中用于实现感应发电)。

其中，所述壳体为多节可伸缩的圆柱形结构，电机3-3通过支架安装于壳体的最下节。作为优选的结构，可以为四节：第一节圆管1-6为顶部直径、厚度、长度分别为：25mm、2mm、150mm。第二节圆管1-5、第三节圆管1-4均为伸缩结构直径增大为27mm，其他参数与第一节圆管1-6相同，第四节圆管1-3为尾部，直径增大为29mm，厚度不变，长度为250mm。这四节圆管相互套接，具有了伸缩功能。

优选的，所述旋转叶片3-4可为2个、3个或4个及以上。但不论旋转叶片3-4为多少个，相邻的旋转叶片3-4与电机主轴形成的夹角相同。

所述旋转叶片3-4的截面为椭圆形或纯圆形，可以使得叶片在旋转时更容易的将碰到的石块漏过。

同时，在壳体内还具有电源，该电源可选择为锂电池2-2，锂电池2-2通过导线2-4为电机3-3和显示屏1-2供电。显示屏1-2安装在电路板2-3上，电路板2-3内置有处理器，用于处理信号，并具有开关按钮1-7和数值重置按钮1-8。

进一步的，在电机3-3和测量模块3-2外部安装有保护壳3-5，用于防止这两个重要原件损坏。

在提供结构方案的同时，本实施例还提供了一种利用上述泥浆稠度检测仪进行粘稠度检测的方法，主要包括如下步骤：

A、在实验室内按照《公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50-2011)》中的第八章钻(挖)孔灌注桩中，提到清孔后的泥浆指标黏度：17-20Pa·s配置符合要求粘稠度的泥浆两份，一份泥浆的粘稠度为17Pa·s，另一份泥浆粘稠度为20Pa·s；

B、先后将旋转叶片3-4完全浸没于两份泥浆中，待电机3-3转速稳定后，得出两个转速值并记录，转速值之间的范围即为泥浆的黏度合格范围；

C、对施工现场罐车中的泥浆进行取样，然后将旋转叶片3-4置于样品中，开启电机3-3，待转速稳定后将获得的转速与步骤B所得转速范围进行比较，来确定泥浆是否合格。

如果不合格，酌情加水或加料。

实施例2：一种泥浆稠度检测仪，其结构仍如图1-3所示，与实施例1不同的地方在于，所述测量模块3-2为转速测量装置，显示屏1-2显示电机的转速值。

在本实施例中，还提供了一种利用上述泥浆稠度检测仪进行粘稠度检测的方法，主要包括如下步骤：

A、将旋转叶片3-4完全浸没于从罐车里取出的泥浆样品中；

B、然后开启电机3-3；

C、处理模块根据电磁感应装置的电流I计算出泥浆样品的粘稠度C。

在步骤B中，在电机空载转速为1000转/分的情况下，所述关系式电流I与粘稠度C的关系式为：

$C=\sqrt{625-\frac{30I}{14.86}}$

其中，当电流值I的范围约为112mA-167mA时，对应泥浆粘稠度的范围恰巧约为17-20Pa·s

实施例3：一种泥浆稠度检测仪，其结构仍如图1-3所示，与实施例1不同的地方在于，所述测量模块3-2为时间测量器，显示屏1-2显示电机从启动到电机转速稳定的时间。

在本实施例中，还提供了一种利用上述泥浆稠度检测仪进行粘稠度检测的方法，主要包括如下步骤：

A、在实验室内按照《公路桥涵施工技术规范(JTG/TF50-2011)》中的第八章钻(挖)孔灌注桩中，提到清孔后的泥浆指标黏度：17-20Pa·s配置符合要求粘稠度的泥浆两份，一份泥浆的粘稠度为17Pa·s，另一份泥浆粘稠度为20Pa·s；

B、先后将旋转叶片3-4完全浸没于两份泥浆中，待电机3-3转速稳定后，通过显示屏1-2得出电机3-3两次的加速时间，并记录，加速时间之间的时间范围即为泥浆的合格范围；

C、对施工现场罐车中的泥浆进行取样，然后将旋转叶片3-4置于样品中，开启电机3-3，待显示器上的时间显示后与步骤B所得时间范围进行比较，来确定泥浆是否合格。

如果不合格，酌情加水或加料。

作为更好的选择，本实施例中，电机3-3可以是减速电机。这样，即使在泥浆粘稠度范围严重超标的情况下，电机的扭矩也足够大，不会发生堵转烧毁的情况。

采用了上述结构后，本装置能够快速高效的对泥浆的粘稠度进行现场检测，且取样的样本体积极小，相对于罐车的单车容积而言，样本损失可以忽略不计，十分经济。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种泥浆稠度检测仪，其特征在于，包括：

壳体，壳体上设有显示屏；

壳体内部设置有电机，电机主轴上固定连接有搅动泥浆的旋转叶片，旋转叶片上具有用于漏过石块的通孔；

所述电机的转速被测量模块监测，测量模块将转速信号转换为电信号后传输至处理模块，处理模块将电信号接收并传递至显示屏显示。

2.根据权利要求1所述的泥浆稠度检测仪，其特征在于，所述壳体为多节可伸缩的圆柱形结构，电机通过支架安装于壳体的最下节。

3.根据权利要求1所述的泥浆稠度检测仪，其特征在于，所述旋转叶片为多个，相邻的旋转叶片与电机主轴形成的夹角相同。

4.根据权利要求1所述的泥浆稠度检测仪，其特征在于，所述旋转叶片的截面为椭圆形。

5.根据权利要求1所述的泥浆稠度检测仪，其特征在于，所述测量模块为转速器。

6.根据权利要求1所述的泥浆稠度检测仪，其特征在于，所述测量模块为电磁感应装置。

7.根据权利要求1所述的泥浆稠度检测仪，其特征在于，所述电机为减速电机。

8.一种利用权利要求5所述的泥浆稠度检测仪进行粘稠度检测的方法，其特征在于，步骤如下：

A、在实验室内配置符合要求粘稠度的泥浆两份，一份泥浆的粘稠度为下限，另一份泥浆粘稠度为上限；

B、先后将旋转叶片完全浸没于两份泥浆中，待电机转速稳定后，得出两个转速值，转速值之间的范围即为泥浆的合格范围；

C、对施工现场罐车中的泥浆进行取样，然后将旋转叶片置于样品中，开启电机，待转速稳定后将获得的转速与步骤B所得转速范围进行比较，来确定泥浆是否合格。

9.一种利用权利要求6所述的泥浆稠度检测仪进行粘稠度检测的方法，其特征在于，步骤如下：

A、将旋转叶片完全浸没于从罐车里取出的泥浆样品中；

B、开启电机；

C、处理模块根据感应电流I计算出泥浆样品的粘稠度C。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述粘稠度C和感应电流I之间的对应关系式为：

$C=\sqrt{625-\frac{30I}{14.86}}.$