CN109188013A - 一种水砂混合物固相流速实时量测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水砂混合物固相流速实时量测装置及方法，包括：密封容器、称量容器、称重传感器模块、注油管和溢流管，所述密封容器底部固定连接有所述称重传感器模块，所述称重传感器模块上固定连接有所述称量容器，所述称量容器位于所述密封容器内部。本发明通过将称量容器及称重传感器内置于密封容器内部，并且密封油管、进水砂管和排水管设置在密封容器顶板上，使得密封油管、进水砂管和排水管与称量容器不接触，消除了管路与称量容器的连接附加力，使得测量更加精确。本发明的水砂混合物固相流速实时量测方法，操作简单，在封闭液态环境进行称量，消除了外部环境对测量的影响，使测量处于稳定、封闭的环境中，提高了测量精度。

Description

一种水砂混合物固相流速实时量测装置及方法

技术领域

本发明涉及固液两相混合流体流速监测技术领域，特别是涉及一种水砂混合物固相流速实时量测装置及方法。

背景技术

由颗粒状固体与液体组成的固液两相流动现象常见于水利、土木、矿业、化工、医药等行业的生产、建设过程中，而当前能够定量检测固液两相混合物实时流量的手段有限。

专利公开号CN106526224A的中国专利申请文件公开了一种固液两相流速测量装置及方法，其采用进水管路与测量容器直接连接的方案测量固液两相混合物实时流量，虽然通过刚性进固液管消除管路晃动对测量的影响，但管路与容器之间存在连接附加力，仍然会引起测量误差。

发明内容

本发明的目的是提供一种水砂混合物固相流速实时量测装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使密封油管、进水砂管和排水管与称量容器不接触，消除了管路与称量容器的连接附加力，使得测量更加精确。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种水砂混合物固相流速实时量测装置，包括密封容器、称量容器、称重传感器模块、注油管和溢流管，所述密封容器底部固定连接有所述称重传感器模块，所述称重传感器模块上固定连接有所述称量容器，所述称量容器位于所述密封容器内部；所述密封容器的密封容器顶板上插设有密封油管、进水砂管和排水管，所述密封油管下端高于所述称量容器开口，所述进水砂管下端伸入所述称量容器内，所述排水管下端连接有漏斗，所述漏斗下端伸入所述称量容器内，所述漏斗内设置有过滤网布；所述注油管与所述密封油管连接，所述溢流管与所述排水管连接。

优选的，所述密封容器顶板设置在密封容器圆筒上端，所述密封容器圆筒下端设置有密封容器底板，所述密封容器顶板和所述密封容器底板与所述密封容器圆筒之间均设置有密封条，所述密封容器底板上固定连接有称重模块底板，所述称重模块底板上设置有支座，所述支座上设置有称重传感器，所述称重传感器通过螺栓与所述支座连接，所述称重传感器上固定连接有托盘；所述称量容器包括沉积底板、底面法兰和称量圆筒，所述托盘通过螺栓与所述沉积底板连接，所述沉积底板与所述底面法兰通过螺栓连接，所述称量圆筒设置于所述底面法兰上端，所述沉积底板与所述底面法兰之间设有透水海绵垫圈。

优选的，所述称量圆筒上设置有若干个联通孔，所述联通孔位于水-油分界面以下，所述联通孔沿所述称量圆筒的圆周均布，所述联通孔上设有尼龙过滤网。

优选的，所述密封油管、所述进水砂管和所述排水管上分别设置有密封油阀门、进水砂阀门和排水阀门。

优选的，所述注油管包括注油管管体，所述注油管管体设置在注油管底座上，所述注油管管体上部的管壁上设置有注油管上口，所述注油管管体下部的管壁上设置有注油管下口，所述注油管上口通过管路与储油容器连接，所述注油管下口通过管路与所述密封油管连接；所述溢流管包括溢流管管体，所述溢流管管体设置在溢流管底座上，所述溢流管管体下部的管壁上设置有溢流管进液口，所述溢流管进液口通过管路与所述排水管连接。

优选的，还包括第一托架和第二托架；所述第一托架和所述第二托架均包括托架立杆，所述托架立杆下端通过脚架角码固定连接有稳定脚架，所述托架立杆一侧通过横杆角码连接有置物横杆，所述托架立杆与所述置物横杆垂直设置，所述注油管底座固定在所述第一托架的所述置物横杆上，所述溢流管底座固定在所述第二托架的所述置物横杆上。

本发明还提供了一种水砂混合物固相流速实时量测方法，包括如下步骤：

S1：将水砂混合物固相流速实时量测装置安装好；

S2：调节第一托架的置物横杆，使密封容器顶板的标高介于注油管上口与注油管下口之间，调节第二托架的置物横杆，使溢流管顶端高于密封容器顶板标高且低于注油管上口标高；打开排水阀门、进水砂阀门，并将进水砂管连通外部水源，并由进水砂管向密封容器和称量容器内部注水，直至使溢流管内部水满后，关闭排水阀门并打开密封油阀门，注水至注油管内水位与溢流管内水位大致相平，至此密封容器和称量容器饱水完成；

S3：关闭进水砂阀门，保持排水管和密封油管为连通状态，由注油管上口向注油管内注入密封油，在油压作用下注油管内部水位逐渐降低至注油管下口标高，密封油通过密封油管进入密封容器和称量容器内部并浮于水面，形成水油界面，密封容器和称量容器内的水则通过漏斗向外排出，随着注入油量的增加，水油界面逐渐下降，直至水油界面介于称量容器上边界与漏斗下边界之间时，停止注油，关闭密封油阀门，至此密封容器和称量容器油封完成；

S4：将进水砂管连通待测的水砂混合物，监测时，打开排水阀门，然后打开进水砂阀门，使水、砂混合物通过进水砂管进入水油界面与称量容器共同形成的封闭水环境中，同等体积的水通过过滤网布进入漏斗最终由溢流管排出，而砂则逐步沉积于沉积底板上或悬浮于称量容器内部，实现固、液两相的分离；

S5：根据称重传感器实时采集的质量数据，得到读数重量关于时间的变化函数mr(t)，利用此函数对时间求导，得到读数重量随时间的变化率vmr(t)为：

其中，Δt为称重传感器采样最小间隔时间，

据此求得砂的体积随时间变化率u_s(t)为：

其中，ρ_s为砂的密度，ρ_i为水的密度，

设进水砂管过流断面为一直径为d的圆形断面，则进水砂管过流断面的面积A为：

则砂的流速v_s(t)为：

S6：回收密封油；

S7：拆卸水砂混合物固相流速实时量测装置。

优选的，在步骤S1中，将称重模块底板通过螺栓固定于密封容器底板上时，对螺栓孔进行防水处理；将密封容器安装好后，向密封容器外圆筒内部注水检测密封条、模块底板螺栓、称重传感器的线缆的防水效果；称量容器安装前确保密封容器外圆筒内部水位高于托盘顶面10cm以上，并去除附着于称重传感器模块上的气泡。

优选的，在步骤S6中，流速监测完成后，注油管上口与储油容器通过管路连接，关闭进水砂阀门，调整溢流管高度使其上沿略高于注油管上口，向溢流管中持续注水，使密封容器和称量容器中水油界面上升，密封油在压力作用下排入注油管后进入储油容器，当注油管中水油界面上升至注油管上口标高，关闭密封油阀门，停止注水，密封油回收完毕。

优选的，在步骤S7中，将排水管路一端连接进水砂阀门，另一端置于接液容器内并保证该处液位标高低于进水砂管下边界，打开进水砂阀门、排水阀门，使溢流管、密封容器和称量容器内的水在压力差和虹吸作用下自进水砂管排出，待密封容器和称量容器内水位下降至进水砂管下边界标高时，拆卸装置。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明通过将称量容器及称重传感器内置于密封容器内部，并且密封油管、进水砂管和排水管设置在密封容器顶板上，使得密封油管、进水砂管和排水管与称量容器不接触，消除了管路与称量容器的连接附加力，使得测量更加精确。

本发明的水砂混合物固相流速实时量测方法，操作简单，在封闭液态环境进行称量，消除了外部环境对测量的影响，使测量处于稳定、封闭的环境中，提高了测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的水砂混合物固相流速实时量测装置示意图；

图2为本发明中的密封容器示意图；

图3为本发明中的称量容器示意图；

图4为本发明中的称重传感器模块示意图；

图5为本发明中的注油管示意图；

图6为本发明中的溢流管示意图；

图7为本发明中的第一托架和第二托架示意图；

其中：1-注油管，2-溢流管，3-密封容器顶板，4-密封油管，5-进水砂管，6-排水管，7-漏斗，8-密封容器圆筒，9-密封容器底板，10-密封条，11-称重模块底板，12-支座，13-称重传感器，14-托盘，15-沉积底板，16-底面法兰，17-称量圆筒，18-透水海绵垫圈，19-联通孔，20-密封油阀门，21-进水砂阀门，22-排水阀门，23-注油管上口，24-注油管下口，25-注油管底座，26-溢流管进液口，27-溢流管底座，28-第一托架，29-第二托架，30-脚架角码，31-稳定脚架，32-横杆角码，33-置物横杆，34-水油界面，35-悬浮颗粒，36-沉积颗粒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种水砂混合物固相流速实时量测装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，使密封油管4、进水砂管5和排水管6与称量容器不接触，消除了管路与称量容器的连接附加力，使得测量更加精确。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-图7所示：本实施例提供了一种水砂混合物固相流速实时量测装置，包括密封容器、称量容器、称重传感器模块、注油管1和溢流管2，密封容器底部固定连接有称重传感器模块，称重传感器模块上固定连接有称量容器。

密封容器的密封容器顶板3上插设有密封油管4、进水砂管5和排水管6，密封油管4、进水砂管5和排水管6上分别设置有密封油阀门20、进水砂阀门21和排水阀门22。密封油管4下端高于称量容器开口，进水砂管5下端伸入称量容器内，排水管6下端连接有漏斗7，漏斗7下端伸入称量容器内，漏斗7内设置有过滤网布，过滤网布采用300目的尼龙网布，过滤网布能够在测量过程中，有效防止固相进入溢流管2。密封油管4、进水砂管5和排水管6不与称量容器直接连接，从而消除了管路摆动及管路附加连接力对测量结果的影响，提高了测量的精确度。

密封容器顶板3设置在密封容器圆筒8上端，密封容器圆筒8下端设置有密封容器底板9，密封容器圆筒8、密封容器顶板3、密封容器底均由亚克力材料制成。密封容器顶板3和密封容器底板9与密封容器圆筒8之间均设置有密封条10，密封条10采用三元乙丙发泡橡胶制成，具有良好压缩性，在螺栓的作用下实现压实与密封。密封容器底板9上通过螺栓固定连接有称重模块底板11，称重模块底板11上设置有支座12，支座12上设置有称重传感器13，称重传感器13通过螺栓与支座12连接，称重传感器13采用柯力HSX称重传感器，精度等级为C3，可实现重量数据的实时监测，称重传感器13防护等级为IP68，可在一定压力下持续浸水且保持正常工作，满足本发明进行液体环境中重力量测的需求。称重传感器13上固定连接有托盘14。

本实施例中称量容器位于密封容器内部，称量容器包括沉积底板15、底面法兰16和称量圆筒17，托盘14通过螺栓与沉积底板15连接，沉积底板15与底面法兰16通过螺栓连接，称量圆筒17设置于底面法兰16上端，称量圆筒17上设置有若干个联通孔19，联通孔19位于水油界面以下，联通孔19沿称量圆筒17的圆周均布，在本实施例中，联通孔19为四个，联通孔19上设有尼龙过滤网，联通孔19的作用是在称量过程中维持称量容器内部与外部压力平衡，使称量容器内外水油界面相平。沉积底板15与底面法兰16之间设有透水海绵垫圈18，透水海绵垫圈18的大小与底面法兰16吻合。本实施例安装时的注水过程中，持续向称量容器外部空间注入液体，容器外部液体可由透水海绵垫圈18迅速渗入称量容器内部，使液位升高过程中称量容器内外液体压力平衡。本实施例拆除时的排水过程中，持续排出称量容器外部空间内的液体，称量容器内部液体可由透水海绵垫圈18迅速渗出，使排液过程中称量容器内外液体压力平衡。透水海绵垫圈18作用在于保证装置注水及排水过程中称量容器内外液体压力平衡，防止过大压力差作用在称重传感器13上，超过称重传感器的量程。

本实施例中注油管1包括注油管管体，注油管管体设置在注油管底座25上，注油管管体上部的管壁上设置有注油管上口23，注油管管体下部的管壁上设置有注油管下口24，注油管上口23通过管路与储油容器连接，注油管下口24通过管路与密封油管4连接；溢流管2包括溢流管管体，溢流管管体设置在溢流管底座27上，溢流管管体下部的管壁上设置有溢流管进液口26，溢流管进液口26通过管路与排水管6连接。

本实施例还包括第一托架28和第二托架29，第一托架28和第二托架29采用标准4040工业铝型材制成；第一托架28和第二托架29均包括托架立杆，托架立杆下端通过脚架角码30固定连接有稳定脚架31，托架立杆一侧通过横杆角码32连接有置物横杆33，托架立杆与置物横杆33垂直设置，注油管底座25固定在第一托架28的置物横杆33上，溢流管底座27固定在第二托架29的置物横杆33上，通过第一托架28的置物横杆33可以调节注油管1的高度，注油管1配合溢流管2、排水阀门22、进水砂阀门21和密封油阀门20，可实现密封油的注入与回收。通过调节溢流管2的高度可实现对密封容器内部水头的控制。具体操作为：关闭排水阀门22，调整置物横杆33高度至合适位置。完成上述步骤后，应在电脑上对称重传感器13读数进行归零。由于联通孔19可平衡称量容器内外液体压力，溢流管2高度的改变不会对测量结果产生附加影响。

本实施例的一种水砂混合物固相流速实时量测装置，将称量容器及称重传感器模块置于密封容器内部，避免了外部环境对测量的影响。称量容器及称重传感器模块内置于密封容器内部，外部管路不直接与称量容器连接，消除了管路摆动及管路附加连接力对测量结果的影响。

本实施例还提供了一种水砂混合物固相流速实时量测方法，包括如下步骤：

S1：将水砂混合物固相流速实时量测装置安装好；

水砂混合物固相流速实时量测装置的安装应遵循一定的操作顺序，具体操作步骤如下：

(1)安装称重传感器模块

将密封容器底板9置于标高适当的水平面上，并安装底部密封胶条。组装称重传感器模块如图4所示。将称重模块底板11通过螺栓固定于密封容器底板9上，并对称重模块底板11上螺栓孔进行防水处理。

(2)安装密封容器圆筒

将密封容器圆筒8置于密封容器底板9上并对准螺栓孔位，将经过防水处理的称重传感器13的线缆通过预留于密封容器圆筒8底部的孔道导出，通过螺栓压实密封条10。向密封容器圆筒8内部注水，检测密封条10、模块底板螺栓、称重传感器13的线缆的防水效果，确保密封后方可进行下一步操作。

(3)安装称量容器

称量容器安装之前应确保密封容器圆筒8内部水位高于称重模块托盘14顶面10cm以上，并应去除附着于称重传感器模块上的气泡，以防止后续加水过程中气泡附着于沉积底板15底面上，进而对量测结果产生影响。在此条件下组装称量圆筒17、沉积底板15和透水海绵垫圈18，如图3所示。将安装好的称量容器浸没于水中并对准螺栓孔位，在水下完成托盘14的安装，实现托盘14与沉积底板15的连接。

(4)安装密封容器顶板

在密封容器顶板3上安装密封条10、排水管6、漏斗7、过滤网布、排水阀门22、进水砂管5、进水砂阀门21、密封油管4、密封油阀门20，如图2所示。将安装好的密封容器顶板3置于密封容器圆筒8上，并通过螺栓连接。

(5)安装配套设备与管路

将注油管1固定在第一托架28的置物横杆33上，溢流管2固定在第二托架29的置物横杆33上。注油管下口24与密封油阀门20、溢流管进液口26与排水阀门22、注油管上口23与储油容器、进水砂管5与外部水源分别通过管路连接。将称重传感器13线缆连接至电脑。

S2：调节第一托架28的置物横杆33，使密封容器顶板3的标高介于注油管上口23与注油管下口24之间，调节第二托架29的置物横杆33，使溢流管2顶端高于密封容器顶板3标高且低于注油管上口23标高；打开排水阀门22、进水砂阀门21，并将进水砂管5连通外部水源，并由进水砂管5向密封容器和称量容器内部注水，直至使溢流管2内部水满后，关闭排水阀门22并打开密封油阀门20，注水至注油管1内水位与溢流管2内水位大致相平，至此密封容器和称量容器饱水完成。

S3：关闭进水砂阀门21，保持排水管6和密封油管4为连通状态，密封油管4的上端封闭，由注油管上口23向注油管1内注入密封油，在油压作用下注油管1内部水位逐渐降低至注油管下口24标高，密封油通过密封油管4进入密封容器和称量容器内部并浮于水面，形成水油界面，密封容器和称量容器内的水则通过漏斗7向外排出，随着注入油量的增加，水油界面逐渐下降，直至水油界面介于称量容器上边界与漏斗7下边界之间时，停止注油，关闭密封油阀门20，至此密封容器和称量容器油封完成，本实施例利用注油管1在称量容器顶部形成油封，使被测悬浮颗粒35封闭在称量容器内部，防止固相悬浮颗粒35逃逸出称量容器。

S4：将进水砂管5连通待测的水砂混合物，监测时，打开排水阀门22，然后打开进水砂阀门21，使水、砂混合物通过进水砂管5进入水油界面与称量容器共同形成的封闭水环境中，同等体积的水通过过滤网布进入漏斗7最终由溢流管2排出，而砂则逐步沉积于沉积底板15上形成沉积颗粒36，或悬浮于称量容器内部形成悬浮颗粒35，实现固、液两相的分离。

S5：根据称重传感器13实时采集的质量数据，得到读数重量关于时间的变化函数m_r(t)，利用此函数对时间求导，得到读数重量随时间的变化率v_mr(t)为：

其中，Δt为称重传感器13采样最小间隔时间，

据此求得砂的体积随时间变化率u_s(t)为：

其中，ρ_s为砂的密度，ρ_i为水的密度，

设进水砂管5过流断面为一直径为d的圆形断面，则进水砂管5过流断面的面积A为：

则砂的流速v_s(t)为：

S6：回收密封油。流速监测完成后，注油管上口23与储油容器通过管路连接，关闭进水砂阀门21，调整溢流管2高度使其上沿略高于注油管上口23，向溢流管2中持续注水，使密封容器和称量容器中水油界面上升，密封油在压力作用下排入注油管1后进入储油容器，当注油管1中水油界面上升至注油管上口23标高，关闭密封油阀门20，停止注水，密封油回收完毕。

S7：将排水管路一端连接进水砂阀门，另一端置于接液容器内并保证该处液位标高低于进水砂管5下边界，打开进水砂阀门21、排水阀门22，使溢流管、密封容器和称量容器内的水在压力差及虹吸作用下自进水砂管5排出，待密封容器和称量容器内水位下降至进水砂管5下边界标高时，可依照“配套设备与管路-密封容器顶板3-排水排砂-称量容器-密封容器圆筒8-称重传感器模块-密封容器底板9”的顺序拆卸装置拆卸装置。

本实施例的水砂混合物固相流速实时量测方法，操作简单，在封闭液态环境进行称量，消除了外部环境对测量的影响，使测量处于稳定、封闭的环境中，提高了测量精度。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种水砂混合物固相流速实时量测装置，其特征在于：包括密封容器、称量容器、称重传感器模块、注油管和溢流管，所述密封容器底部固定连接有所述称重传感器模块，所述称重传感器模块上固定连接有所述称量容器，所述称量容器位于所述密封容器内部；

所述密封容器的密封容器顶板上插设有密封油管、进水砂管和排水管，所述密封油管下端高于所述称量容器开口，所述进水砂管下端伸入所述称量容器内，所述排水管下端连接有漏斗，所述漏斗下端伸入所述称量容器内，所述漏斗内设置有过滤网布；

所述注油管与所述密封油管连接，所述溢流管与所述排水管连接。

2.根据权利要求1所述的水砂混合物固相流速实时量测装置，其特征在于：所述密封容器顶板设置在密封容器圆筒上端，所述密封容器圆筒下端设置有密封容器底板，所述密封容器顶板和所述密封容器底板与所述密封容器圆筒之间均设置有密封条，所述密封容器底板上固定连接有称重模块底板，所述称重模块底板上设置有支座，所述支座上设置有称重传感器，所述称重传感器通过螺栓与所述支座连接，所述称重传感器上固定连接有托盘；

所述称量容器包括沉积底板、底面法兰和称量圆筒，所述托盘通过螺栓与所述沉积底板连接，所述沉积底板与所述底面法兰通过螺栓连接，所述称量圆筒设置于所述底面法兰上端，所述沉积底板与所述底面法兰之间设有透水海绵垫圈。

3.根据权利要求2所述的水砂混合物固相流速实时量测装置，其特征在于：所述称量圆筒上设置有若干个联通孔，所述联通孔位于水-油分界面以下，所述联通孔沿所述称量圆筒的圆周均布，所述联通孔上设有尼龙过滤网。

4.根据权利要求1所述的水砂混合物固相流速实时量测装置，其特征在于：所述密封油管、所述进水砂管和所述排水管上分别设置有密封油阀门、进水砂阀门和排水阀门。

5.根据权利要求1所述的水砂混合物固相流速实时量测装置，其特征在于：所述注油管包括注油管管体，所述注油管管体设置在注油管底座上，所述注油管管体上部的管壁上设置有注油管上口，所述注油管管体下部的管壁上设置有注油管下口，所述注油管上口通过管路与储油容器连接，所述注油管下口通过管路与所述密封油管连接；

所述溢流管包括溢流管管体，所述溢流管管体设置在溢流管底座上，所述溢流管管体下部的管壁上设置有溢流管进液口，所述溢流管进液口通过管路与所述排水管连接。

6.根据权利要求5所述的水砂混合物固相流速实时量测装置，其特征在于：还包括第一托架和第二托架；

所述第一托架和所述第二托架均包括托架立杆，所述托架立杆下端通过脚架角码固定连接有稳定脚架，所述托架立杆一侧通过横杆角码连接有置物横杆，所述托架立杆与所述置物横杆垂直设置，所述注油管底座固定在所述第一托架的所述置物横杆上，所述溢流管底座固定在所述第二托架的所述置物横杆上。

7.一种基于如权利要求1-6中任一项所述的水砂混合物固相流速实时量测装置的水砂混合物固相流速实时量测方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：将水砂混合物固相流速实时量测装置安装好；

S2：调节第一托架的置物横杆，使密封容器顶板的标高介于注油管上口与注油管下口之间，调节第二托架的置物横杆，使溢流管顶端高于密封容器顶板标高且低于注油管上口标高；打开排水阀门、进水砂阀门，并将进水砂管连通外部水源，并由进水砂管向密封容器和称量容器内部注水，直至使溢流管内部水满后，关闭排水阀门并打开密封油阀门，注水至注油管内水位与溢流管内水位大致相平，至此密封容器和称量容器饱水完成；

S3：关闭进水砂阀门，保持排水管和密封油管为连通状态，由注油管上口向注油管内注入密封油，在油压作用下注油管内部水位逐渐降低至注油管下口标高，密封油通过密封油管进入密封容器和称量容器内部并浮于水面，形成水油界面，密封容器和称量容器内的水则通过漏斗向外排出，随着注入油量的增加，水油界面逐渐下降，直至水油界面介于称量容器上边界与漏斗下边界之间时，停止注油，关闭密封油阀门，至此密封容器和称量容器油封完成；

S4：将进水砂管连通待测的水砂混合物，监测时，打开排水阀门，然后打开进水砂阀门，使水、砂混合物通过进水砂管进入水油界面与称量容器共同形成的封闭水环境中，同等体积的水通过过滤网布进入漏斗最终由溢流管排出，而砂则逐步沉积于沉积底板上或悬浮于称量容器内部，实现固、液两相的分离；

S5：根据称重传感器实时采集的质量数据，得到读数重量关于时间的变化函数m_r(t)，利用此函数对时间求导，得到读数重量随时间的变化率v_mr(t)为：

其中，Δt为称重传感器采样最小间隔时间，

据此求得砂的体积随时间变化率u_s(t)为：

其中，ρ_s为砂的密度，ρ_i为水的密度，

设进水砂管过流断面为一直径为d的圆形断面，则进水砂管过流断面的面积A为：

则砂的流速v_s(t)为：

S6：回收密封油；

S7：拆卸水砂混合物固相流速实时量测装置。

8.根据权利要求7所述的水砂混合物固相流速实时量测方法，其特征在于：在步骤S1中，将称重模块底板通过螺栓固定于密封容器底板上时，对螺栓孔进行防水处理；

将密封容器安装好后，向密封容器外圆筒内部注水检测密封条、模块底板螺栓、称重传感器的线缆的防水效果；

称量容器安装前确保密封容器外圆筒内部水位高于托盘顶面10cm以上，并去除附着于称重传感器模块上的气泡。

9.根据权利要求7所述的水砂混合物固相流速实时量测方法，其特征在于：在步骤S6中，流速监测完成后，注油管上口与储油容器通过管路连接，关闭进水砂阀门，调整溢流管高度使其上沿略高于注油管上口，向溢流管中持续注水，使密封容器和称量容器中水油界面上升，密封油在压力作用下排入注油管后进入储油容器，当注油管中水油界面上升至注油管上口标高，关闭密封油阀门，停止注水，密封油回收完毕。

10.根据权利要求7所述的水砂混合物固相流速实时量测方法，其特征在于：在步骤S7中，将排水管路一端连接进水砂阀门，另一端置于接液容器内并保证该处液位标高低于进水砂管下边界，打开进水砂阀门、排水阀门，使溢流管、密封容器和称量容器内的水在压力差及虹吸作用下自进水砂管排出，待密封容器和称量容器内水位下降至进水砂管下边界标高时，拆卸装置。