CN110987725A - 一体式压浆料流动度自动检测仪 - Google Patents

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朱汉华
孙坤
葛冀欢
万倩倩
钟声驰
周强
刘念
王盛强
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Abstract

本发明公开了一体式压浆料流动度自动检测仪，包括自动搅拌系统、控制系统、流动度检测系统，自动搅拌系统包括叶片、转轴以及搅拌杯、可控变速电机，转轴与叶片置于搅拌杯中，转轴的上端连接叶片，下端与电机连接；控制系统包括：电机转速控制装置、试验时间控制装置、开关控制装置，流动度检测系统包括：质量检测装置、转速检测装置、流动度检测装置。本装置解决了现有压浆料流动度检测装置自动化程度低试验操作繁琐的缺陷，使用本装置可以实现流动度的自动检测，得到的结果也会更加精确有实用性。

Description

一体式压浆料流动度自动检测仪
技术领域
本发明属于流动度测量技术领域，尤其涉及一种一体式压浆料流动度自动检测仪。
背景技术
压浆料是一种专用于后张法预应力管(孔)压浆施工的产品由多种优质水泥基材料和高性能外加剂优化配制而成。在各种铁路、公路后张法预应力桥梁孔道压浆、大型预应力结构孔道压浆、各种砼结构接头处止漏灌浆、帷幕灌浆，锚固灌浆，空隙填补或修复等场合有着广泛的用途。要求它应具有优异的流动性，浆体稳定，充盈度好，凝结时间可调，无收缩、微膨胀，强度高，不含对钢筋有害物质等特点。
然而目前市场上常见的搅拌机械在应用于压浆料流动度的检测试验中时，我发现了许多不足，使得它们无法满足压浆料流动度测量的试验需要。以悬臂式搅拌机械为例，因为在压浆料流动度检测的实验中需要较高的转速，并且进行搅拌时会产生很大的阻力，因此会产生很大的弯矩，导致悬臂变形和转速波动，因此无法满足试验过程中关于转速稳定的要求。而满足转速稳定这一要求的机械搅拌完成后却无法得到很好地搅拌效果，得到的液体物化性质分布不均。
此外，目前还没有专门用于压浆料流动度自动检测的装置，通常在完成了搅拌工作之后，还是使用流动锥依靠人工进行测量。但随着工程技术的发展，对压浆料流动度的参数要求越来越严格，这种粗犷的测量方式因为掺杂了太多的人为因素，显然已经不符合当下对试验效率以及试验精度的要求，因此关于压浆料流动度可以实现自动检测的需求越来越强烈。本装置为满足这一需求，根据压浆料流动度检测试验的特殊性，选用了一种四叶压料式叶片并开发了一种简单有效的流动度自动检测系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种一体式压浆料流动度自动检测仪，本装置大大的降低了试验人员的工作强度和难度的也极大的提高了测量的精度，获得的数据更加可信，可以满足当今工程技术的发展对流动度检测精确度的需要。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一体式压浆料流动度自动检测仪，包括自动搅拌系统、控制系统、流动度检测系统，自动搅拌系统包括叶片、转轴以及搅拌杯、可控变速电机，转轴与叶片置于搅拌杯中，转轴的上端连接叶片，下端与电机连接；控制系统包括：电机转速控制装置、试验时间控制装置、开关控制装置，流动度检测系统包括：质量检测装置、转速检测装置、流动度检测装置。
按上述技术方案，叶片采用四叶压料式的叶片。
按上述技术方案，电机与转轴之间以花键相连接。
按上述技术方案，搅拌杯内部呈圆筒形，电机转速范围在2000r/min～3000r/min，搅拌的最高线速度达到8～12m/s。
按上述技术方案，叶片角度为15°。
按上述技术方案，将叶片高度设定在液面以下4cm的位置，在转轴底部设置公螺纹孔。
按上述技术方案，还包括自动清洗装置、质量清零装置和流动度清零装置。
按上述技术方案，通过加装于搅拌杯上的传感器获得搅拌杯中所测物料的液位信息，再将信息传输至封装基座内部的处理器，由处理器进行计算，得到所需搅拌的时间。
按上述技术方案，流动度检测装置包括上、下2个液位传感器，在搅拌杯体的中下部设置一个开口，开口的位置低于下部的液位传感器，开口连接弯管，并在弯管上连接一个阀门，搅拌杯的内表面装有2个液位传感器，当液面没过传感器引脚的时候，获取液位信息，手动阀打开，搅拌杯中的物料自由流出，杯中液面高度低于上部传感器时，由传感器传来的液位信号经由处理器分析之后，输出一个控制命令，计时器开始计时，液面高度低于处于下部的液面传感器时，传感器再次输出一个液位信号，经处理器分析之后向计时器输出一个停止计时的命令，得到一个时间差，再将这个时间差代入压浆料流动度的数据拟合换算公式，得到所测物料的流动度。
本发明产生的有益效果是：本装置大大的降低了试验人员的工作强度和难度的也极大的提高了测量的精度，获得的数据更加可信，可以满足当今工程技术的发展对流动度检测精确度的需要。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例一体式压浆料流动度自动检测仪的机构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例中，一体式压浆料流动度自动检测装置包括：杯盖1、搅拌杯2、液面传感器3、密封圈4、花键5、传感器接头6、基座7、流动度显示屏8、电源开关9、流动度清零按钮10、质量清零按钮11、电动清洗开关12、压力传感器13、定时调节旋钮14、转速调节旋钮15、搅拌开关16、转速显示屏17、质量显示屏18、手动阀门19、搅拌叶片20，其中：杯盖1与搅拌杯2配套，结合严密，防止高速搅拌的过程中物料飞溅。搅拌杯体加装有上下两个液位传感器3，通过导线与传感器接头6相连，将相关液位信号传送至基座7中的信号处理器进行分析处理。杯体一侧连接一根装有手动阀门19的弯管，打开阀门可进行流动度的检测，流动度的测试结果可由流动度显示屏8读取，每次试验时可由流动度清零按钮10刷新数据。搅拌叶片20装于转轴上，转轴与杯体之间有两层密封圈4从而保证杯体中的物料不会因泄露损坏封装于基座7中的各电气设备。转轴再通过花键5与可调速电机相连。驱动电机的转速由基座7上的转速调节旋钮15控制，基座上的转速显示屏17实时显示转速。压力传感器13装于基座的底部，质量显示屏18显示搅拌杯中物料的质量，质量清零按钮11可以在每次试验之前刷新数据。电源开关9可以实现装置的紧急制动最大程度保障试验操作人员的安全，搅拌开关16控制试验的起止。此外还可以通过定时调节旋钮14自动控制每次试验所进行的时间，电动清洗开关12还可以在每次试验之后实现仪器的自动清洗。搅拌杯内部呈圆筒形，底部直径为10cm,叶片直径为8cm。叶片角度为15°，为了保证搅拌的效果，也可以通过观察工作时搅拌杯内部流场效果，调整电机转速和叶片高度，使得搅拌的流场效果达到最好。将叶片高度设定在液面以下4cm的位置(也可以通过观察流场效果来调整叶片高度，即叶片高度是为了保证搅拌效果的均匀性)，在转轴的高度方面，可以在转轴底部设置公螺纹孔，就可以调整转轴高度，这样做可以不用换密封轴承。还可以在顶部把外螺纹公长，这样可以灵活的将叶片安装在试验所需要的高度。
通过加装于搅拌杯上的传感器获得搅拌杯中所测物料的液位信息，再将信息传输至封装基座内部的处理器，由处理器进行数据处理。为了实现流动度的自动检测在搅拌杯体的中下部设计一个开口，开口直径为13mm，并且开口的位置要低于下部的液位传感器，与搅拌杯的底部留有10mm的距离。开口连接弯管，并在弯管上连接一个手动阀门，搅拌的过程结束后便可通过该阀门的开合进行流动度的检测。其检测原理如下：搅拌杯在高度25mm和245mm处装有一对液位传感器，当液面没过传感器引脚的时候，由于液体的导电性，引脚被导通，从而获取液位信息。手动阀打开，随着搅拌杯中的物料自由流出，杯中液面高度低于上部传感器时，由传感器传来的液位信号经由处理器分析之后，输出一个控制命令，计时器开始计时。随着物料不断流出，,最终液面高度会低于处于下部的液面传感器，在这一瞬间，传感器再次输出一个液位信号经处理器分析之后向计时器输出一个停止计时的命令，这样便得到一个时间差，再将这个时间差带入特定的换算公式，最终得到所测物料的流动度并在显示屏显示。
本实施例中检测器的工作过程如下，步骤一：首先将本装置放置于一个水平面上，向搅拌杯2中加水，确保直至水没过叶片和上部的液位传感器3，打开电源开关9，使本检测装置处于待机状态，再按下流动度清零按钮10和质量清零按钮11。
步骤二：打开搅拌开关17，旋转转速调节旋钮15，将转速调整在一个较低的转速，与此同时向搅拌杯2中逐渐加入压浆料，这样做的目的是防止一开始就给叶片带来过大的转动阻力，使得无法进行正常的搅拌，严重时还会烧毁电机。待加入的压浆料可以达到试验规定的水灰比时，盖上杯盖1，旋转定时调节旋钮14和转速调节旋钮15设定搅拌的时间和转速符合相关的试验规定。在整个搅拌的过程中我们可以通过转速显示屏16实时监测转速是否符合试验要求。
步骤三：待搅拌过程完成之后，关闭搅拌开关16，静置一段时间，打开手动阀门19，搅拌杯中液体自由排出，，再液面低于上部的液位传感器以及低于下部液位传感器3的瞬间，传感器向外发出两个液位信号，经过处理，最终在流动度显示屏8上显示出本次试验所测物料的流动度。
步骤四：重复以上三个步骤做多次试验得到几组数据，求其平均值作为最后的流动度，可减小实验过程中的系统误差和偶然误差。
步骤五：几组试验全部结束之后，可以按下电动清洗按钮12,进行自动清洗，防止本次试验的残留物固结对下次试验结果带来额外的误差，最后按下电源开关9，关闭整台装置的电源。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种一体式压浆料流动度自动检测仪，其特征在于，包括自动搅拌系统、控制系统、流动度检测系统，自动搅拌系统包括叶片、转轴以及搅拌杯、可控变速电机，转轴与叶片置于搅拌杯中，转轴的上端连接叶片，下端与电机连接；控制系统包括：电机转速控制装置、试验时间控制装置、开关控制装置，流动度检测系统包括：质量检测装置、转速检测装置、流动度检测装置。
2.根据权利要求1所述的一体式压浆料流动度自动检测仪，其特征在于，叶片采用四叶压料式的叶片。
3.根据权利要求1或2所述的一体式压浆料流动度自动检测仪，其特征在于，电机与转轴之间以花键相连接。
4.根据权利要求1或2所述的一体式压浆料流动度自动检测仪，其特征在于，搅拌杯内部呈圆筒形，电机转速范围在2000r/min～3000r/min，搅拌的最高线速度达到8～12m/s。
5.根据权利要求1或2所述的一体式压浆料流动度自动检测仪，其特征在于，叶片角度为15°。
6.根据权利要求1或2所述的一体式压浆料流动度自动检测仪，其特征在于，将叶片高度设定在液面以下4cm的位置，在转轴底部设置公螺纹孔。
7.根据权利要求1或2所述的一体式压浆料流动度自动检测仪，其特征在于，还包括自动清洗装置、质量清零装置和流动度清零装置。
8.根据权利要求1或2所述的一体式压浆料流动度自动检测仪，其特征在于，通过加装于搅拌杯上的传感器获得搅拌杯中所测物料的液位信息，再将信息传输至封装基座内部的处理器，由处理器进行计算，得到所需搅拌的时间。
9.根据权利要求1或2所述的一体式压浆料流动度自动检测仪，其特征在于，流动度检测装置包括上、下2个液位传感器，在搅拌杯体的中下部设置一个开口，开口的位置低于下部的液位传感器，开口连接弯管，并在弯管上连接一个阀门，搅拌杯的内表面装有2个液位传感器，当液面没过传感器引脚的时候，获取液位信息，手动阀打开，搅拌杯中的物料自由流出，杯中液面高度低于上部传感器时，由传感器传来的液位信号经由处理器分析之后，输出一个控制命令，计时器开始计时，液面高度低于处于下部的液面传感器时，传感器再次输出一个液位信号，经处理器分析之后向计时器输出一个停止计时的命令，得到一个时间差，再将这个时间差代入压浆料流动度的数据拟合换算公式，得到所测物料的流动度。
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