CN113866050B - 一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置及其用于测量浆体流动度的方法 - Google Patents

Abstract

一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置及其用于测量浆体流动度的方法，该装置包括测流动度漏斗构件、称重构件、安装支架和控制构件和自平衡结构组件；所述测流动度漏斗构件包括漏斗、漏斗溢流导管、推拉式电磁铁和开合板；称重构件包括悬臂梁式称重传感器、压头限位器和称重托盘；自平衡结构组件包括两个手动球阀、固定轴和向心关节轴承；控制构件为一可编程控制器PLC以及与之相连的推拉式电磁铁、清洗电磁阀、浆液电磁阀和悬臂梁式称重传感器；将该装置应用于预应力混凝土桥梁预应力施工工艺中浆体流动度的测量，测量结果能自动记录并保存，可参与到智能压浆设备的整个自动控制过程，提高测量结果精度和施工质量与效率、其测量方法简便。

Description

一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置及其用于测量 浆体流动度的方法

技术领域

本发明涉及一种预应力混凝土桥梁预应力施工工艺中浆体流动度的测量装置及方法，特别是一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置及其用于测量浆体流动度的方法。

背景技术

目前我国大部分桥梁预应力施工中采用预应力筋后张法工艺，预应力筋锚固后，孔道应尽早压浆，浆体制作完成后，需要先进行浆体流动度测试，符合规定才能进行压浆。

现目前测流动度的方法大部分采用传统手工测量方法，即用标准流动锥（参见图4）测定时，先将漏斗调整放平，用手堵住底口活门，将搅拌均匀的浆液倾入漏斗内，直至表面触及点测规下端；打开活门，让浆液自由流出，通过读秒表或其他计时方式记下从打开活门时间至浆液全部流完时间（s），该时间称为压浆浆液的流动度。

手工测流动度方法需要从搅拌设备中将浆液盛出，并另做支撑架将漏斗调平，通过人工读秒表或其他方式计时，在调平和计时上无法消除人为因素的影响，且无法进行结果数据自动记录和保存，流动度过大或过小对泌水性、离析和强度等均有影响，最终影响预应力混凝土结构或构件的安全寿命。而随着施工质量要求越来越高，压浆设备智能化的普及，人工测流动度无法参与到智能压浆过程中，影响压浆整体速度。

为解决人工测流动度存在的上述问题，授权公告号为CN212031227U的《一种压浆料流动度测定装置》实用新型专利公开了一种浆料流动度测定装置，但仍存在以下不足之处：

1、装置的平衡通过调节带升降机构的一个支撑架侧板来实现，升降机构结构复杂，且装置需要固定多个水准泡，通过观察水准泡来判断装置是否处于水平状态，此水平状态有可能不完全准确；

2、装置不具备独立的自动清洗功能，在灌浆过程中无法清洗测流动度装置，留置时间长容易引起浆液硬化，后期清洗难度大，或影响后续测量准确度。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置及其用于测量浆体流动度的方法，将该装置应用于预应力混凝土桥梁预应力施工工艺中浆体流动度的测量，测量结果能自动记录并保存，可参与到智能压浆设备的整个自动控制过程，提高测量结果精度和施工质量与效率；以解决人工测量的缺点以及授权公告号为CN212031227U的《一种压浆料流动度测定装置》实用新型专利存在的上述不足之处。

解决上述问题的技术方案是：一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置，包括测流动度漏斗构件、称重构件、安装支架和控制构件，其特征在于：它还包括一个能实现整体结构平衡的自平衡结构组件；

所述测流动度漏斗构件包括漏斗、漏斗溢流导管、推拉式电磁铁和开合板以及浆液电磁阀和浆液输入管；

所述称重构件包括悬臂梁式称重传感器、压头限位器 和称重托盘；

所述自平衡结构组件包括两个手动球阀、固定轴和向心关节轴承；

所述安装支架构件包括底座、安装在底座上的安装支架、以及安装在称重托盘上的支撑板和支撑板加强板；

所述支撑板包括两块支撑板直板和支撑板斜板，支撑板斜板上部为折弯的连接平台，支撑板直板与支撑板斜板连成一体；

所述控制构件为一可编程控制器PLC以及与之相连的推拉式电磁铁、清洗电磁阀、浆液电磁阀和悬臂梁式称重传感器；

安装状态下，两个手动球阀安装于称重托盘左右两侧，悬臂梁式称重传感器装于压头限位器下，称重托盘通过压头限位器与悬臂梁式称重传感器的称重受力面相接，悬臂梁式称重传感器经由连接螺栓与称重传感器安装板连接固定，称重传感器安装板安装于固定在底座上的两条槽钢上；

所述漏斗上有漏斗安装支架和2块圆弧状折弯的漏斗安装板，漏斗安装板通过螺钉连接方式与支撑板斜板上部折弯部分的连接平台固定连接，从而将漏斗固定安装在支撑板上；两个开合板穿过漏斗的漏嘴，形成可控底口活门开关；推拉式电磁铁安装在电磁铁安装座上，推拉式电磁铁的拉杆与开合板连接，电磁铁安装座通过螺钉与支撑板直板连接，漏斗溢流导管位于漏斗上部其溢流口与漏斗最大容积浆液面持平；

自平衡结构组件的固定轴将安装支架与向心关节轴承上端连接，向心关节轴承下端与漏斗安装支架通过螺钉连接。

其进一步技术方案是：它还包括一个由清洗喷水管、清洗电磁阀组成的自动清洗结构组件，所述清洗喷水管为圆形，安装在测流动度漏斗上方。

相关的另一技术方案是：一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的方法,它是利用上述自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置实现测量预应力混凝土桥梁预应力施工工艺中浆体流动度的方法，在整个测量过程装置保持自平衡，它能自动将浆液注入漏斗内，直至浆液表面触及点漏斗溢流导管时自动停止注浆并溢流多余浆液，同时将活门打开后，自动计时至浆液全部自由流完的时间，并判断流动度结果是否符合要求；测量结束后，清洗喷水管、清洗电磁阀组成的自动清洗结构组件进行自动清洗装置浆液。

所述的一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的方法的进一步技术方案是：其自动测量浆体流动度过程如下：在可编程控制器PLC控制下，浆液电磁阀打开后，浆液经浆液输入管自动上料到漏斗，直至浆液表面触及漏斗溢流导管时自动停止并溢流多余浆液，打开推拉式电磁铁即将活门打开，浆液流到称重托盘中，同时开始计时，直至悬臂梁式称重传感器的读数不变化时计时停止，由此自动计算并显示出浆液流动时长，得出浆体流动度。

其自动清洗过程如下：测量结束后，在可编程控制器PLC控制下，清洗电磁阀打开后，清水经清洗喷水管环漏斗喷出，同时将推拉式电磁铁打开，清水流入称重托盘中，直至将装置清洗完毕后结束。

由于采用上述技术方案，本发明之一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置及其用于测量浆体流动度的方法具有以下特点和有益效果：

一、将该装置应用于预应力混凝土桥梁预应力施工工艺中浆体流动度的测量，可参与到智能压浆设备的整个自动控制过程，提高测量结果精度和施工质量与效率：

使用过程中，通过控制部件控制浆液电磁阀13打开将浆液注入漏斗内，直至表面触及漏斗溢流导管9时自动停止并溢流多余浆液，将活门打开后，自动计时至浆液全部自由流完的时间，并判断流动度结果是否符合要求。

二、能自动及时清洗自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置的浆液，保证设备干净度以及下次测量的准确性。

三、与授权公告号为CN212031227U的《一种压浆料流动度测定装置》实用新型专利相比，还具有以下优点：

1、具有用于自动平衡漏斗及称重托盘的自平衡结构组件，其结构简单且能快速实现自平衡；

本发明装置的自平衡结构组件包括两个手动球阀5、固定轴15和向心关节轴承16；固定轴将安装支架6和向心关节轴承上端相连，向心关节轴承下端与漏斗安装支架101连接，如漏斗装置摆动，外力作用消失后，向心关节轴承可带动漏斗在重力作用下自行平稳，并与安装支架保持同一水平面。两个手动球阀5用于调节称重托盘的左右平衡。

2、具备自动清洗装置，且与灌浆工序独立，测试结束后或在灌浆过程中，均可开启自动清洗测量装置的功能；

3、漏斗10的容积与标准流动锥（参见图4）的漏斗容积(1725±5mL)相同，浆液上料到漏斗10到达额定值(1725±5mL)时，通过漏斗溢流导管9自动物理溢流，保证浆体量在额定值。

四、其测量方法简便：

在整个测量过程装置保持自平衡，在控制构件之可编程控制器PLC的控制下，它能自动将浆液注入漏斗内，直至浆液表面触及漏斗溢流导管时自动停止并溢流多余浆液，将活门打开后，自动计时至浆液全部自由流完的时间，并判断流动度结果是否符合要求；测量结束后，清洗喷水管、清洗电磁阀组成的自动清洗结构组件进行自动清洗装置浆液。

下面，结合附图和实施例对本发明之一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置及其用于测量浆体流动度的方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明之一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置之整体结构示意图（立体图）；

图2是本发明之一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置的漏斗结构组件结构示意图；

图3是安装支架结构示意图；

图4是人工测量预应力压浆用浆体流动度的标准流动锥结构示意图。

图1-图3中：

1-称重传感器安装板，2-悬臂梁式称重传感器，3-压头限位器，4-称重托盘；5-手动球阀，6-安装支架；

7-支撑板，701-支撑板直板， 702-支撑板斜板，7021-连接平台；

8-推拉式电磁铁，9-漏斗溢流导管，10-漏斗，101-漏斗安装支架，102-漏斗安装板；

11-清洗喷水管；12-清洗电磁阀，13-浆液电磁阀，14-浆液输入管，15-固定轴，16-向心关节轴承；17-支撑板加强板，18-开合板，19-电磁铁安装座，20-底座，21-连接螺栓，22-槽钢，23-固定螺母；

图4中：

31-点测规，32-手动旋钮，33-不锈钢制容器（厚度3mm），34-流出口（内径13mm）；

D-流动锥直径，H1-流动锥流出口高度，H2-不锈钢制容器圆锥体部分高度，H3不锈钢制容器圆柱体部分高度，JYBM-浆液表面，LDRJ-漏斗容积。

具体实施方式

实施例一：

一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置：

如图1所示，该自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置包括测流动度漏斗构件、称重构件、能实现整体结构平衡的自平衡结构组件、安装支架和控制构件；

所述测流动度漏斗构件包括漏斗10、漏斗溢流导管9、推拉式电磁铁8和开合板18以及浆液电磁阀13和浆液输入管14；

所述称重构件包括悬臂梁式称重传感器2、压头限位器 3和称重托盘4；

所述自平衡结构组件包括两个手动球阀5、固定轴15和向心关节轴承16；

所述安装支架构件包括底座20、安装在底座上的安装支架6、以及安装在称重托盘上的支撑板7和支撑板加强板17；

所述支撑板7包括两块支撑板直板701和支撑板斜板702，支撑板斜板702上部为折弯的连接平台7021，支撑板直板701与支撑板斜板702连成一体；

所述控制构件为一可编程控制器PLC以及与之相连的推拉式电磁铁8、清洗电磁阀12、浆液电磁阀13和悬臂梁式称重传感器2；通过可编程控制器PLC开关控制各电磁阀和读取传感器数据，控制开关和传感器读数均显示在与PLC相连的工业触摸屏上,；

安装状态下，两个手动球阀5安装于称重托盘4左右两侧，悬臂梁式称重传感器2装于压头限位器3下，称重托盘4通过压头限位器3与悬臂梁式称重传感器2的称重受力面相接，悬臂梁式称重传感器2经由连接螺栓21与称重传感器安装板1连接固定，称重传感器安装板1安装于固定在底座20上的两条槽钢22上；

所述漏斗10上有漏斗安装支架101和2块圆弧状折弯的漏斗安装板102，漏斗安装板102通过螺钉连接方式与支撑板斜板702上部的折弯部分的连接平台7021固定连接，从而将漏斗10固定安装在支撑板上；两个开合板18穿过漏斗10的漏嘴，形成可控底口活门开关；推拉式电磁铁8安装在电磁铁安装座19上，推拉式电磁铁8的拉杆与开合板18连接，电磁铁安装座19通过螺钉与支撑板直板701连接，漏斗溢流导管9位于漏斗10上部其溢流口与漏斗最大容积浆液面持平；

自平衡结构组件的固定轴15将安装支架6与向心关节轴承16上端连接，向心关节轴承16与下端与漏斗安装支架101通过螺钉连接。

本发明之一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置还包括一个由清洗喷水管11、清洗电磁阀12组成的自动清洗结构组件，所述清洗喷水管11为圆形，安装在测流动度漏斗10上方（参见图1）；主要对浆体流动度装置进行清洗。

实施例二：

一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的方法：

本方法是利用实施例一所述一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置实现测量预应力混凝土桥梁预应力施工工艺中浆体流动度的方法，整个测量过程装置保持自平衡，它能自动将浆液注入漏斗内，直至表面触及漏斗溢流导管9时自动停止并溢流多余浆液，将活门打开后，自动计时至浆液全部自由流完的时间，并判断流动度结果是否符合要求。

其次，配上自动清洗装置，测量结束后，可进行自动清洗装置浆液。

其自动测量浆体流动度过程如下：在可编程控制器PLC控制下，浆液电磁阀13打开后，浆液经浆液输入管14自动上料到漏斗10，直至浆液表面触及漏斗溢流导管9时自动停止并溢流多余浆液，打开推拉式电磁铁8即将活门打开，浆液流到称重托盘4中，同时开始计时，直至悬臂梁式称重传感器2的读数不变化时计时停止，由此计算出浆液流动时长，得出浆体流动度。

其自动清洗过程如下：在可编程控制器PLC控制下，清洗电磁阀12打开后，清水经清洗喷水管环漏斗10喷出，同时将推拉式电磁铁8打开，清水流入称重托盘4中，直至将装置清洗完毕后结束。

本发明各实施例中，可编程控制器PLC以及与之相连的推拉式电磁铁8、清洗电磁阀12、浆液电磁阀13和悬臂梁式称重传感器2连接关系及控制方式均为公知技术，此处不再赘述。

Claims (5)

1.一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置，包括测流动度漏斗构件、称重构件、安装支架和控制构件，其特征在于：它还包括一个能实现整体结构平衡的自平衡结构组件；

所述测流动度漏斗构件包括漏斗（10）、漏斗溢流导管（9）、推拉式电磁铁（8）和开合板（18）以及浆液电磁阀（13）和浆液输入管（14）；

所述称重构件包括悬臂梁式称重传感器（2）、压头限位器 （3）和称重托盘（4）；

所述自平衡结构组件包括两个手动球阀（5）、固定轴（15）和向心关节轴承（16）；

所述安装支架构件包括底座（20）、安装在底座上的安装支架（6）、以及安装在称重托盘上的支撑板（7）和支撑板加强板（17）；

所述支撑板（7）包括两块支撑板直板（701）和支撑板斜板（702），支撑板斜板上部为折弯的连接平台（7021），支撑板直板与支撑板斜板连成一体；

所述控制构件为一可编程控制器PLC以及与之相连的推拉式电磁铁（8）、清洗电磁阀（12）、浆液电磁阀（13）和悬臂梁式称重传感器（2）；

安装状态下，两个手动球阀（5）安装于称重托盘（4）左右两侧，悬臂梁式称重传感器（2）装于压头限位器（3）下，称重托盘（4）通过压头限位器（3）与悬臂梁式称重传感器（2）的称重受力面相接，悬臂梁式称重传感器（2）经由连接螺栓（21）与称重传感器安装板（1）连接固定，称重传感器安装板安装于固定在底座（20）上的两条槽钢（22）上；

所述漏斗（10）上部有漏斗安装支架（101）和2块圆弧状折弯的漏斗安装板（102），漏斗安装板（102）通过螺钉连接方式与支撑板斜板（702）上部折弯部分的连接平台（7021）固定连接从而将漏斗（10）固定安装在支撑板上；两个开合板（18）穿过漏斗（10）的漏嘴，形成可控底口活门开关；推拉式电磁铁（8）安装在电磁铁安装座（19）上，推拉式电磁铁（8）的拉杆与开合板（18）连接，电磁铁安装座（19）通过螺钉与支撑板直板（701）连接，漏斗溢流导管（9）位于漏斗（10）上部其溢流口与漏斗最大容积浆液面持平；

自平衡结构组件的固定轴（15）将安装支架（6）与向心关节轴承（16）上端连接，向心关节轴承（16）下端与漏斗安装支架（101）通过螺钉连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置，其特征在于：它还包括一个由清洗喷水管（11）、清洗电磁阀（12）组成的自动清洗结构组件，所述清洗喷水管（11）为圆形，安装在测流动度漏斗（10）上方。

3.一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的方法, 其特征在于：它是利用权利要求1所述一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的装置实现测量预应力混凝土桥梁预应力施工工艺中浆体流动度的方法，在整个测量过程装置保持自平衡，它能自动将浆液注入漏斗内，直至浆液表面触及点漏斗溢流导管（9）时自动停止注浆并溢流多余浆液，同时将活门打开后，自动计时至浆液全部自由流完的时间，并判断流动度结果是否符合要求；测量结束后，清洗喷水管、清洗电磁阀组成的自动清洗结构组件进行自动清洗装置浆液。

4.根据权利要求3所述的一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的方法, 其特征在于：其自动测量浆体流动度过程如下：在可编程控制器PLC控制下，浆液电磁阀（13）打开后，浆液经浆液输入管（14）自动上料到漏斗（10），直至浆液表面触及漏斗溢流导管（9）时自动停止并溢流多余浆液，打开推拉式电磁铁（8）即将活门打开，浆液流到称重托盘（4）中，同时开始计时，直至悬臂梁式称重传感器（2）的读数不变化时计时停止，由此自动计算并显示出浆液流动时长，得出浆体流动度。

5.根据权利要求3所述的一种自动测量预应力压浆用浆体流动度的方法, 其特征在于：其自动清洗过程如下：测量结束后，在可编程控制器PLC控制下，清洗电磁阀（12）打开后，清水经清洗喷水管环漏斗（10）喷出，同时将推拉式电磁铁（8）打开，清水流入称重托盘（4）中，直至将装置清洗完毕后结束。