CN114216817B - 一种在线浆体密度计及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在线浆体密度计及其测量方法，包括支架、第一管道、第二管道、中间管道、两柔性连接段和形变检测单元；支架固定设置在地面上，支架内部中空设置；第一管道和第二管道用于输送待测密度的浆体，第一管道和第二管道水平且间隔的设置；中间管道水平的设置在第一管道与第二管道之间的支架上方；两柔性连接段分别设置在中间管道轴向延伸方向的两端，并分别将中间管道与第一管道或者第二管道连通；形变检测单元包括设置在支架内部的激光发射部、激光接收部和反光部；激光发射部向反光部表面发射激光，激光反射后照射在激光接收部表面形成光斑，根据光斑的位置变化，非接触且间接计算中间管道内的浆体的密度。
Description
技术领域
本发明涉及浆体密度检测设备技术领域，尤其涉及一种在线浆体密度计及其测量方法。
背景技术
在工农业生产中，常涉及到对浆体密度的测量。在现有的技术中，基于干燥称重的直接测量法，其实时性较差，不能满足于智能制造领域参数快速调整的要求；基于放射源技术的密度计由于人们对环保健康的日益关注正面临淘汰的局面；基于超声波的在线测量技术受浆体中颗粒粒径大小限制；层析成像技术等也由于测量精度不够、价格较高等原因难以大面积普及应用。综上所述，当前亟需用技术可靠、成本可控的浆体密度测量技术取代现有各种不便的浆体密度测量手段。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种采用非接触式方法测量浆体密度的在线浆体密度计及其测量方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种在线浆体密度计，包括支架(1)、第一管道(2)、第二管道(3)、中间管道(4)、两柔性连接段(5)和形变检测单元(6)；
所述支架(1)固定设置在地面上，支架(1)朝着水平方向延伸并朝着远离地面的方向竖直向上延伸；支架(1)内部中空设置；
第一管道(2)和第二管道(3)用于输送待测密度的浆体，第一管道(2)和第二管道(3)水平且间隔的设置，第一管道(2)靠近第二管道(3)的端部与支架(1)顶部水平延伸方向的一端相抵持，第二管道(3)靠近第一管道(2)的端部与支架(1)顶部水平延伸方向的另一端相抵持；
中间管道(4)水平的设置在第一管道(2)与第二管道(3)之间的支架(1)上方，且中间管道(4)分别与第一管道(2)或者第二管道(3)间隔设置；
两柔性连接段(5)分别设置在中间管道(4)轴向延伸方向的两端，一个柔性连接段(5)分别与第一管道(2)的端部和中间管道(4)的一端密封连接；另一个柔性连接段(5)分别与第二管道(3)的端部和中间管道(4)的另一端密封连接；
形变检测单元(6)，包括设置在支架(1)内部的激光发射部(61)、激光接收部(62)和设置在中间管道(4)靠近地面一侧外表面的反光部(63)；激光发射部(61)向反光部(63)表面发射激光，激光反射后照射在激光接收部(62)表面形成光斑；
其中，向连通的第一管道(2)、第二管道(3)和中间管道(4)中通入待测密度的浆体，使得浆体充满中间管道(4)的内部空间，获取中间管道(4)在空载情形或者充入浆体的情形下，形变检测单元(6)的激光发射部(61)发出的激光经反光部(63)照射在激光接收部(62)的光斑的位移，计算中间管道(4)在充入浆体条件下的朝向地面方向的径向位移，根据该径向位移进一步计算浆体的密度。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述形变检测单元(6)还包括基座，基座远离地面的一端具有相交设置的第一表面和第二表面，第一表面设置有垂直于第一表面并向基座内部延伸的第一嵌槽，第二表面设置有垂直于第二表面并向基座内部延伸的第二嵌槽，激光发射部(61)固定设置在第一嵌槽内，且激光发射部(61)的表面与第一表面平齐；激光接收部(62)固定设置在第二嵌槽内，激光接收部(62)的表面与第二表面平齐。
优选的，所述激光接收部(62)的表面上设置有网格线或者刻度线。
进一步优选的，所述激光发射部(61)还包括MCU、升压芯片U1、稳压芯片U2、MOS管Q1和激光二极管LD；升压芯片U1的引脚1分别与电容C1的一端和电容C2的一端电性连接，电容C1的另一端和电容C2的另一端接地；升压芯片U1的引脚5与+3.7V电源、电容C3的一端和电感L1的一端电性连接，电容C3的另一端接地；升压芯片U1的引脚8分别与电感L1的另一端、电容C4的一端和电感L2的一端电性连接，电容C4的另一端与稳压二极管D1的正极电性连接，稳压二极管D1的负极分别与电容C5的一端和电阻R2的一端电性连接，电容C5的另一端与电感L2的另一端均接地；电阻R2的另一端分别与升压芯片U1的引脚2和电阻R1的一端电性连接，电阻R1的另一端接地，稳压二极管D1的负极作为+12V直流电源输出端；稳压芯片U2的引脚3分别与+3.7V电源、电容C6的一端和电容C7的一端电性连接，稳压芯片U2的引脚2与电容C9的一端和电容C8的一端电性连接，稳压芯片U2的引脚1、电容C6的另一端、电容C7的另一端、C8的另一端和电容C9的另一端均接地，稳压芯片U2的引脚2作为+3.3V直流电源输出端；MCU的定时器引脚输出PWM波形，该定时器引脚与电阻R3的一端电性连接，电阻R3的另一端与MOS管Q1的栅极电性连接，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极与激光二极管LD的负极、二极管D2的正极和电阻R4的一端电性连接，电阻R4的另一端与电容C10的一端电性连接，激光二极管LD的正极、二极管D2的负极和电容C10的另一端分别与+12V直流电源输出端电性连接。
进一步优选的，所述浆体流入中间管道(4)方向经过的第一管道(2)或者第二管道(3)的轴向方向的长度不小于5倍的第一管道(2)或者第二管道(3)直径；浆体流出中间管道(4)方向的第一管道(2)或者第二管道(3)的轴向方向的长度不小于3倍的第一管道(2)或者第二管道(3)直径。
更进一步优选的，所述第一管道(2)、第二管道(3)与中间管道(4)的直径相同。
进一步优选的，根据所述光斑的位移和中间管道(4)的径向位移，计算浆体的密度，是令激光发射部(61)发射的激光在反光部(63)表面的入射角为A，令经过反光部(63)反射的激光与激光接收部(62)非入射方向表面的夹角为B，设定系统参数C和K，C为常数项，K为柔性连接段(5)的弹性模量；中间管道(4)的自重为m0，V为中间管道(4)内的充满浆体的体积，t为当前测量时刻，X(t)为中间管道(4)内充满浆体后的反光部(63)沿着中间管道(4)径向方向的位移，X(t)＝[Δ(t)sin(2A)COS(A)]/sin(B)；Δ(t)为中间管道(4)内的充满浆体后，激光反射在激光接收部(62)上的光斑相对于中间管道(4)空载状态的动态位移；令浆体密度为ρs，有其中g为重力加速度；/>和/>分别是对X(t)的二阶导数和一阶导数；求解得到ρs即待测浆体的密度。
另一方面，本发明还提供了一种在线浆体密度测量方法，包括如下步骤：
S1：构建上述的在线浆体密度计；
S2：在中间管道(4)空载状态下，记录空载状态的中间管道(4)的自重m0；从柔性连接段(5)的规格获取系统参数C和K，C为常数项，K为柔性连接段(5)的弹性模量；根据中间管道(4)的内径和长度获取其内部的体积V；令中间管道(4)空载状态时的反光部(63)为初始位置；令激光发射部(61)发射的激光在反光部(63)表面的入射角为A，令经过反光部(63)反射的激光与激光接收部(62)非入射方向表面的夹角为B；
S3：向第一管道(2)、第二管道(3)以及中间管道(4)内通入待测密度的浆体，待浆体完全充满中间管道(4)内部的空间后，且激光在激光接收部(62)上的光斑的位置稳定后，令当前时刻为t，中间管道(4)以及反光部(63)当前的位置相对于初始位置在中间管道(4)径向方向的竖直位移X(t)为：X(t)＝[Δ(t)sin(2A)COS(A)]/sin(B)，Δ(t)为中间管道(4)内的充满浆体后，激光反射在激光接收部(62)上的光斑相对于中间管道(4)空载状态的动态位移，可在激光接收部(62)表面测量获得；求得X(t)后，根据公式其中g为重力加速度；和/>分别是对X(t)的二阶导数和一阶导数，求取浆体密度ρs；
S4：保持第一管道(2)、第二管道(3)以及中间管道(4)内的浆体持续单向流动，重复上述步骤S3，求取多次测量的浆体密度的平均值作为最终测量结果，保证各次测量的采样周期相同。
本发明提供的一种在线浆体密度计及其测量方法，相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本方案没有对管道内部的浆体流路进行破坏或者干扰，属于非介入浆体的间接测量方式，根据中间管道径向位移导致激光反射的光斑具体位置变化，来间接测量浆体密度，可实现稳定的在线测量；
(2)柔性连接段具有弹性复位能力，能对中间管道起到支撑和复位功能，并使中间管道整体实现径向位移，使反光部平移的更加稳定；
(3)激光发射部通过专用芯片稳定输出准直性好的激光光束，可提高光斑的尺寸精度。
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，下面将对实施例或现有技术描述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为本发明一种在线浆体密度计及其测量方法的设备的空载状态的前视图；
图2为本发明种一种在线浆体密度计及其测量方法的设备的输送浆体状态的前视图；
图3为本发明一种在线浆体密度计及其测量方法的激光发射部的一种电路接线图；
图4为本发明一种在线浆体密度计及其测量方法的中间管道的状态变化引起的位移参数变化的示意图；
图5为本发明一种在线浆体密度计的密度测量方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1结合图2所示，本发明提供了一种在线浆体密度计，具体包括支架1、第一管道2、第二管道3、中间管道4、两柔性连接段5和形变检测单元6等；
支架1固定设置在地面上，支架1朝着水平方向延伸并朝着远离地面的方向竖直向上延伸；支架1内部中空设置；支架1顶部用于托起第一管道2或者第二管道3，使其保持水平；支架1内部空间用于放置形变检测单元6；
第一管道2和第二管道3水平且间隔的设置，第一管道2靠近第二管道3的端部与支架1顶部水平延伸方向的一端相抵持，第二管道3靠近第一管道2的端部与支架1顶部水平延伸方向的另一端相抵持；第一管道2和第二管道3用于输送待测密度的浆体；浆体的流向可以人为设定，对检测结果没有影响；
中间管道4水平的设置在第一管道2与第二管道3之间的支架1上方，且中间管道4分别与第一管道2或者第二管道3间隔设置；
两柔性连接段5分别设置在中间管道4轴向延伸方向的两端，一个柔性连接段5分别与第一管道2的端部和中间管道4的一端密封连接；另一个柔性连接段5分别与第二管道3的端部和中间管道4的另一端密封连接；柔性连接段5一方面连接中间管道4与第一管道2和第二管道3，另一方面可以发生一定的弹性形变，指示中间管道4在输送浆体时的重力情况，并使中间管道4竖直的平稳移动；
形变检测单元6，包括设置在支架1内部的激光发射部61、激光接收部62和设置在中间管道4靠近地面一侧外表面的反光部63；激光发射部61向反光部63中，向连通的第一管道2、第二管道3和中间管道4中通入待测密度的浆体，使得浆体充满中间管道4的内部空间，获取中间管道4在空载情形或者充入浆体的情形下，形变检测单元6的激光发射部61发出的激光经反光部63照射在激光接收部62的光斑的位移，计算中间管道4在充入浆体条件下的朝向地面方向的径向位移，根据该径向位移进一步计算浆体的密度。相比现有检测方案，本设备不用在浆体或管道内部设置检测机构，不容易受到浆体流量变化的干扰，而且无需损坏管道的结构，是一种无损检测的手段。根据充满浆体和空载情况下的光斑位置反算中间管道4的位移，根据中间管道的体积得到浆体的体积，从而推算浆体的密度。
形变检测单元6还包括基座，基座远离地面的一端具有相交设置的第一表面和第二表面，第一表面设置有垂直于第一表面并向基座内部延伸的第一嵌槽，第二表面设置有垂直于第二表面并向基座内部延伸的第二嵌槽，激光发射部61固定设置在第一嵌槽内，且激光发射部61的表面与第一表面平齐；激光接收部62固定设置在第二嵌槽内，激光接收部62的表面与第二表面平齐。图示的形变检测单元6具有楔形的端部，该端部由第一表面和第二表面构成，用于放置激光发射部61以及激光接收部62。由于激光接收部62表面对应光斑的位置，故第二嵌槽沿着第二表面的延迟长度较大。为了更好的这是光斑的当前位置，优选的，在激光接收部62的表面上设置有单位长度的网格线或者刻度线。网格线或者刻度线的单位长度可以是毫米级别或者更小。
所述根据光斑的位移和中间管道4的径向位移，计算浆体的密度，是令激光发射部61发射的激光在反光部63表面的入射角为A，令经过反光部63反射的激光与激光接收部62非入射方向表面的夹角为B，设定系统参数C和K，C为常数项，K为柔性连接段5的弹性模量；中间管道4的自重为m0，V为中间管道4内的充满浆体的体积，t为当前测量时刻，X(t)为中间管道4内充满浆体后的反光部63沿着中间管道4径向方向的位移，X(t)＝[Δ(t)sin(2A)COS(A)]/sin(B)；Δ(t)为中间管道4内的充满浆体后，激光反射在激光接收部62上的光斑相对于中间管道4空载状态的动态位移；令浆体密度为ρs，有其中g为重力加速度；和/>分别是对X(t)的二阶导数和一阶导数；求解得到ρs即待测浆体的密度。
如图3所示，图示展示了一种激光发射部61的具体电路。其中激光发射部61还包括MCU、升压芯片U1、稳压芯片U2、MOS管Q1和激光二极管LD；升压芯片U1的引脚1分别与电容C1的一端和电容C2的一端电性连接，电容C1的另一端和电容C2的另一端接地；升压芯片U1的引脚5与+3.7V电源、电容C3的一端和电感L1的一端电性连接，电容C3的另一端接地；升压芯片U1的引脚8分别与电感L1的另一端、电容C4的一端和电感L2的一端电性连接，电容C4的另一端与稳压二极管D1的正极电性连接，稳压二极管D1的负极分别与电容C5的一端和电阻R2的一端电性连接，电容C5的另一端与电感L2的另一端均接地；电阻R2的另一端分别与升压芯片U1的引脚2和电阻R1的一端电性连接，电阻R1的另一端接地，稳压二极管D1的负极作为+12V直流电源输出端；稳压芯片U2的引脚3分别与+3.7V电源、电容C6的一端和电容C7的一端电性连接，稳压芯片U2的引脚2与电容C9的一端和电容C8的一端电性连接，稳压芯片U2的引脚1、电容C6的另一端、电容C7的另一端、C8的另一端和电容C9的另一端均接地，稳压芯片U2的引脚2作为+3.3V直流电源输出端；MCU的定时器引脚输出PWM波形，该定时器引脚与电阻R3的一端电性连接，电阻R3的另一端与MOS管Q1的栅极电性连接，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极与激光二极管LD的负极、二极管D2的正极和电阻R4的一端电性连接，电阻R4的另一端与电容C10的一端电性连接，激光二极管LD的正极、二极管D2的负极和电容C10的另一端分别与+12V直流电源输出端电性连接。本方案中，MCU可以选用带有定时器端口的单片机实现，如STM32系列，或者具有类似功能的产品。升压芯片U1采用CS5173，可将输入的3.7V锂电池的电压抬升至12V，供激光二极管LD使用。激光二极管LD的出光部即为激光发射部61的出光方向。稳压芯片U2将3.7V锂电池的电压降压至3.3V供其他芯片使用。MOS管Q1导通时，激光二极管LD也导通，MCU的定时器引脚输出PWM波形能使得激光二极管LD输出特定频率的激光信号。
为了保证在检测时，浆体能够充分充满中间管道4的内部空间，特设定浆体流入中间管道4方向经过的第一管道2或者第二管道3的轴向方向的长度不小于5倍的第一管道2或者第二管道3直径；浆体流出中间管道4方向的第一管道2或者第二管道3的轴向方向的长度不小于3倍的第一管道2或者第二管道3直径。具体选择何种倍数，由浆体在第一管道或者第二管道内的流向而定，如第一管道流向第二管道，或者第二管道流向第一管道。
为简化计算，可以将第一管道2、第二管道3与中间管道4的直径设定为完全相同。
另一方面，本发明还提供了一种在线浆体密度测量方法，具体包括如下步骤：
S1：构建上述的在线浆体密度计；
S2：在中间管道4空载状态下，记录空载状态的中间管道4的自重m0；从柔性连接段5的规格获取系统参数C和K，C为常数项，K为柔性连接段5的弹性模量；根据中间管道4的内径和长度获取其内部的体积V；令中间管道4空载状态时的反光部63为初始位置；令激光发射部61发射的激光在反光部63表面的入射角为A，令经过反光部63反射的激光与激光接收部62非入射方向表面的夹角为B；
S3：向第一管道2、第二管道3以及中间管道4内通入待测密度的浆体，待浆体完全充满中间管道4内部的空间后，且激光在激光接收部62上的光斑的位置稳定后，令当前时刻为t，中间管道4以及反光部63当前的位置相对于初始位置在中间管道4径向方向的竖直位移X(t)为：X(t)＝[Δ(t)sin(2A)COS(A)]/sin(B)，Δ(t)为中间管道4内的充满浆体后，激光反射在激光接收部62上的光斑相对于中间管道4空载状态的动态位移，可在激光接收部62表面测量获得；求得X(t)后，根据公式其中g为重力加速度；和/>分别是对X(t)的二阶导数和一阶导数，求取浆体密度ρs；
S4：保持第一管道2、第二管道3以及中间管道4内的浆体的单向流动，重复上述步骤S3，求取多次测量的浆体密度的平均值作为最终测量结果。这里可以采用连续测量十次求平均值的方式计算浆体密度的最终测量结果。应该注意的是，应确保十次连续测量时对应的采样周期，即充满浆体到测量结果的时间间隔应保持一致，由于不用排空管道，可更好实现在线实时测量浆体密度。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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。
Claims (7)
1.一种在线浆体密度计，其特征在于：包括支架(1)、第一管道(2)、第二管道(3)、中间管道(4)、两柔性连接段(5)和形变检测单元(6)；
所述支架(1)固定设置在地面上，支架(1)朝着水平方向延伸并朝着远离地面的方向竖直向上延伸；支架(1)内部中空设置；
第一管道(2)和第二管道(3)用于输送待测密度的浆体，第一管道(2)和第二管道(3)水平且间隔的设置，第一管道(2)靠近第二管道(3)的端部与支架(1)顶部水平延伸方向的一端相抵持，第二管道(3)靠近第一管道(2)的端部与支架(1)顶部水平延伸方向的另一端相抵持；
中间管道(4)水平的设置在第一管道(2)与第二管道(3)之间的支架(1)上方，且中间管道(4)分别与第一管道(2)或者第二管道(3)间隔设置；
两柔性连接段(5)分别设置在中间管道(4)轴向延伸方向的两端，一个柔性连接段(5)分别与第一管道(2)的端部和中间管道(4)的一端密封连接；另一个柔性连接段(5)分别与第二管道(3)的端部和中间管道(4)的另一端密封连接；
形变检测单元(6)，包括设置在支架(1)内部的激光发射部(61)、激光接收部(62)和设置在中间管道(4)靠近地面一侧外表面的反光部(63)；激光发射部(61)向反光部(63)表面发射激光，激光反射后照射在激光接收部(62)表面形成光斑；
其中，向连通的第一管道(2)、第二管道(3)和中间管道(4)中通入待测密度的浆体，使得浆体充满中间管道(4)的内部空间，获取中间管道(4)在空载情形或者充入浆体的情形下，形变检测单元(6)的激光发射部(61)发出的激光经反光部(63)照射在激光接收部(62)的光斑的位移，计算中间管道(4)在充入浆体条件下的朝向地面方向的径向位移，根据该径向位移进一步计算浆体的密度；
根据所述光斑的位移和中间管道(4)的径向位移，计算浆体的密度，令激光发射部(61)发射的激光在反光部(63)表面的入射角为A，令经过反光部(63)反射的激光与激光接收部(62)非入射方向表面的夹角为B，设定系统参数C和K，C为常数项，K为柔性连接段(5)的弹性模量；中间管道(4)的自重为m0，V为中间管道(4)内的充满浆体的体积，t为当前测量时刻，X(t)为中间管道(4)内充满浆体后的反光部(63)沿着中间管道(4)径向方向的位移，X(t)＝[Δ(t)sin(2A)COS(A)]/sin(B)；Δ(t)为中间管道(4)内的充满浆体后，激光反射在激光接收部(62)上的光斑相对于中间管道(4)空载状态的动态位移；令浆体密度为ρs，有其中g为重力加速度；和/>分别是对X(t)的二阶导数和一阶导数；求解得到ρs即待测浆体的密度。
2.根据权利要求1所述的一种在线浆体密度计，其特征在于：所述形变检测单元(6)还包括基座，基座远离地面的一端具有相交设置的第一表面和第二表面，第一表面设置有垂直于第一表面并向基座内部延伸的第一嵌槽，第二表面设置有垂直于第二表面并向基座内部延伸的第二嵌槽，激光发射部(61)固定设置在第一嵌槽内，且激光发射部(61)的表面与第一表面平齐；激光接收部(62)固定设置在第二嵌槽内，激光接收部(62)的表面与第二表面平齐。
3.根据权利要求2所述的一种在线浆体密度计，其特征在于：所述激光接收部(62)的表面上设置有网格线或者刻度线。
4.根据权利要求3所述的一种在线浆体密度计，其特征在于：所述激光发射部(61)还包括MCU、升压芯片U1、稳压芯片U2、MOS管Q1和激光二极管LD；升压芯片U1的引脚1分别与电容C1的一端和电容C2的一端电性连接，电容C1的另一端和电容C2的另一端接地；升压芯片U1的引脚5与+3.7V电源、电容C3的一端和电感L1的一端电性连接，电容C3的另一端接地；升压芯片U1的引脚8分别与电感L1的另一端、电容C4的一端和电感L2的一端电性连接，电容C4的另一端与稳压二极管D1的正极电性连接，稳压二极管D1的负极分别与电容C5的一端和电阻R2的一端电性连接，电容C5的另一端与电感L2的另一端均接地；电阻R2的另一端分别与升压芯片U1的引脚2和电阻R1的一端电性连接，电阻R1的另一端接地，稳压二极管D1的负极作为+12V直流电源输出端；稳压芯片U2的引脚3分别与+3.7V电源、电容C6的一端和电容C7的一端电性连接，稳压芯片U2的引脚2与电容C9的一端和电容C8的一端电性连接，稳压芯片U2的引脚1、电容C6的另一端、电容C7的另一端、C8的另一端和电容C9的另一端均接地，稳压芯片U2的引脚2作为+3.3V直流电源输出端；MCU的定时器引脚输出PWM波形，该定时器引脚与电阻R3的一端电性连接，电阻R3的另一端与MOS管Q1的栅极电性连接，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极与激光二极管LD的负极、二极管D2的正极和电阻R4的一端电性连接，电阻R4的另一端与电容C10的一端电性连接，激光二极管LD的正极、二极管D2的负极和电容C10的另一端分别与+12V直流电源输出端电性连接。
5.根据权利要求3所述的一种在线浆体密度计，其特征在于：所述浆体流入中间管道(4)方向经过的第一管道(2)或者第二管道(3)的轴向方向的长度不小于5倍的第一管道(2)或者第二管道(3)直径；浆体流出中间管道(4)方向的第一管道(2)或者第二管道(3)的轴向方向的长度不小于3倍的第一管道(2)或者第二管道(3)直径。
6.根据权利要求5所述的一种在线浆体密度计，其特征在于：所述第一管道(2)、第二管道(3)与中间管道(4)的直径相同。
7.一种在线浆体密度测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：构建如权利要求1—6任一项所述的在线浆体密度计；
S2：在中间管道(4)空载状态下，记录空载状态的中间管道(4)的自重m0；从柔性连接段(5)的规格获取系统参数C和K，C为常数项，K为柔性连接段(5)的弹性模量；根据中间管道(4)的内径和长度获取其内部的体积V；令中间管道(4)空载状态时的反光部(63)为初始位置；令激光发射部(61)发射的激光在反光部(63)表面的入射角为A，令经过反光部(63)反射的激光与激光接收部(62)非入射方向表面的夹角为B；
S3：向第一管道(2)、第二管道(3)以及中间管道(4)内通入待测密度的浆体，待浆体完全充满中间管道(4)内部的空间后，且激光在激光接收部(62)上的光斑的位置稳定后，令当前时刻为t，中间管道(4)以及反光部(63)当前的位置相对于初始位置在中间管道(4)径向方向的竖直位移X(t)为：X(t)＝[Δ(t)sin(2A)COS(A)]/sin(B)，Δ(t)为中间管道(4)内的充满浆体后，激光反射在激光接收部(62)上的光斑相对于中间管道(4)空载状态的动态位移，在激光接收部(62)表面测量获得；求得X(t)后，根据公式其中g为重力加速度；和/>分别是对X(t)的二阶导数和一阶导数，求取浆体密度ρs；
S4：保持第一管道(2)、第二管道(3)以及中间管道(4)内的浆体持续单向流动，重复上述步骤S3，求取多次测量的浆体密度的平均值作为最终测量结果，保证各次测量的采样周期相同。
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