CN114354443A - 一种压差式数显泥浆比重检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种压差式数显泥浆比重检测装置，包括：第一压力变送器、第二压力变送器、测杆和控制显示模块，所述第一压力变送器和第二压力变送器安装在所述测杆下部，所述第一压力变送器和第二压力变送器沿所述测杆方向相距预设距离；所述控制显示模块安装在所述测杆顶部，并电连接所述第一压力变送器和第二压力变送器；所述控制显示模块接收所述第一压力变送器和第二压力变送器采集的泥浆压强信号，计算得到泥浆密度，并将泥浆密度以相对于水密度的比重进行显示。本发明方便准确地测得泥浆比重。
Description
技术领域
本发明涉及泥浆比重检测装置。
背景技术
我国基础工程施工中，泥浆是一种广泛应用的周转材料，其比重(相对密度)是一项重要的参数指标。目前，泥浆比重的测量手段，多采用天秤式泥浆比重计，即利用杠杆原理，取固定体积的泥浆置于量筒中，通过秤杆和砝码对其进行称重，将所得重量除以体积转化为比重，直接反应在秤杆的标尺上。具体作业时需要提前对泥浆取样，然后对量筒秤杆进行冲洗，最后挑选一处平地并将秤杆放置在基座上，人工调整砝码进行称重测量。这种方法操作繁琐，需要多项配合工具，使用受限，检测结果凭人工肉眼观察，可靠度不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压差式数显泥浆比重检测装置，方便准确地测得泥浆比重。
实现上述目的的技术方案是：
一种压差式数显泥浆比重检测装置，包括：第一压力变送器、第二压力变送器、测杆和控制显示模块，其中，
所述第一压力变送器和第二压力变送器安装在所述测杆下部，所述第一压力变送器和第二压力变送器沿所述测杆方向相距预设距离；
所述控制显示模块安装在所述测杆顶部，并电连接所述第一压力变送器和第二压力变送器；
所述控制显示模块接收所述第一压力变送器和第二压力变送器采集的泥浆压强信号，计算得到泥浆密度，并将泥浆密度以相对于水密度的比重进行显示。
优选的，所述控制显示模块通过公式ρ＝(PB-PA)/Δh计算出泥浆密度ρ；其中，PA、PB表示所述第一压力变送器和第二压力变送器测得的压强值；Δh表示所述第一压力变送器和第二压力变送器之间的预设距离。
优选的，还包括：托板和套筒，
所述托板偏心固定在所述测杆底部，并与最近的所述第一压力变送器或第二压力变送器间隔；
所述套筒套在所述测杆、第一压力变送器和第二压力变送器外，并与所述托板同心并相触；
所述套筒内侧固定有螺栓，该螺栓活动连接在所述测杆侧面沿测杆方向开设的条形孔内。
优选的，所述测杆采用多层伸缩式结构。
优选的，所述托板上表面设置有橡胶隔水垫，该橡胶隔水垫开设有与所述套筒契合的环形槽。
优选的，所述控制显示模块包括：信号处理模块、控制单元、比重换算单元和显示屏，
所述信号处理模块将来自所述第一压力变送器和第二压力变送器的泥浆压强信号进行处理并转换为数字信号，发送给所述控制单元；
所述控制单元根据公式ρ＝(PB-PA)/Δh计算出泥浆密度ρ；
所述比重换算单元将泥浆密度ρ换算成相对于水密度的比重，并发送给所述显示屏显示。
优选的，所述信号处理模块包括信号预处理单元、模数转换单元、检测单元和设置单元，
所述信号预处理单元将泥浆压强信号进行滤波和放大，并经由所述模数转换单元转换为数字信号；
所述设置单元设置预设距离和泥浆密度阈值；
所述检测单元检测所述数字信号是否在泥浆密度阈值内，若不在，发送警示信号给所述显示屏显示；若在，将数字信号发送给所述控制单元；
所述控制单元接收所述设置单元发来的预设距离。
本发明的有益效果是：本发明通过压力变送器在相差一定深度的位置同时对泥浆压强进行测量，计算得到泥浆密度和比重。无需对泥浆进行取样，可直接进行比重测量，简化了操作步骤。无需进行清水冲洗、也无场地限制，即可进行比重测量，减少了使用限制条件。无需人工调整砝码及读数，可由显示屏快速显示测量结果，提高了测量效率及精度。
附图说明
图1是本发明的压差式数显泥浆比重检测装置去掉套筒后的结构图；
图2是本发明的压差式数显泥浆比重检测装置的外部结构图；
图3是本发明的压差式数显泥浆比重检测装置测量泥浆比重的示意图；
图4是本发明中控制显示模块的结构图；
图5是本发明中信号处理模块的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1-5，本发明的压差式数显泥浆比重检测装置，包括：第一压力变送器1、第二压力变送器2、测杆3、控制显示模块4、托板5和套筒6。
第一压力变送器1和第二压力变送器2安装在测杆3下部，第一压力变送器1和第二压力变送器2沿测杆方向相距预设距离Δh。控制显示模块4安装在所述测杆3顶部，并电连接第一压力变送器1和第二压力变送器2，连接线可通过测杆3内腔进行走线。测杆3可以采用多层伸缩式结构方便调节长度。第一压力变送器1和第二压力变送器2可选用SIN-P300型。
控制显示模块4接收第一压力变送器1和第二压力变送器2采集的泥浆压强信号，计算得到泥浆密度，并将泥浆密度以相对于水密度的比重进行显示。具体地，控制显示模块4通过公式ρ＝(PB-PA)/Δh计算出泥浆密度ρ；其中，PA、PB表示第一压力变送器1和第二压力变送器2测得的压强值；Δh表示第一压力变送器1和第二压力变送器2之间的预设距离。
托板5偏心固定在所述测杆3底部，并与最近的第一压力变送器1或第二压力变送器2间隔一定距离。
套筒6套在所述测杆3、第一压力变送器1和第二压力变送器2外，并与托板5同心并相触。套筒6内侧固定有螺栓，该螺栓活动连接在测杆3侧面沿测杆方向开设的条形孔内。这样，套筒6相对测杆3能小范围上下滑动。托板5上表面设置有橡胶隔水垫，该橡胶隔水垫开设有与套筒6契合的环形槽，防止水流入。
控制显示模块4包括：信号处理模块41、控制单元42、比重换算单元43和显示屏44，信号处理模块41将来自所述第一压力变送器1和第二压力变送器2的泥浆压强信号进行处理并转换为数字信号，发送给所述控制单元42；控制单元42根据公式ρ＝(PB-PA)/Δh计算出泥浆密度ρ；比重换算单元43将泥浆密度ρ换算成相对于水密度的比重，并发送给显示屏44显示。
信号处理模块41包括信号预处理单元45、模数转换单元46、检测单元47和设置单元48，信号预处理单元45将泥浆压强信号进行滤波和放大，并经由模数转换单元46转换为数字信号；设置单元48设置预设距离和泥浆密度阈值；检测单元47检测数字信号是否在泥浆密度阈值内，若不在，发送警示信号给显示屏44显示，表示第一压力变送器1或第二压力变送器2故障，需要维修。若在，将数字信号发送给控制单元42；控制单元42接收设置单元48发来的预设距离。
打开控制显示模块4电路开关，将测杆3伸入待测泥浆液体，此时在装置下落加速度的作用下，套筒6与托板5之间将会分离，泥浆7可流入套筒6内，待套筒6内泥浆7液面稳定后，稍微提起测杆3，使套筒6与托板5接触，使套筒6内外泥浆7相对隔离，减少外部泥浆7流动对测压造成影响，再待套筒6内泥浆7液面稳定数秒后，显示器44显示比重数据即可完成测量，如图2所示。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
Claims (7)
1.一种压差式数显泥浆比重检测装置，其特征在于，包括：第一压力变送器、第二压力变送器、测杆和控制显示模块，其中，
所述第一压力变送器和第二压力变送器安装在所述测杆下部，所述第一压力变送器和第二压力变送器沿所述测杆方向相距预设距离；
所述控制显示模块安装在所述测杆顶部，并电连接所述第一压力变送器和第二压力变送器；
所述控制显示模块接收所述第一压力变送器和第二压力变送器采集的泥浆压强信号，计算得到泥浆密度，并将泥浆密度以相对于水密度的比重进行显示。
2.根据权利要求1所述的压差式数显泥浆比重检测装置，其特征在于，所述控制显示模块通过公式ρ＝(PB-PA)/Δh计算出泥浆密度ρ；其中，PA、PB表示所述第一压力变送器和第二压力变送器测得的压强值；Δh表示所述第一压力变送器和第二压力变送器之间的预设距离。
3.根据权利要求1所述的压差式数显泥浆比重检测装置，其特征在于，还包括：托板和套筒，
所述托板偏心固定在所述测杆底部，并与最近的所述第一压力变送器或第二压力变送器间隔；
所述套筒套在所述测杆、第一压力变送器和第二压力变送器外，并与所述托板同心并相触；
所述套筒内侧固定有螺栓，该螺栓活动连接在所述测杆侧面沿测杆方向开设的条形孔内。
4.根据权利要求1所述的压差式数显泥浆比重检测装置，其特征在于，所述测杆采用多层伸缩式结构。
5.根据权利要求3所述的压差式数显泥浆比重检测装置，其特征在于，所述托板上表面设置有橡胶隔水垫，该橡胶隔水垫开设有与所述套筒契合的环形槽。
6.根据权利要求2所述的压差式数显泥浆比重检测装置，其特征在于，所述控制显示模块包括：信号处理模块、控制单元、比重换算单元和显示屏，
所述信号处理模块将来自所述第一压力变送器和第二压力变送器的泥浆压强信号进行处理并转换为数字信号，发送给所述控制单元；
所述控制单元根据公式ρ＝(PB-PA)/Δh计算出泥浆密度ρ；
所述比重换算单元将泥浆密度ρ换算成相对于水密度的比重，并发送给所述显示屏显示。
7.根据权利要求6所述的压差式数显泥浆比重检测装置，其特征在于，所述信号处理模块包括信号预处理单元、模数转换单元、检测单元和设置单元，
所述信号预处理单元将泥浆压强信号进行滤波和放大，并经由所述模数转换单元转换为数字信号；
所述设置单元设置预设距离和泥浆密度阈值；
所述检测单元检测所述数字信号是否在泥浆密度阈值内，若不在，发送警示信号给所述显示屏显示；若在，将数字信号发送给所述控制单元；
所述控制单元接收所述设置单元发来的预设距离。
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