CN204855300U

CN204855300U - 在线式水泥浆液比重计

Info

Publication number: CN204855300U
Application number: CN201520401758.6U
Authority: CN
Inventors: 蒋小春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2025-06-12

Abstract

在线式水泥浆液比重计。在灌浆检测记录系统中的制浆桶、或者与制浆桶间水泥浆液循环流通的容器上方，固定拉力传感器，下端以细线悬吊一个己知空气中重量的浸没于水泥浆液中金属重物，且不接触其它物体。设含光耦隔离、A/D转换、单片机的单片机控制系统,以及键盘和显示器。拉力传感器电信号通过光耦隔离送入单片机,单片机由测得的拉力、重量等用编程确定水泥浆液比重,并显示和传输到其他自动控制设备。用单片机连续测量并显示，可实时调整浆液浓度，保证灌浆质量。自动实时监测,响应速度快，省时。无需人工取样测量，省工。只需每次灌浆结束后对金属重物清洗，与传统<比重称>清洗比，大大减少清洗量。可用于灌浆工程中制浆桶等内浆液比重的测量。

Description

在线式水泥浆液比重计

(一)技术领域：本实用新型在线式水泥浆液比重计，涉及一种灌浆检测记录系统中的自动测量及在线自控系统。用于水电站灌浆工程中的工程计量和质量监控。属由测定材料物理性质来测量分析的测量类(G01N)。

(二)背景技术：

灌浆工程一般用在电站水坝施工中。灌浆是指向电站水坝的堤岸、地基等灌入水泥、沙浆等物质，以加强牢固性，提高防渗性能。因此，灌浆质量将决定电站水坝的整体质量。

现有水电站的灌浆检测记录系统总布置图见图1所示:为了检测向灌浆孔6n内灌入的浆液流量、密度、压力、抬动等数值并进行记录，在灌浆管路2n中顺次设制浆桶1n、进浆流量传感器3n、密度传感器4n、灌浆泵5n、灌浆孔6n、抬动传感器7n、压力传感器8n、回浆流量传感器13然后送回到制浆桶1n。五个传感器分别通过各传感器电信号线3.1n、4.1n、7.1n、8.1n、13.1与远处的灌浆自动记录仪9传感器接头连接,将各传感器检测数据送到记录仪,再用打印机10打印出灌浆施工记录表,供业主观看，使之了解和掌握灌浆施工质量。灌浆自动记录仪按需要设报警器11。压力传感器和回浆流量传感器间管路上设有高压阀门12。

现有上述灌浆检测记录系统中涉及制浆桶中水泥浆液比重测量是用人工进行:人工将制浆桶(也称搅拌槽)中配置好的水泥浆液取样一块放在固定体积的比重称上称出重量,便可获得这一槽水泥浆液的比重。这种人工测量有如下问题:1)人工采样费工费时。2)比重称维护困难，每次称重后，必须清洗、凉干，十分麻烦。3)水泥浆液的采集是断续的,一次取样代替这一槽水泥浆液的比重,难以保证灌浆质量。

(三)发明内容：

本实用新型提供的在线式水泥浆比重计，就是解决现有的灌浆检测记录系统中水泥浆比重测量采用上述人工取样方法存在费时费工、比重称维护清洗困难、不连续采集,灌浆质量难保证等问题。

技术方案如下:

在线式水泥浆液比重计，包括:灌浆检测记录系统中的制浆桶1n；或者与制浆桶间水泥浆液循环流通的容器；其特征是：1)在所述制浆桶、或者与制浆桶间水泥浆液循环流通的容器的上方，固定一个拉力传感器3，拉力传感器下端以细线2悬吊一个己知空气中重量的金属重物1，且金属重物完全浸没于被测水泥浆液中，不接触其它物体。2)设单片机控制系统4、键盘5和显示器6；单片机控制系统包括顺次输入传输连接的光耦隔离电路、A/D转换电路、单片机；拉力传感器拉力电信号线输出端3a接光耦隔离电路，经过A/D转换电路连接到单片机的输入端口4.1a；单片机通信端口4.1b通过光耦隔离电路处为与其他自动控制设备通信连接的数字信号输出口4.4。

上述数字信号输出口4.4可采用RS485通信。上述与制浆桶间水泥浆液循环流通的容器为密度传感器铁筒4.2n。

本实用新型有益效果：

1)采用张力传感器和单片机连续检测水泥浆液比重，并显示，便于工人或其它自动化设备实时调整浆液浓度，在整个灌浆过程中浓度与设计值吻合,有利于保证灌浆质量。2)单片机实时监测显示，响应速度快，省时。3)无需人工取样测量，省工。4)只需在每次灌浆结束后才对金属重物进行清洗，而不是像传统那样每次取样测量后都要清洗，大大减少了清洗设备的次数和工作量。

(四)附图说明

图1现有水电站的灌浆检测记录系统总布置图。

图2在线检测水泥浆液比重计结构示意图。

图3在线检测水泥浆液比重计控制回路图。

(五)具体实施方式

本实施例在线检测水泥浆液比重计如下组成：

见图2，在灌浆检测记录系统中的盛有被测水泥浆液1m的制浆桶1n上方固定拉力传感器3，拉力传感器下端通过细线2悬吊金属重物1，拉力传感器用于测量因金属重物的重力而产生的拉力。金属重物完全浸没于被测水泥浆液中，且不与其它物体接触。金属重物1在空气中的重量G1是事先由拉力传感器测得的已知数据。见图3，设有单片机控制系统4、键盘5和显示器6。单片机控制系统内设有顺次输入传输连接的光耦隔离电路4.3、A/D转换4.2、单片机4.1。键盘用于输入设置，显示器用于显示数据。见图2、图3，拉力传感器3拉力电信号线输出端3a接光耦隔离电路4.3输入端(传输拉力模拟电信号),经过A/D转换电路连接到单片机的输入端口4.1a。单片机通过通信端口4.1b输出的数字信号经光耦隔离电路4.3隔离之后，该处为系统的数字信号输出口4.4；数字信号输出口可以将浆液比重信息输出给其它自动控制设备。

工作过程及测量原理:

见图2、图3，拉力传感器3测量细线2上产生的拉力F1，这个拉力由金属重物1的重力G₁和被测水泥浆液1m对金属重物1的浮力F₂合成。拉力传感器电信号线输出端3a将拉力F1模拟电信号传给光耦隔离电路4.3，再通过A/D转换4.2，输出的拉力F1数字信号输入到单片机4.1中，通过单片机计算便可获得被测水泥浆液的比重值ρ。计算公式如下:

F₁＝G₁－F₂即浮力F₂＝G₁－F₁＝ρgV₁

上式中:G1-事先测得的金属重物1在空气中自身的重力。F1-单片机读出的拉力传感器细线2上产生的拉力。V₁-金属重物1的体积。g-重力加速度。由此便获得被测水泥浆液1m的比重值ρ：ρ＝(G₁－F₁)/gV₁

见图3,单片机对数字信号进行处理并按上述公式确定出水泥浆液比重值ρ，一方面将水泥浆液比重值ρ显示在显示器上；同时通过数字信号输出口4.4将比重值ρ数字信号传到其他自动控制设备。

Claims

1.在线式水泥浆液比重计，包括:灌浆检测记录系统中的制浆桶(1n)；或者与制浆桶间水泥浆液循环流通的容器；其特征是：

1)在所述制浆桶、或者与制浆桶间水泥浆液循环流通的容器的上方，固定一个拉力传感器(3)，拉力传感器下端以细线(2)悬吊一个己知空气中重量的金属重物(1)，且金属重物完全浸没于被测水泥浆液中，不接触其它物体；

2)设单片机控制系统(4)、键盘(5)和显示器(6)；单片机控制系统包括顺次输入传输连接的光耦隔离电路(4.3)、A/D转换电路(4.2)、单片机(4.1)；拉力传感器拉力电信号线输出端(3a)接光耦隔离电路，经过A/D转换电路连接到单片机的输入端口(4.1a)；单片机通信端口(4.1b)通过光耦隔离电路处为通信连接的数字信号输出口(4.4)。

2.按权利要求1所述的在线式水泥浆液比重计，其特征是：所述数字信号输出口(4.4)采用RS485通信。

3.按权利要求1所述的在线式水泥浆液比重计，其特征是：所述与制浆桶间水泥浆液循环流通的容器为密度传感器铁筒(4.2n)。