本實(shí)用新型涉及密度測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種固井水泥漿混拌密度實(shí)測裝置。

背景技術(shù)：

固井水泥漿是用水泥車將一定比例固井水(水、液體外加劑)和混灰(水泥、固體外加劑、外摻料混合物)在混拌罐內(nèi)混拌成漿體，達(dá)到性能要求后泵送入井內(nèi)。漿體密度是水泥漿重要性能參數(shù)，入井前必須進(jìn)行實(shí)測。長期以來，檢測水泥漿密度，需要專人站在高壓管線上探身到罐內(nèi)取漿，然后倒入地面上的密度計(jì)內(nèi)測量，檢測完的水泥漿重新倒回混漿罐內(nèi)。由于取漿人長期站在車的高壓管線上，存在高壓傷人和從車上掉下摔傷危險(xiǎn)，也曾發(fā)生過探身取漿時(shí)栽入混漿罐內(nèi)水泥漿中的事故，需要人員多、勞動(dòng)量大且不安全，有鑒于此，開發(fā)一套無需人工取漿、能自動(dòng)取漿、自動(dòng)卸漿的密度測量裝置非常必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)、連續(xù)測量水泥漿密度的固井水泥漿混拌密度實(shí)測裝置。

為此，本實(shí)用新型技術(shù)方案如下：

一種固井水泥漿混拌密度實(shí)測裝置，包括支架、漿杯、定滑輪、拉繩和密度測量裝置；其中，

所述支架包括豎部和沿所述豎部頂端斜向延伸至水泥混拌罐罐口上方的延伸部；所述定滑輪固定在所述延伸部的頂端；所述漿杯包括杯體和閥門；所述杯體為筒體結(jié)構(gòu)且底部向內(nèi)收縮為具有開口部的錐形，所述開口部向內(nèi)側(cè)延伸形成有一環(huán)形臺(tái)階；所述閥門包括設(shè)置杯體內(nèi)的第一圓盤部、設(shè)置在杯體外側(cè)的第二圓盤部、連接所述第一圓盤部和所述第二圓盤部的固定軸和套裝在所述固定軸上的壓縮彈簧，所述壓縮彈簧一端頂在所述漿杯底端、另一端壓配在所述第二圓盤部上端面上，使所述第一圓盤部緊密封閉住所述漿杯底部；

所述雙芯拉繩包括中空外繩和實(shí)芯內(nèi)繩，所述實(shí)芯內(nèi)繩以存在縫隙的形式套裝在所述中空外繩內(nèi)；所述中空外繩設(shè)置在所述定滑輪上，且一端與設(shè)置在所述水泥混拌罐罐體外部的密度測量裝置連接、另一端與所述漿杯連接；所述實(shí)芯內(nèi)繩一端固定在所述第一圓盤部上；

所述密度測量裝置包括設(shè)置在殼體內(nèi)的計(jì)算模塊和設(shè)置在殼體表面的電子顯示屏；所述計(jì)算模塊能夠測得拉繩所受到的拉力大小并結(jié)合所述計(jì)算模塊內(nèi)部存儲(chǔ)的漿杯質(zhì)量和容積數(shù)據(jù)換算出盛滿水泥漿的漿杯中的水泥漿密度；所述電子顯示屏用于顯示所述計(jì)算模塊計(jì)算出的水泥漿密度。

進(jìn)一步地，所述支架的豎部自底端向上開設(shè)有一軸向通槽將所述豎部下部分隔為兩個(gè)夾持部；在其中一個(gè)所述夾持部側(cè)壁上沿軸向開設(shè)有至少兩個(gè)螺栓孔，使測量裝置通過將所述軸向通槽插裝在所述水泥混拌罐罐體灌口處的側(cè)壁上并通過插裝在螺栓孔內(nèi)的螺栓固定在所述水泥混拌罐上。

進(jìn)一步地，該測量裝置還包括一個(gè)能夠套裝在漿杯外側(cè)的環(huán)狀漿杯刷；所述環(huán)狀漿杯刷包括通過一橫桿固定在所述支架上的環(huán)形圈和沿圓周方向設(shè)置在所述環(huán)形圈部內(nèi)側(cè)且向圓心處延伸的刷毛。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該固井水泥漿混拌密度實(shí)測裝置無需測量人員反復(fù)到水泥車混拌罐內(nèi)取漿等危險(xiǎn)操作即可能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)、連續(xù)、反復(fù)測量水泥漿密度的測量，遠(yuǎn)離危險(xiǎn)源，節(jié)省人力，避免污染環(huán)境的同時(shí)保證測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的固井水泥漿混拌密度實(shí)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的固井水泥漿混拌密度實(shí)測裝置的雙芯拉繩結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型的固井水泥漿混拌密度實(shí)測裝置的漿杯結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明，但下述實(shí)施例絕非對本實(shí)用新型有任何限制。

如圖1～2所示，該固井水泥漿混拌密度實(shí)測裝置包括支架1、漿杯2、定滑輪3、環(huán)狀漿杯刷4、拉繩5和密度測量裝置6；其中，

所述支架1包括豎部101和沿所述豎部101頂端斜向延伸至水泥混拌罐罐口上方的延伸部102；其中，所述支架1的豎部101自底端向上開設(shè)有一軸向通槽 103將所述豎部101下部分隔為兩個(gè)夾持部；在位于外側(cè)的夾持部的側(cè)壁上沿軸向開設(shè)有兩個(gè)螺栓孔104，使測量裝置通過將所述軸向通槽103插裝在所述水泥混拌罐罐體灌口處的側(cè)壁上并通過插裝在螺栓孔104內(nèi)的螺栓緊固在所述水泥混拌罐上；

所述漿杯2包括杯體201、閥門202和提環(huán)203；所述杯體201為筒體結(jié)構(gòu)且底部向內(nèi)收縮為具有開口部的錐形，所述開口部向內(nèi)側(cè)延伸形成有一環(huán)形臺(tái)階；所述閥門202包括設(shè)置杯體內(nèi)的第一圓盤部、設(shè)置在杯體外側(cè)的第二圓盤部、連接所述第一圓盤部和所述第二圓盤部的固定軸和套裝在所述固定軸上的壓縮彈簧203，所述壓縮彈簧203一端頂在所述漿杯2底端、另一端壓配在所述第二圓盤部上端面上，使所述第一圓盤部緊密封閉住所述漿杯2底部；所述提環(huán)203 用于固定中空外繩；

所述定滑輪3固定在所述延伸部102的頂端；所述雙芯拉繩5包括中空外繩 501和實(shí)芯內(nèi)繩502，所述實(shí)芯內(nèi)繩502以存在縫隙的形式套裝在所述中空外繩 501內(nèi)；所述中空外繩501設(shè)置在所述定滑輪3上，且一端與設(shè)置在所述水泥混拌罐罐體外部的密度測量裝置6連接、另一端與所述漿杯2連接；所述實(shí)芯內(nèi)繩 502一端固定在所述第一圓盤部上、另一端以可拆卸的方式固定在所述密度測量裝置6上且保持所述實(shí)芯內(nèi)繩502始終保持不受力狀態(tài)；

所述密度測量裝置6包括設(shè)置在殼體內(nèi)的計(jì)算模塊和設(shè)置在殼體表面的電子顯示屏；所述計(jì)算模塊能夠測得拉繩所受到的拉力大小并結(jié)合所述計(jì)算模塊內(nèi)部存儲(chǔ)的漿杯質(zhì)量和容積數(shù)據(jù)換算出盛滿水泥漿的漿杯中的水泥漿密度；所述電子顯示屏用于顯示所述計(jì)算模塊計(jì)算出的水泥漿密度；

具體地，所述計(jì)算模塊包括能夠測量拉繩5拉力值F_拉的拉力測量單元和用于計(jì)算水泥漿密度的計(jì)算單元；所述計(jì)算單元內(nèi)部存儲(chǔ)有所述漿杯2的質(zhì)量m和容積V對應(yīng)的具體數(shù)值，當(dāng)計(jì)算單元接收到實(shí)時(shí)拉力值F_拉時(shí)，計(jì)算單元開始進(jìn)行水泥漿密度值的計(jì)算：

當(dāng)漿杯2下入水泥混拌罐中使杯體盛滿水泥漿并通過拉繩5將漿杯2提升至半空中時(shí)，

F_拉＝m_總

其中，m_總為漿杯的總質(zhì)量和其內(nèi)部水泥漿的總質(zhì)量；

則水泥漿的密度ρ_水泥漿為：

ρ_水泥漿＝(m_總-m)/V

可見，在漿杯2質(zhì)量m、容積V一定的情況下，水泥漿密度ρ_水泥漿與電子秤拉力F_拉直接相關(guān)，即通過測得F_拉計(jì)算出水泥漿密度ρ_水泥漿。

其中，所述漿杯2應(yīng)具有一定的質(zhì)量，保證漿杯2下放至水泥漿中后能夠在水泥漿中自行下沉。

所述拉繩5的空心外繩501和實(shí)芯內(nèi)繩502均可以通過人力操作也可以通過機(jī)械臂控制。為保證所述密度測量裝置6的測量準(zhǔn)確性，進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)保證漿杯2盛滿水泥漿后再上提進(jìn)行拉力F_拉的測定。

由于將漿杯浸入水泥漿在提起后，漿杯外壁也會(huì)沾有一層水泥漿，因此該測量裝置還設(shè)置有用于刮去漿杯外壁上的水泥漿的環(huán)狀漿杯刷4；具體地，所述環(huán)狀漿杯刷4包括環(huán)形圈和沿圓周方向設(shè)置在所述環(huán)形圈部內(nèi)側(cè)且向圓心處延伸的刷毛；所述環(huán)形圈通過一橫桿固定在所述支架1的豎部101上；所述環(huán)形圈的內(nèi)徑大于所述漿杯2的外徑，所述刷毛設(shè)置在所述環(huán)形圈內(nèi)側(cè)且沿環(huán)形圈圓周方向排列也構(gòu)成一個(gè)內(nèi)徑小于所述漿杯2的外徑的環(huán)形，使所述漿杯2在拉繩5的作用下從水泥混拌罐中豎直提出，經(jīng)所述環(huán)狀漿杯刷4內(nèi)圈通過后將附著在所述漿杯2外壁上的水泥漿刮凈，以得到精確的測量結(jié)果。

若經(jīng)測量后水泥漿混拌罐內(nèi)的水泥漿密度不能滿足施工要求時(shí)，通過拉動(dòng)實(shí)心內(nèi)繩502使?jié){杯底部閥門的第一圓盤部受力提起，水泥漿經(jīng)由底部開口部流回混拌罐中，需要再次測量時(shí)再重復(fù)上述測量步驟進(jìn)行測定。