在線式水泥漿液比重計(jì)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001](一 )技術(shù)領(lǐng)域:本實(shí)用新型在線式水泥漿液比重計(jì)，涉及一種灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)中的自動(dòng)測(cè)量及在線自控系統(tǒng)。用于水電站灌漿工程中的工程計(jì)量和質(zhì)量監(jiān)控。屬由測(cè)定材料物理性質(zhì)來(lái)測(cè)量分析的測(cè)量類(GOlN)。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]灌漿工程一般用在電站水壩施工中。灌漿是指向電站水壩的堤岸、地基等灌入水泥、沙漿等物質(zhì)，以加強(qiáng)牢固性，提高防滲性能。因此，灌漿質(zhì)量將決定電站水壩的整體質(zhì)量。
[0003]現(xiàn)有水電站的灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)總布置圖見(jiàn)圖1所示:為了檢測(cè)向灌漿孔6η內(nèi)灌入的漿液流量、密度、壓力、抬動(dòng)等數(shù)值并進(jìn)行記錄，在灌漿管路2η中順次設(shè)制漿桶In、進(jìn)楽流量傳感器3η、密度傳感器4η、灌楽栗5η、灌楽孔6η、抬動(dòng)傳感器7η、壓力傳感器8η、回漿流量傳感器13然后送回到制漿桶In。五個(gè)傳感器分別通過(guò)各傳感器電信號(hào)線3.1n、4.1n,7.1n,8.1η、13.1與遠(yuǎn)處的灌漿自動(dòng)記錄儀9傳感器接頭連接，將各傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)送到記錄儀，再用打印機(jī)10打印出灌漿施工記錄表，供業(yè)主觀看，使之了解和掌握灌漿施工質(zhì)量。灌漿自動(dòng)記錄儀按需要設(shè)報(bào)警器11。壓力傳感器和回漿流量傳感器間管路上設(shè)有尚壓闊門(mén)12。
[0004]現(xiàn)有上述灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)中涉及制漿桶中水泥漿液比重測(cè)量是用人工進(jìn)行:人工將制漿桶(也稱攪拌槽)中配置好的水泥漿液取樣一塊放在固定體積的比重稱上稱出重量，便可獲得這一槽水泥漿液的比重。這種人工測(cè)量有如下問(wèn)題:I)人工采樣費(fèi)工費(fèi)時(shí)。2)比重稱維護(hù)困難，每次稱重后，必須清洗、涼干，十分麻煩。3)水泥漿液的采集是斷續(xù)的，一次取樣代替這一槽水泥漿液的比重，難以保證灌漿質(zhì)量。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0005]本實(shí)用新型提供的在線式水泥漿比重計(jì)，就是解決現(xiàn)有的灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)中水泥漿比重測(cè)量采用上述人工取樣方法存在費(fèi)時(shí)費(fèi)工、比重稱維護(hù)清洗困難、不連續(xù)采集，灌楽質(zhì)量難保證等問(wèn)題。
[0006]技術(shù)方案如下:
[0007]在線式水泥漿液比重計(jì)，包括:灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)中的制漿桶In ;或者與制漿桶間水泥漿液循環(huán)流通的容器；其特征是:1)在所述制漿桶、或者與制漿桶間水泥漿液循環(huán)流通的容器的上方，固定一個(gè)拉力傳感器3，拉力傳感器下端以細(xì)線2懸吊一個(gè)己知空氣中重量的金屬重物1，且金屬重物完全浸沒(méi)于被測(cè)水泥漿液中，不接觸其它物體。2)設(shè)單片機(jī)控制系統(tǒng)4、鍵盤(pán)5和顯示器6 ;單片機(jī)控制系統(tǒng)包括順次輸入傳輸連接的光耦隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)；拉力傳感器拉力電信號(hào)線輸出端3a接光耦隔離電路，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路連接到單片機(jī)的輸入端口 4.1a;單片機(jī)通信端口 4.1b通過(guò)光耦隔離電路處為與其他自動(dòng)控制設(shè)備通信連接的數(shù)字信號(hào)輸出口 4.4。
[0008]上述數(shù)字信號(hào)輸出口 4.4可采用RS485通信。上述與制漿桶間水泥漿液循環(huán)流通的容器為密度傳感器鐵筒4.2η。
[0009]本實(shí)用新型有益效果:
[0010]I)采用張力傳感器和單片機(jī)連續(xù)檢測(cè)水泥漿液比重，并顯示，便于工人或其它自動(dòng)化設(shè)備實(shí)時(shí)調(diào)整漿液濃度，在整個(gè)灌漿過(guò)程中濃度與設(shè)計(jì)值吻合，有利于保證灌漿質(zhì)量。2)單片機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯示，響應(yīng)速度快，省時(shí)。3)無(wú)需人工取樣測(cè)量，省工。4)只需在每次灌漿結(jié)束后才對(duì)金屬重物進(jìn)行清洗，而不是像傳統(tǒng)那樣每次取樣測(cè)量后都要清洗，大大減少了清洗設(shè)備的次數(shù)和工作量。
(四)
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1現(xiàn)有水電站的灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)總布置圖。
[0012]圖2在線檢測(cè)水泥漿液比重計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3在線檢測(cè)水泥漿液比重計(jì)控制回路圖。
(五)
【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)施例在線檢測(cè)水泥漿液比重計(jì)如下組成:
[0015]見(jiàn)圖2，在灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)中的盛有被測(cè)水泥漿液Im的制漿桶In上方固定拉力傳感器3，拉力傳感器下端通過(guò)細(xì)線2懸吊金屬重物1，拉力傳感器用于測(cè)量因金屬重物的重力而產(chǎn)生的拉力。金屬重物完全浸沒(méi)于被測(cè)水泥漿液中，且不與其它物體接觸。金屬重物I在空氣中的重量Gl是事先由拉力傳感器測(cè)得的已知數(shù)據(jù)。見(jiàn)圖3，設(shè)有單片機(jī)控制系統(tǒng)4、鍵盤(pán)5和顯示器6。單片機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有順次輸入傳輸連接的光耦隔離電路4.3、A/D轉(zhuǎn)換4.2、單片機(jī)4.1。鍵盤(pán)用于輸入設(shè)置，顯示器用于顯示數(shù)據(jù)。見(jiàn)圖2、圖3，拉力傳感器3拉力電信號(hào)線輸出端3a接光親隔離電路4.3輸入端(傳輸拉力模擬電信號(hào)),經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路連接到單片機(jī)的輸入端口 4.la。單片機(jī)通過(guò)通信端口 4.1b輸出的數(shù)字信號(hào)經(jīng)光耦隔離電路4.3隔離之后，該處為系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)輸出口 4.4 ;數(shù)字信號(hào)輸出口可以將漿液比重信息輸出給其它自動(dòng)控制設(shè)備。
[0016]工作過(guò)程及測(cè)量原理:
[0017]見(jiàn)圖2、圖3，拉力傳感器3測(cè)量細(xì)線2上產(chǎn)生的拉力F1，這個(gè)拉力由金屬重物I的重力GjP被測(cè)水泥楽液Im對(duì)金屬重物I的浮力F 2合成。拉力傳感器電信號(hào)線輸出端3a將拉力Fl模擬電信號(hào)傳給光耦隔離電路4.3，再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換4.2，輸出的拉力Fl數(shù)字信號(hào)輸入到單片機(jī)4.1中，通過(guò)單片機(jī)計(jì)算便可獲得被測(cè)水泥漿液的比重值P。計(jì)算公式如下:
[0018]F1= G1-F 2即浮力 F2=G1-F1= PgV1
[0019]上式中:G1_事先測(cè)得的金屬重物I在空氣中自身的重力。Fl-單片機(jī)讀出的拉力傳感器細(xì)線2上產(chǎn)生的拉力。V1-金屬重物I的體積。g_重力加速度。由此便獲得被測(cè)水泥漿液Im的比重值P: P = (G1-F1)Zg V1
[0020]見(jiàn)圖3，單片機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理并按上述公式確定出水泥漿液比重值P，一方面將水泥漿液比重值P顯示在顯示器上；同時(shí)通過(guò)數(shù)字信號(hào)輸出口 4.4將比重值P數(shù)字信號(hào)傳到其他自動(dòng)控制設(shè)備。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.在線式水泥漿液比重計(jì)，包括:灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)中的制漿桶(In);或者與制漿桶間水泥漿液循環(huán)流通的容器；其特征是: 1)在所述制漿桶、或者與制漿桶間水泥漿液循環(huán)流通的容器的上方，固定一個(gè)拉力傳感器(3)，拉力傳感器下端以細(xì)線(2)懸吊一個(gè)己知空氣中重量的金屬重物(I)，且金屬重物完全浸沒(méi)于被測(cè)水泥漿液中，不接觸其它物體； 2)設(shè)單片機(jī)控制系統(tǒng)(4)、鍵盤(pán)(5)和顯示器(6);單片機(jī)控制系統(tǒng)包括順次輸入傳輸連接的光耦隔離電路(4.3)、A/D轉(zhuǎn)換電路(4.2)、單片機(jī)(4.1);拉力傳感器拉力電信號(hào)線輸出端(3a)接光耦隔離電路，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換電路連接到單片機(jī)的輸入端口(4.1a);單片機(jī)通信端口(4.1b)通過(guò)光耦隔離電路處為通信連接的數(shù)字信號(hào)輸出口(4.4)。2.按權(quán)利要求1所述的在線式水泥漿液比重計(jì)，其特征是:所述數(shù)字信號(hào)輸出口(4.4)采用RS485通信。3.按權(quán)利要求1所述的在線式水泥漿液比重計(jì)，其特征是:所述與制漿桶間水泥漿液循環(huán)流通的容器為密度傳感器鐵筒(4.2n)。
【專利摘要】在線式水泥漿液比重計(jì)。在灌漿檢測(cè)記錄系統(tǒng)中的制漿桶、或者與制漿桶間水泥漿液循環(huán)流通的容器上方，固定拉力傳感器，下端以細(xì)線懸吊一個(gè)己知空氣中重量的浸沒(méi)于水泥漿液中金屬重物，且不接觸其它物體。設(shè)含光耦隔離、A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)的單片機(jī)控制系統(tǒng),以及鍵盤(pán)和顯示器。拉力傳感器電信號(hào)通過(guò)光耦隔離送入單片機(jī),單片機(jī)由測(cè)得的拉力、重量等用編程確定水泥漿液比重,并顯示和傳輸?shù)狡渌詣?dòng)控制設(shè)備。用單片機(jī)連續(xù)測(cè)量并顯示，可實(shí)時(shí)調(diào)整漿液濃度，保證灌漿質(zhì)量。自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),響應(yīng)速度快，省時(shí)。無(wú)需人工取樣測(cè)量，省工。只需每次灌漿結(jié)束后對(duì)金屬重物清洗，與傳統(tǒng)<比重稱>清洗比，大大減少清洗量?？捎糜诠酀{工程中制漿桶等內(nèi)漿液比重的測(cè)量。
【IPC分類】G01N9/10
【公開(kāi)號(hào)】CN204855300
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520401758
【發(fā)明人】蔣小春
【申請(qǐng)人】蔣小春
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日