在線式水泥漿液比重計的制作方法
【專利說明】
[0001](一 )技術領域:本實用新型在線式水泥漿液比重計，涉及一種灌漿檢測記錄系統中的自動測量及在線自控系統。用于水電站灌漿工程中的工程計量和質量監控。屬由測定材料物理性質來測量分析的測量類(GOlN)。
(二)【背景技術】:
[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，以加強牢固性，提高防滲性能。因此，灌漿質量將決定電站水壩的整體質量。
[0003]現有水電站的灌漿檢測記錄系統總布置圖見圖1所示:為了檢測向灌漿孔6η內灌入的漿液流量、密度、壓力、抬動等數值并進行記錄，在灌漿管路2η中順次設制漿桶In、進楽流量傳感器3η、密度傳感器4η、灌楽栗5η、灌楽孔6η、抬動傳感器7η、壓力傳感器8η、回漿流量傳感器13然后送回到制漿桶In。五個傳感器分別通過各傳感器電信號線3.1n、4.1n,7.1n,8.1η、13.1與遠處的灌漿自動記錄儀9傳感器接頭連接，將各傳感器檢測數據送到記錄儀，再用打印機10打印出灌漿施工記錄表，供業主觀看，使之了解和掌握灌漿施工質量。灌漿自動記錄儀按需要設報警器11。壓力傳感器和回漿流量傳感器間管路上設有尚壓闊門12。
[0004]現有上述灌漿檢測記錄系統中涉及制漿桶中水泥漿液比重測量是用人工進行: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。這種人工測量有如下問題:I)人工采樣費工費時。2)比重稱維護困難，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的，一次取樣代替這一槽水泥漿液的比重，難以保證灌漿質量。
(三)
【發明內容】
:
[0005]本實用新型提供的在線式水泥漿比重計，就是解決現有的灌漿檢測記錄系統中水泥漿比重測量采用上述人工取樣方法存在費時費工、比重稱維護清洗困難、不連續采集，灌楽質量難保證等問題。
[0006]技術方案如下:
[0007]在線式水泥漿液比重計，包括:灌漿檢測記錄系統中的制漿桶In ;或者與制漿桶間水泥漿液循環流通的容器；其特征是:1)在所述制漿桶、或者與制漿桶間水泥漿液循環流通的容器的上方，固定一個拉力傳感器3，拉力傳感器下端以細線2懸吊一個己知空氣中重量的金屬重物1，且金屬重物完全浸沒于被測水泥漿液中，不接觸其它物體。2)設單片機控制系統4、鍵盤5和顯示器6 ;單片機控制系統包括順次輸入傳輸連接的光耦隔離電路、A/D轉換電路、單片機；拉力傳感器拉力電信號線輸出端3a接光耦隔離電路，經過A/D轉換電路連接到單片機的輸入端口 4.1a;單片機通信端口 4.1b通過光耦隔離電路處為與其他自動控制設備通信連接的數字信號輸出口 4.4。
[0008]上述數字信號輸出口 4.4可采用RS485通信。上述與制漿桶間水泥漿液循環流通的容器為密度傳感器鐵筒4.2η。
[0009]本實用新型有益效果:
[0010]I)采用張力傳感器和單片機連續檢測水泥漿液比重，并顯示，便于工人或其它自動化設備實時調整漿液濃度，在整個灌漿過程中濃度與設計值吻合，有利于保證灌漿質量。2)單片機實時監測顯示，響應速度快，省時。3)無需人工取樣測量，省工。4)只需在每次灌漿結束后才對金屬重物進行清洗，而不是像傳統那樣每次取樣測量后都要清洗，大大減少了清洗設備的次數和工作量。
(四)
【附圖說明】
[0011]圖1現有水電站的灌漿檢測記錄系統總布置圖。
[0012]圖2在線檢測水泥漿液比重計結構示意圖。
[0013]圖3在線檢測水泥漿液比重計控制回路圖。
(五)
【具體實施方式】
[0014]本實施例在線檢測水泥漿液比重計如下組成:
[0015]見圖2，在灌漿檢測記錄系統中的盛有被測水泥漿液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細線2懸吊金屬重物1，拉力傳感器用于測量因金屬重物的重力而產生的拉力。金屬重物完全浸沒于被測水泥漿液中，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得的已知數據。見圖3，設有單片機控制系統4、鍵盤5和顯示器6。單片機控制系統內設有順次輸入傳輸連接的光耦隔離電路4.3、A/D轉換4.2、單片機4.1。鍵盤用于輸入設置，顯示器用于顯示數據。見圖2、圖3，拉力傳感器3拉力電信號線輸出端3a接光親隔離電路4.3輸入端(傳輸拉力模擬電信號),經過A/D轉換電路連接到單片機的輸入端口 4.la。單片機通過通信端口 4.1b輸出的數字信號經光耦隔離電路4.3隔離之后，該處為系統的數字信號輸出口 4.4 ;數字信號輸出口可以將漿液比重信息輸出給其它自動控制設備。
[0016]工作過程及測量原理:
[0017]見圖2、圖3，拉力傳感器3測量細線2上產生的拉力F1，這個拉力由金屬重物I的重力GjP被測水泥楽液Im對金屬重物I的浮力F 2合成。拉力傳感器電信號線輸出端3a將拉力Fl模擬電信號傳給光耦隔離電路4.3，再通過A/D轉換4.2，輸出的拉力Fl數字信號輸入到單片機4.1中，通過單片機計算便可獲得被測水泥漿液的比重值P。計算公式如下:
[0018]F1= G1-F 2即浮力 F2=G1-F1= PgV1
[0019]上式中:G1_事先測得的金屬重物I在空氣中自身的重力。Fl-單片機讀出的拉力傳感器細線2上產生的拉力。V1-金屬重物I的體積。g_重力加速度。由此便獲得被測水泥漿液Im的比重值P: P = (G1-F1)Zg V1
[0020]見圖3，單片機對數字信號進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；同時通過數字信號輸出口 4.4將比重值P數字信號傳到其他自動控制設備。
【主權項】
1.在線式水泥漿液比重計，包括:灌漿檢測記錄系統中的制漿桶(In);或者與制漿桶間水泥漿液循環流通的容器；其特征是: 1)在所述制漿桶、或者與制漿桶間水泥漿液循環流通的容器的上方，固定一個拉力傳感器(3)，拉力傳感器下端以細線(2)懸吊一個己知空氣中重量的金屬重物(I)，且金屬重物完全浸沒于被測水泥漿液中，不接觸其它物體； 2)設單片機控制系統(4)、鍵盤(5)和顯示器(6);單片機控制系統包括順次輸入傳輸連接的光耦隔離電路(4.3)、A/D轉換電路(4.2)、單片機(4.1);拉力傳感器拉力電信號線輸出端(3a)接光耦隔離電路，經過A/D轉換電路連接到單片機的輸入端口(4.1a);單片機通信端口(4.1b)通過光耦隔離電路處為通信連接的數字信號輸出口(4.4)。2.按權利要求1所述的在線式水泥漿液比重計，其特征是:所述數字信號輸出口(4.4)采用RS485通信。3.按權利要求1所述的在線式水泥漿液比重計，其特征是:所述與制漿桶間水泥漿液循環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。在灌漿檢測記錄系統中的制漿桶、或者與制漿桶間水泥漿液循環流通的容器上方，固定拉力傳感器，下端以細線懸吊一個己知空氣中重量的浸沒于水泥漿液中金屬重物，且不接觸其它物體。設含光耦隔離、A/D轉換、單片機的單片機控制系統,以及鍵盤和顯示器。拉力傳感器電信號通過光耦隔離送入單片機,單片機由測得的拉力、重量等用編程確定水泥漿液比重,并顯示和傳輸到其他自動控制設備。用單片機連續測量并顯示，可實時調整漿液濃度，保證灌漿質量。自動實時監測,響應速度快，省時。無需人工取樣測量，省工。只需每次灌漿結束后對金屬重物清洗，與傳統<比重稱>清洗比，大大減少清洗量。可用于灌漿工程中制漿桶等內漿液比重的測量。
【IPC分類】G01N9/10
【公開號】CN204855300
【申請號】CN201520401758
【發明人】蔣小春
【申請人】蔣小春
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年6月12日