[实用新型]具有在线检测水泥浆液浓度的比重计

说明书

本实用新型涉及一种比重计，确切地说，它是一种用于基础灌浆过程中在线检测水泥浆液浓度即水与水泥的比值的比重计。

目前，我国在基础灌浆过程中普遍采用单只流量计的循环灌浆自动记录仪，用以监督灌浆施工质量。这种记录仪对实时检测水泥浆压力和流量两个参量有效可靠。而水泥浆液浓度也是基础灌浆的一个重要参量。及时检测这一参量对全面确保基础灌浆施工质量，有着显著的效果，上述已有技术在专利号为92226922.7的《用单只流量计的循环灌浆自动记录仪》的专利文献中有记载。

本实用新型的目的就是为了克服已有技术的不足，在基础灌浆工程中已实现检测水泥浆压力和流量的前提下，再行设计制作出一种在线检测水泥浆液浓度的比重计，做到在基础灌浆过程中能同时有效检测水泥浆压力、流量和比重3个重要参量，从而确保灌浆施工质量。

下面以附图对本实用新型的结构特征技术方案进行说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型在线检测水泥浆液浓度时安装连接关系示意图。

从图1和图2可以看出：本实用新型主要由壳体(5)、电磁阀(4)、压力计(3)、输浆管(7)计量管(2)和出浆管(1)等6个部分构成。其中电磁阀(4)含有阀体(8)、阀芯(12)、弹簧(9)、U型件(10)和磁铁(11)，且弹簧(9)的下端与阀芯(12)相连接，弹簧(9)的上端与U型件(10)的下端相连接，U型件(10)的上端与磁铁(11)相连。磁铁(11)上均绕制有导线，导线两端的引线为D线和E线，D线与泵上的F线相交于H点再接至灌浆自动记录仪的D’接口上，E线与泵上的G线相交于I点再接至灌浆自动记录仪的E’接口上。电磁阀(4)还通过阀体(8)与输浆管(7)相衔接。压力计(3)下端装有的压力传感/浆液隔离器(6)与输浆管(7)相衔接，压力计(3)上端装有3根引线，A线是信号线，B线是直流电源线，C线是接地线，A、B和C等3根线分别直接接至灌浆自动记录仪的A’B’C’接口。计量管(2)下端与输浆管(7)相衔接，计量管(2)顶端与出浆管(1)相衔接，出浆管(1)的出口部分直通搅拌捅。输浆管(7)的右端经四通阀再通向搅拌捅的浆液输出口，同时与泵相连接。四通阀朝下的出口是至基础灌浆的管路。此外，壳体(5)用于防水，以保护电磁阀和压力计。

本实用新型的工作过程可以借助图2，根据静力水力学的基本原理来加以说明：图2中虚线框内为本实用新型，其他为连接的外围设备。记录仪内设的微处理机定时控制泵和电磁阀(4)作周期性的同步开启和同步关闭。设同步开启时间为T1，同步关闭时间为T2，在T1时间，同时接通泵和电磁阀(4)的电源，泵运转电磁阀打开，水泥浆液沿搅拌桶浆液管路经四通阀、电磁阀(4)进入输浆管(7)至计量管(2)，出浆管(1)再到搅拌捅方向流动。当浆液到达计量管(2)的最大高度时，记录仪中的微处理机发出控制信号，即在T2时间切断记录仪内控制器的工作，中断对泵和电磁阀供电，于是泵停转电磁阀关闭，阻止浆液回流，使水泥浆液液位保持在计量管(2)顶端端面高度不变，处于静止状态。这时压力传感/浆液隔离器(6)将检测到的浆液压力送至压力计(3)转换为电信号，经A线再送至记录仪中的微处理机进行实时处理，计算出水泥浆液的比重值，并由记录仪中的打印输出其结果。

计算原理如下：设本实用新型中压力传感/浆液隔离器(6)的零点压力为P，当清水通过本实用新型时的压力为P₁，水泥浆液通过本实用新型时的压力为P₂，计量管(2)顶端端面至输浆管(7)左端出口的高度为H，清水的比重为R₁，水泥浆液的比重为R₂。

那么根据静力水力学的基本原理得：

P₁=P₀+R₁^*H……(1)                 P₂=P₀+R₂^*H……(2)

将(2)式减(1)式得：

P₂-P₁=(R₂-R₁)^*H……(3)

通常清水的比重近似等于1，故水泥浆液的比重R₂为：

R₂=(P₁-P₂)/(H+1)……(4)

本实用新型的优点是：