[发明专利]一种测试泵送管路内泡沫轻质土流动状态的装置

说明书

本发明涉及一种测试泵送管路内泡沫轻质土流动状态的装置，适用于自动化的现浇泡沫轻质土生产设备，可实时监测供浆管路内水泥浆的体积流速、压力、温度、水胶比和供泡管路内泡沫流的体积流速、压力、气体含量以及泵送管路内泡沫轻质土的体积流速、压力、温度、流型、气体含量、气泡尺寸分布等参数。本发明采集数据全面，各检测单元对泡沫轻质土流干扰小，运行稳定，能够快速考察各因素对泡沫轻质土流动状态的影响。

技术领域

本发明涉及多相流领域用测试装置，具体涉及一种测试泵送管路内泡沫轻质土流动状态的装置。

背景技术

泡沫轻质土因其密度低、比强度高、稳定性优良、施工工艺简单、绿色环保并且经济效益好，是新型轻质铁路路基的主要结构材料，并在铁路站台回填、软土路基填筑、台背回填、桥梁减跨等方面具有显著优势。泡沫轻质土一般采用二步法工艺进行制备，即先制得水泥浆，然后在泡沫轻质土制备一体机中，同时泵入水泥浆、发泡剂、水和压缩空气，发泡剂和水在管路内混合制得发泡液，发泡液和压缩空气在物理发泡管中混合成泡沫，然后泡沫与水泥浆同时进入静态混合器快速混合制得泡沫轻质土并通过输送管道进入浇注区域。泡沫轻质土的制备过程中，多个供料系统同时运作并分别由变频器控制。由于在连续作业过程中，各供料系统存在不同程度的损耗，所制备的泡沫轻质土的湿密度和稳定性存在较大波动。由于检测手段的不完善，很难判断引起波动的原因，也难以研究影响泵送管路内泡沫轻质土流动状态的因素，阻碍了现浇泡沫轻质土制备技术的发展。

发明内容

鉴于目前技术的不足，本发明在综合各类多相流检测方法的基础上，设计了数据采集更全面、可靠性良好测试装置及，可以快速、准确的显示各供料系统内和泵送管路内物料的状态，并且能保证良好的平行性和重复性。

本发明采用的技术方案是：一种测试泵送管路内泡沫轻质土流动状态的装置，其特征在于：适用于自动化的现浇泡沫轻质土生产设备，可实时监测供浆管路内水泥浆的体积流速、压力、温度、水胶比和供泡管路内泡沫流的体积流速、压力、气体含量以及泵送管路内泡沫轻质土的体积流速、压力、温度、流型、气体含量、气泡尺寸分布等参数。

所述装置主体由以下部分组成：1)水泥浆流监测系统①由检测管(1)、流量计(2)、压力检测器(3)温度检测器(4)和密度检测器(5)组成；2)泡沫流监测系统②由检测管(6)、流量计(7)、压力检测器(8)、温度检测器(9)和气-液相含率检测器(10)组成；3)泡沫轻质土流监测系统③由一组或多组泡沫轻质土流检测器④组成，一组泡沫轻质土流检测器由检测管(11)、流量计(12)、压力检测器(13)、温度检测器(14)、流型检测器(15)、气-液相含率检测器(16)、气泡分布检测器(17)组成；4)数据传输及处理系统⑤由信号处理器(18)、PC终端(19)组成。

所述装置的水泥浆流监测系统①，检测管(1)安装在供浆管路与泡沫轻质土混合器之间，检测管(1)内径与供浆管路内径相同，沿流动方向依次安装流量计(2)、压力检测器(3)温度检测器(4)和密度检测器(5)；流量计(2)为电磁流量计；压力检测器(3)由陶瓷压力传感器和变送器组成；温度检测器(4)为热电偶式温度传感器或热电阻式温度传感器；密度检测器(5)为音叉密度计，采用缩进式安装与检测管(1)内。

所述装置的泡沫流监测系统②，检测管(6)安装在供泡管路与泡沫轻质土混合器之间，检测管(6)内径与供泡管路内径相同，沿流动方向依次安装流量计(7)、压力检测器(8)温度检测器(9)和气-液相含率检测器(10)；流量计(7)为涡轮流量计；压力检测器(8)由陶瓷压力传感器和变送器组成；温度检测器(9)为热电偶式温度传感器或热电阻式温度传感器；气-液相含率检测器(10)为径向结构的两电极非接触电阻抗传感器。