[发明专利]一种压力传感器式自动化灌浆系统

说明书

本发明公开了一种压力传感器式自动化灌浆系统，包括：灌浆桶（1）、灌浆泵（2）、多个压力传感器（3）、配浆阀（4）、原浆供给管（5）、清水供给管（6）、灌浆孔（7）和输送管；配浆阀（4）一端连接原浆供给管（5）和清水供给管（6），另一端置于灌浆桶（1）口；灌浆桶（1）通过输送管与灌浆泵（2）连接构成输送管路；输送管路末端伸入灌浆孔（7）底部；灌浆孔（7）上部连接输送管形成回浆管路；回浆管路末端置于灌浆桶（1）口；灌浆桶（1）和回浆管路中均设有压力传感器（3）。本发明通过多个压力传感器（3）来传递配浆浓度、灌浆桶液位的信息，配浆阀（4）根据反馈的信息来对浆料的浓度、加浆量进行调节。

技术领域

本发明涉及浆料调配技术领域，尤其涉及一种压力传感器式自动化灌浆系统。

背景技术

灌浆施工是地下隐蔽工程，传统的人工观测、记录、制表的方法，不仅施工安全得不到保障，质量也会受到一定的影响，灌浆技术的科学性也受到了限制，随着科学技术的不断发展，在灌浆施工领域中各类传感器和计算机技术基本上用于对灌浆过程的技术参数进行采集和记录，如日本的FR一120--2FC型、瑞典的CFPl011型以及我国的GJY_Ⅳ型灌浆记录仪等等。更多的还是局限于灌浆数据的采集和记录，没有达到灌浆作业全过程的全自动智能操控。从制浆、放浆、灌浆、回浆、设材清洗等诸多环节需要大量人工，也相当造成了人财物的浪费，人为操作的增多对灌浆质量的影响也相应增多。

在水电水利工程灌浆过程中，需要测记水泥浆液注入率（单位：L/min，或称流量）、灌浆压力、水泥浆液的水灰比（5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等，每级水灰比对应一个密度值）。浆液比级变换时，在灌浆工作面，通常采用双层灌浆桶的上层桶进行浆液配制，上桶每次配制的浆液通常也较多（如一桶浆或半桶浆），使得配制新浆与应当改变浆液比级的时机有一定滞后，在灌浆结束阶段，配制的一桶浆或半桶浆也可能剩余不少而造成浪费。另外，现有灌浆自动记录系统通常包括双层灌浆桶、灌浆泵、两个电磁流量传感器、一个压力传感器、一个压力表、手动耐高压阀门、一个密度传感器，显得占用场地空间较大、灌浆自动化程度偏低。

在专利号为CN109281319A的发明中公开了一种自动智能灌浆系统及配浆方法、水泥浆密度测量法，该方案中调节浓度的装置结构较为复杂。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压力传感器式自动化灌浆系统，通过压力传感器来传递配浆浓度的信息，配浆阀根据反馈的信息来对浆料的浓度进行调节。

为实现上述目的，本发明提出一种压力传感器式自动化灌浆系统，包括：灌浆桶、灌浆泵、多个压力传感器、配浆阀、原浆供给管、清水供给管、灌浆孔和输送管；所述配浆阀一端连接原浆供给管和清水供给管，另一端置于灌浆桶口；所述灌浆桶通过输送管与灌浆泵连接构成输送管路；所述输送管路末端伸入灌浆孔底部；所述灌浆孔上部连接输送管形成回浆管路；所述回浆管路末端置于灌浆桶口；所述灌浆桶和回浆管路中均设有压力传感器。

优选的，所述原浆供给管管道中设有原浆流量传感器。

优选的，所述回浆管路中设有调压阀和压力表。

优选的，所述灌浆桶中设有两个或多个压力传感器。

优选的，所述两个或多个压力传感器平行相隔一定液位差设置于灌浆桶的侧壁底端和上部。

本发明中，通过在灌浆桶、回浆桶和回流管路中设置压力传感器，监测灌浆过程中的浆料浓度以及流量，若传感器检测到浆料浓度以及体积变化，传感器给予控制系统反馈，控制系统通过调节配浆阀来对浆料的浓度以及流量进行调节。

本发明的有益效果具体包括：

1）能通过传感器实时监测浆料浓度以及流量，并给予控制系统反馈，浓度以及流量的调节智能化较高；

2）通过系统来代替人工配浆，配浆的效率加快、准确性提高；

3）减少了人工配浆时，对施工人员造成的身体危害；