泥浆指标数据采集装置的制作方法

本实用新型涉及桥梁桩基础技术领域，具体而言，涉及一种泥浆指标数据采集装置。

背景技术：

在土木工程中，桥梁的建设占有很重要的地位。随着科学技术的进步，桥梁的桩基础向着超大直径、超长桩方向发展。在桩基础成孔过程中，为保证桩基础成孔的质量及安全，需要时刻关注泥浆指标，尤其是在清孔阶段，泥浆指标显得尤为重要。当清孔后的泥浆指标没有达到要求时，孔底部的沉渣就会过厚，此时若在孔内灌注混凝土，容易造成夹层、桩的沉降过大等问题，不仅影响桩的承载力，严重时还可能引起工程事故。

目前，桩基础泥浆指标检测主要是通过现场测量人员进行人工测量，一般而言，施工现场都是昼夜不间断地进行，由于在清孔过程中无法保证现场检测人员一直对泥浆指标进行测量，可能会造成清孔设备在泥浆指标已经达到标准的情况下继续工作，进而造成不必要的资源浪费。同时，由于测量人员操作水平参差不齐，受环境因素影响大，靠人工来判断孔内的泥浆指标可能会导致测量结果与实际偏差较大。此外，在夜间进行测量时，由于施工现场环境复杂，还可能造成人身伤害。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型提出了一种泥浆指标数据采集装置，旨在解决现有的人工测量方式测量误差大以及由于不能实时检测而导致的资源浪费的问题。

本实用新型提出了一种泥浆指标数据采集装置，该装置包括：泵、比重测量装置、黏度测量装置和采集装置。其中，所述比重测量装置的输入口通过泵与待测泥浆相连通，用于接收预设体积的待测泥浆，并测量接收的所述待测泥浆的质量；所述比重测量装置的输出口通过第一管道与所述黏度测量装置的输入口相连通，所述第一管道上设置有第一阀门；所述采集装置与所述比重测量装置电连接，用于接收测量的所述质量；所述黏度测量装置用于接收所述待测泥浆并测量所述待测泥浆的黏度，所述黏度测量装置的输出口用于与外界相连通；所述采集装置还与所述黏度测量装置相连接，用于接收测量的所述黏度。

进一步地，上述泥浆指标数据采集装置中，所述比重测量装置包括：电子秤和置于所述电子秤上的具有预设体积的承载盒体；其中，所述承载盒体开设有输入口和输出口；其中，所述输入口与所述泵的输出口通过泥浆输出管相连通，所述承载盒体的输出口通过第一管道与述黏度测量装置的输入口相连通；所述电子秤用于测量接收的所述待测泥浆的质量；所述采集装置与所述电子秤电连接，用于接收所述质量。

进一步地，上述泥浆指标数据采集装置中，所述黏度测量装置包括：泥浆黏度计、量筒、液位传感器和计时器；其中，所述承载盒体的输出口通过所述第一管道与所述泥浆黏度计的输入口相连通；所述泥浆黏度计的输出口设置有第二阀门；所述量筒置于所述泥浆黏度计的下方，用于接收所述待测泥浆；所述量筒设置有用于与外界相连通的输出口；所述液位传感器连接于所述量筒的内壁预设容积处；所述采集装置与所述第二阀门和所述计时器均电连接，用于控制所述第二阀门开启并同时启动所述计时器开始计时；所述采集装置还与所述液位传感器电连接，用于在接收到所述液位传感器发送的液位信号时控制所述计时器关闭。

进一步地，上述泥浆指标数据采集装置中，所述黏度测量装置包括：滤网；其中，所述滤网横置于所述泥浆黏度计的锥形体内。

进一步地，上述泥浆指标数据采集装置中，还包括：水箱；其中，所述泵的输入口与并联设置的泥浆输入管和水输入管均相连通，并且，所述泥浆输入管和所述水输入管均设置有切换阀门；所述水输入管与所述水箱相连通；所述泵的输出口通过并联设置的泥浆输出管和水输出管与承载盒体相连通，并且，所述泥浆输出管和所述水输出管也均设置有切换阀门。

进一步地，上述泥浆指标数据采集装置中，还包括：框架；其中，所述框架内设置有横板，所述比重测量装置置于所述横板上，所述黏度测量装置置于所述横板的下部空间；所述第一管道穿设于所述横板。

进一步地，上述泥浆指标数据采集装置中，所述黏度测量装置还包括：引流管；其中，所述黏度测量装置的输出口通过所述引流管与外界相连通。

进一步地，上述泥浆指标数据采集装置中，所述泥浆输入管、所述水输入管、所述泥浆输出管和所述水输出管均为柔性管。

进一步地，上述泥浆指标数据采集装置中，所述预设体积为所述泥浆黏度计的容积。

进一步地，上述泥浆指标数据采集装置中，所述承载盒体和所述泥浆黏度计的内壁均涂设有防腐层。

可以看出，本实用新型可以对待测泥浆的质量和黏度进行采集，并发送给上位机，上位机可以根据采集的数据计算出比重，以及自动判断比重和黏度是否满足要求，并在满足要求的情况下发出提示信息。与现有技术中通过人工进行测量方式相比，由于本实用新型对计算指标的数据进行自动采集，所以大大地提高了测量精度，保证了桩基础成孔内的泥浆满足预设要求，进而保证了后续在孔内灌注混凝土的质量，解决了夹层、桩的沉降过大等问题，进而也保证了桩的承载力。此外，由于本实用新型中的采集装置将采集的参数发送给上位机，以使上位机可以在满足检测指标后发出提示，及时通知工作人员，或者自动控制清孔设备停机，所以也解决了现有技术中指标满足要求后而继续清孔造成的能源浪费的问题。而且，由于本装置不需要人员监护，所以还减少了由于夜间监控给工作人员带来的安全问题。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本实用新型实施例中提供的泥浆指标检测装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的泥浆指标检测装置的立体结构的又一示意图；

图3为本实用新型实施例中提供的泥浆指标检测装置的正视图；

图4为本实用新型实施例中电子秤的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中水箱的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参见图1至图3，图中示出了本实用新型实施例提供的泥浆指标检测装置的优选结构。如图所示，该装置包括：泵1、比重测量装置2、黏度测量装置3和采集装置4。

其中，比重测量装置2的输入口通过泵1与待测泥浆相连通，用于接收预设体积的待测泥浆，并测量接收的该待测泥浆的质量。具体地，泵1可以为泥浆泵，将桩基础成孔内的待测泥浆吸至比重测量装置2内。需要说明的是，接收的待测泥浆的预设体积可以根据实际情况来确定，本实施例对其不作任何限定。

比重测量装置2的输出口通过第一管道5与黏度测量装置3的输入口相连通，第一管道5上设置有第一阀门(图中未示出)。

采集装置4与比重测量装置2电连接，用于接收测量的质量。具体地，采集装置4可以为dsp、单片机等。采集装置4将采集的质量发送给上位机，上位机内预先存储有预设体积，并将测得的质量与预设体积的商确定为待测泥浆的比重。

采集装置4在接收到测量的质量后，上位机控制第一阀门开启，当然，具体实施时，也可以在计算出待测泥浆的比重之后再控制第一阀门开启，本实施例对其不做任何限定。

第一阀门开启后，比重测量装置2接收的待测泥浆通过第一管道5流入黏度测量装置3内，黏度测量装置3测量待测泥浆的黏度。黏度测量装置3的输出口与外界相连通，以使测量黏度后的泥浆流出黏度测量装置3。具体地，黏度测量装置3的输出口可以与桩基础成孔相连通，以使测量后的待测泥浆回流至桩基础成孔内，以免污染环境。

采集装置4还与黏度测量装置3相连接，用于接收测量的黏度，并将接收的黏度发送给上位机，上位机在比重和黏度均达到预设要求时发出信号。该信号可以为提示信息，例如，上位机与报警装置相连接，通过报警装置警示工作人员，当然，上位机也可以向工作人员发送提示信息，发送提示信息的具体形式可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。此外，该信号还可以为控制清孔设备的停机信号，以在指标达到要求时自动控制清孔设备停机。当然，也可以同时包括上述两种信号。

需要说明的是，具体实施时，待测泥浆比重的预设值和黏度的预设值可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。

可以看出，本实施例可以对待测泥浆的质量和黏度进行采集，并通过上位机计算出比重，以及自动判断比重和黏度是否满足要求，并在满足要求的情况下发出提示信息，与现有技术中通过人工进行测量和判断的方式相比，本实施例大大地提高了测量精度，保证了桩基础成孔内的泥浆满足预设要求，进而保证了后续在孔内灌注混凝土的质量，解决了夹层、桩的沉降过大等问题，进而也保证了桩的承载力。此外，由于本实施例中的采集装置将采集的参数发送给上位机，以使上位机可以在满足检测指标后发出提示，及时通知工作人员，或者自动控制清孔设备停机，所以也解决了现有技术中指标满足要求后而继续清孔造成的能源浪费的问题。而且，由于本装置不需要人员监护，所以还减少了由于夜间监控给工作人员带来的安全问题。

再继续参见图1至图4，图中还示出了比重测量装置2的优选结构。如图所示，该比重测量装置2包括：电子秤21和承载盒体22。其中，承载盒体22置于电子秤21上，并且，承载盒体22具有预设体积。

具体地，承载盒体22可以为容积为700ml封闭的不锈钢方盒，该不锈钢方盒的内壁光滑且具有较强的刚度，同时涂设有防腐层，防止泥浆等对承载盒体22的腐蚀。承载盒体22的顶壁和侧壁分别开设有连接孔，顶壁的连接孔为承载盒体22的输入口，通过泥浆输出管道13与泵1的输出口相连通。侧壁的连接孔为承载盒体22的输出口，通过第一管道5与黏度测量装置3的输入口相连通。

电子秤21用于测量接收的待测泥浆的质量。具体地，电子秤21可以为电子秤，精度可以为克，上部可以设置有铝合金托盘，该铝合金托盘具有质量轻、耐久性的优点，承载盒体22放置在该铝合金托盘上。电子秤21具有自动清零的功能，在通电之后和每次测量完成后自动归零，电子秤21上还可以设有液晶显示器211，以便于进行仪器调试。

采集装置4与电子秤21电连接，用于接收待测泥浆的质量，并将接受的待测泥浆的质量发送给上位机，并根据接收的质量和预先存储的预设体积确定待测泥浆的比重。

需要说明的是，本实施例中电子秤21称量的是承载盒体22和待测泥浆的总质量，由于待测泥浆的质量比承载盒体22重得多，所以可以近似认为电子秤21称量的是待测泥浆的质量。当然，为了使测量结果更准确，控制装置4中也可以预先设置有承载盒体22的质量，将从电子秤21接收到的质量中减去承载盒体22的质量，以得到待测泥浆的质量。

可以看出，本实施例中的比重测量装置采用不锈钢方盒和电子秤来实现，结构较为简单，易于实现。

再继续参见图1至图4，图中还示出了黏度测量装置3的优选结构。如图所示，该黏度测量装置3包括：泥浆黏度计31、量筒32、液位传感器33和计时器34。其中，承载盒体22的输出口通过第一管道5与泥浆黏度计31的输入口相连通，泥浆黏度计31的输出口设置有第二阀门311。

具体地，泥浆黏度计31为一锥形的漏斗状结构，泥浆黏度计31的流出管312可以为孔径5mm、长100mm的铜管，泥浆黏度计31的容量为700ml。第二阀门311设置在流出管312的出口处。第一管道5可以为直径1cm硬质铝管。需要说明的是，泥浆黏度计31的具体参数可以根据实际情况来确定，本实施例对其不作任何限定。第一管道5可以穿设于电子秤21，也可以设置在电子秤21的侧面，具体设置方式可以根据实际情况来确定，本实施例对其不做任何限定。

量筒32置于泥浆黏度计31的下方，量筒32与泥浆黏度计31的流出管312相连通，用于接收从泥浆黏度计31流出的待测泥浆。量筒32还设置有用于与外界相连通的输出口，该输出口通过引流管36与外界相连通，该引流管36用于与承载待测泥浆的桩成孔相连通。具体地，量筒32的直径可以与泥浆黏度计31锥顶部开口端的直径相同，容量也可以为700ml，量筒32的输出口开设在侧壁上，孔径为1cm。

液位传感器33连接于量筒32的内壁预设容积处。具体地，液位传感器33设置在量筒32的内部500ml容积处，液位传感器33具有防水、防腐蚀性能，并通过防水胶进行固定。计时器34可以为电子秒表，设置在量筒32的外壁上。

采集装置4与第二阀门311和计时器34均电连接，用于控制第二阀门311开启并同时启动计时器34开始计时。采集装置4还与液位传感器33电连接，用于在接收到液位传感器33发送的液位信号时控制计时器34关闭。

本实施例中，在第一阀门打开时，计时器34开始计时，当量筒32内的泥浆达到500ml时，液位传感器33发出信号，计时器34停止计时，计时器34所记录的时间即为待测泥浆的黏度。

在量筒32内的泥浆超过500ml时，量筒32中的泥浆通过引流管36流回至桩基孔内，减少泥浆对环境的污染。

优选地，黏度测量装置3包括：滤网35。其中，滤网35横置于泥浆黏度计31的锥形体的开口端。滤网35可以为每寸16孔，以过滤掉待测泥浆中的其它杂质。

本实施例的工作过程为：首先关闭第一阀门和第二阀门。通过泵1将待测泥浆吸到承载盒体22内，通过承载盒体22下部的电子秤21称出待测泥浆的质量，并通过采集装置4采集待测泥浆的质量，并发送给上位机，上位机计算待测泥浆的比重。比重测量完成之后，上位机控制第一阀门打开，承载盒体22内的待测泥浆通过第一管道5排放至上部覆有筛网的泥浆黏度计31中，黏度计流出管31下部的第二阀门311保证待测泥浆不会渗漏，在泥浆黏度计31内的待测泥浆达到预设容量，例如500ml时，开始测量待测泥浆的黏度。此时，打开第二阀门311，同时计时器34开始计时，待测泥浆开始下流至量筒32中，当量筒32内泥浆达到500ml时，量筒32内的液位传感器33发出信号，计时器34停止计时，此时计时器34记录的时间即为待测泥浆的黏度值。由于泥浆黏度计31的容积为700ml，所以此时待测泥浆会持续下流，测量结束时，量筒32内的泥浆通过引流孔36流回桩基孔内。

再参见图1、图2和图5，上述实施例中，还可以包括：水箱6。其中，泵1的输入口与并联设置的泥浆输入管11和水输入管12相连通。泥浆输入管11与待测泥浆相连通，水输入管12与水箱6相连通。泥浆输入管11和水输入管12上均设置有切换阀门，以用于控制向泵1中输入泥浆或水。

泵1的输出口通过并联设置的泥浆输出管13和水输出管14与承载盒体22相连通，并且，泥浆输出管13和水输出管14也均设置有切换阀门，以用于控制向承载盒体22中输入泥浆或水。

具体实施时，泥浆输入管11、水输入管12、泥浆输出管13和水输出管14均可以为柔性管，例如，pvc材质软管，管径可以为1cm，pvc材质软管具有一定的硬度和耐磨性，可以保证软管能够有足够的使用寿命。

水箱6的侧壁设置有一个引水管61，与水输入管12相连通。水箱6的容积不小于1m³，外表面涂设有防腐层，满足恶劣环境下的使用要求。

测量前，先通过向装置内输送清水以对该装置进行校正。打开水输入管12上的阀门，依次向比重测量装置2和黏度测量装置3输送清水，当测得的清水的比重和黏度满足要求时，对装置的校正结束，关闭水输入管12上的阀门。然后打开泥浆输入管11上的阀门，依次向比重测量装置2和黏度测量装置3输送待测泥浆，测量完待测泥浆的比重和黏度后，关闭泥浆输入管11上的阀门。然后再次打开水输入管12上的阀门，向设备内输送清水，将清水送至比重测量装置2和黏度测量装置3中，进行泥浆的冲洗，所测的比重和黏度与标准值进行对比，当测量结果与标准值的差值满足预设要求时，例如比重为±0.02、黏度为±0.5s时，装置完成清洗，装置准备进行下一次测量。

需要说明的是，具体实施时，本实施例中对清水的比重和黏度需满足的要求可以根据实际情况来确定，本实施例对其不作任何限定。

可以看出，本实施例在进行清洗前，先通过清水对设备进行校正，进而可以提高测量结果的准确性。在测量结束后，对装置进行清洗，避免了本次测量对下次测量结果的影响，更进一步提高了测量的准确性。

再继续参见图1至图3，上述各实施例中，还可以包括：框架7。其中，框架7内设置有横板71，比重测量装置2置于横板71上，黏度测量装置3置于横板51的下部空间。第一管道5穿设于横板51。水箱6可以设置在框架7的外部。具体实施时，框架7可以为不锈钢材质，并涂设有防腐层，保证泥浆黏度计在工作时保持垂直状态。

综上，可以看出，本实施例整个测量流程自动完成，无需人工操作，有效避免了人为因素造成的测量误差。由于实时进行测量，提高了检测效率，可争取第一时间确定出下一步工序的实施时间，能够最大限度的避免资源浪费。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。