专利名称：化学灌浆流量计、计量方法及气动单缸双液式化学灌浆泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于化学灌浆的计量高粘度溶液的流量计，用这种流量计计量流 量的方法以及应用这种化学灌浆流量计的气动单缸双液式化学灌浆泵。
背景技术：
化学灌浆(Chemical Grouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成 真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其扩散、胶凝或固化，以增加 地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项地基处理 和混凝土修补技术。即化学灌浆是化学与工程相结合，应用化学科学和化学浆材解决地基 和混凝土缺陷处理(加固补强、防渗堵漏)，保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一 项工程技术。化学灌浆中的灌浆条件和终灌条件都以灌浆流量作为一项重要指标，根据《中华 人民共和国电力行业标准-水工建筑物化学灌浆施工规范》，化学灌浆的结束标准帷幕化 学灌浆在最大设计压力下，灌浆流量不大于20mL/min后，继续灌注30min或达到胶凝时间； 固结化学灌浆在最大设计压力下，灌浆流量不大于50mL/min后，继续灌注30min或达到胶 凝时间。所以，灌浆过程中流量的计量是不可缺少的一项工作，灌浆流量将直接决定化学灌 浆质量。化学灌浆所用灌浆材料主要是环氧树脂等高分子化合物，它对金属和非金属材料 的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好。正是由于灌浆材料的高粘度、绝缘性，使现在 已有的流量计不能满足其要求。目前的流量计主要有容积式流量计、差压式流量计、浮子流 量计、涡轮流量计、涡街流量计、电磁流量计和超声流量计。其中，容积式流量计、差压式流量计、浮子流量计、涡轮流量计、涡街流量计和质量 流量计要与测量液体接触，化学灌浆的灌浆材料粘度高且会胶凝(凝固)，所以，凡是与测 量液体接触的流量计都不能满足要求。化学灌浆中流量要求是体积流量，质量流量计只能通过公式换算得到体积流量， 但化学灌浆是以一定压力灌浆，浆液经过压缩后，体积发生变化，所以质量流量计不能用于 化学灌浆的流量计量。电磁流量计只适合于测量导电性液体的流量，而化学灌浆的灌浆材料是属于绝缘 材料。超声流量计对所测量液体有具体的要求，传播时间法超声流量计只能用于清洁液 体和气体；而多普勒法超声流量计只能用于测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体。化学 灌浆材料是多种(一般是两种)化学材料混合而成，不同的灌浆要求有不同的配比，所以浆 液的物理性质是不定的，而同一种浆液随着时间的变化物理性质也随之改变。用超声流量 计计量化学灌浆流量会造成较大误差。化学灌浆中对流量计的误差要求可以通过下式计 算
权利要求
1.一种化学灌浆流量计，其特征在于，其包括气缸(5)、液缸(21)、连接气缸( 和液 缸的活塞杆(6)以及通过位移传感器连接杆(8)与活塞杆(6)连接的用于测量液缸 活塞(1 移动位移的位移传感器(9)，所述的气缸( 设置有进出气口 1 和进出气口 II (23)，所述液紅(21)设置有进浆口 (24) 0
2.根据权利要求1所述的一种化学灌浆流量计，其特征在于，所述液缸后端头采 用悬盖密封。
3.根据权利要求1所述的一种化学灌浆流量计，其特征在于，其还包括信号采集与处 理电路，所述信号采集与处理电路包括位移传感器、转换位移传感器传送过来的电压信号 为数字信号的A/D转换器、处理数字信号以得到流量数据的单片机以及用于显示流量数据 的液晶显示器。
4.一种权利要求1所述的化学灌浆流量计的计量方法，其特征在于，其包括如下步骤(1)测量液缸的直径，计为R；(2)进出气口1 进气，活塞杆(6)向右移动到一定位置以排除气体，然后进出气口 11(23)进气以使活塞杆(6)向左移动的同时进浆口 04)进浆液，浆液达到一定量后，活塞ds杆(6)向右移动，测量活塞杆(6)在向右运动过程中的单位时间内的位移，计为y :at(3)根据如下公式计算灌浆的流量1二汉(寻)2今公式(1)
5.一种应用权利要求1所述的化学灌浆流量计的气动单缸双液式化学灌浆泵，包括可 调气阀0)，其特征在于，其包括所述化学灌浆流量计和控制电路，所述气缸( 上设置有 总电磁气阀C3)和分电磁气阀G)，所述位移传感器(9)上设置有左接近开关(7)和右接 近开关(10)，所述液缸端头上设置有A组份进浆电磁液阀(19)、B组份进浆电磁液阀 (20)和灌浆电磁液阀(13)，所述液缸上设置有用于混合进浆液体的搅拌器。
6.根据权利要求3所述的气动单缸双液式化学灌浆泵，其特征是所述的搅拌器由设置 在液缸外的搅拌电机(1 和通过输出轴与搅拌电机(1 相连接的搅拌叶轮(16)组 成。
7.根据权利要求3所述的气动单缸双液式化学灌浆泵，其特征是灌浆电磁液阀(13)设 置在灌浆管上，所述灌浆管还设置有压力传感器(14)。
8.根据权利要求5-7所述的气动单缸双液式化学灌浆泵，其特征是所述控制电路包括 CPU，传送环境温度和浆液温度信号给CPU的温度传感器模块，传送灌浆压力信号给CPU的 压力传感器模块，传送活塞杆位移信号给CPU的位移传感器模块，接受来自CPU信号的电磁 阀控制模块，接受并传送信号给CPU的接近开关模块，用来通信和下载的串口模块，驱动电 机转动的电机驱动模块以及控制设备的启动、暂停和停止的输入输出模块。
全文摘要
本发明涉及一种用于化学灌浆的计量高粘度溶液的流量计，用这种流量计计量流量的方法以及应用这种化学灌浆流量计的气动单缸双液式化学灌浆泵。本发明的气动单缸双液式化学灌浆泵包括可调气阀、化学灌浆流量计和控制电路，所述气缸上设置有总电磁气阀和分电磁气阀，所述位移传感器上设置有左接近开关和右接近开关，所述液缸端头上设置有A组份进浆电磁液阀、B组份进浆电磁液阀和灌浆电磁液阀，所述液缸上设置有用于混合进浆液体的搅拌器。本发明可准确测量化学灌浆的流量，使化学灌浆组份的比例可连续调节，使用方便。
文档编号G01F3/14GK102147276SQ201010597418
公开日2011年8月10日 申请日期2010年12月21日 优先权日2010年12月21日
发明者李浩宇 申请人:李浩宇