一种混凝土泵管形变监测装置的制作方法

本实用新型涉及泵送施工技术领域，更具体地说，它涉及一种混凝土泵管形变监测装置。

背景技术：

目前，社会发展迅速，建筑工程体量逐年加大，混凝土的使用量也逐年增加。在混凝土浇筑过程中，常常采用输送泵加压，浇筑现场布置混凝土泵管的施工方式。

但是，混凝土在泵送过程中，时常会出现堵管、爆管等情况，而排除这些故障会浪费大量的人力及时间，给施工带来极大不便甚至危险。因此，开发一种堵管、爆管的精确预报及定位装置，将为混凝土泵送施工带来极大的技术进步及经济效益。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种混凝土泵管形变监测装置，通过在混凝土泵管设置具有提示单元、检测单元以及控制单元的混凝土泵管形变监测装置，实时监测混凝土泵管，实现对堵管、爆管的预报及定位。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种混凝土泵管形变监测装置，其特征在于：包括，提示单元，用于发出提示信号；检测单元，包括一个或一个以上设置在混凝土泵管外侧的形变传感器，用于检测混凝土泵管外径的形变量，并输出形变检测信号；控制单元，耦接于所述检测单元，接收并响应于所述形变检测信号，并根据所述形变检测信号控制提示单元的启闭；以及电源单元，用于为所述混凝土泵管形变监测装置提供工作电压。

通过采用上述技术方案，在混凝土泵管外侧设置形变传感器，检测混凝土泵管外径的形变量，并输出形变检测信号，控制单元，预先设定一个上限值和一个下限值，接收并响应于该形变检测信号，并根据该形变检测信号与上限值和下限值进行比较，从而控制提示单元与电源单元的通断；因为混凝土泵管在内部混凝土的压力作用下，混凝土泵管径向会产生一定的形变，如果形变检测信号高于上限值，则可能会发生爆管，如果形变检测信号低于下限值，则说明前段发生了堵管，实现了对爆管、堵管的提前预报。

进一步的，还包括用于固定形变传感器的固定装置，所述固定装置环绕设置在混凝土泵管的外周，所述形变传感器的一端与混凝土泵管的外壁连接，另一端与所述固定装置连接，所述固定装置还设置有数显表，所述数显表与形变传感器相连接。

通过采用上述技术方案，设置用来固定形变传感器的固定装置，并且在固定装置上设置与形变传感器相连接的数显表，使得可以清楚的从数显表上看出混凝土泵管的形变是否在上限值与下限值之内。

进一步的，所述固定装置包括第一固定环与第二固定环，所述第一固定环的一端铰接于第二固定环的一端，所述第一固定环的另一端与第二固定环的另一端通过固定件连接，所述固定件为一组螺栓与螺母。

通过采用上述技术方案，将固定装置设置为相铰接的第一固定环与第二固定环，并且将第一固定环与第二固定环的另一端通过固定件连接，方便固定装置在混凝土泵管的拆装。

进一步的，所述提示单元包括声光报警器，所述声光报警器安装于第一固定环或第二固定环上，所述声光报警器与电源单元耦接，用于发出提示信号。

进一步的，所述控制单元包括，判断电路，耦接于所述检测单元，用于接收所述形变检测信号，并预先设定有混凝土泵管外径形变量的上限值与下限值，然后将接收到的形变检测信号与预设的上限值和下限值进行比较，并输出一判断信号；防干扰电路，耦接于所述判断信号，用以根据预定时间内判断信号的变化情况输出一控关信号；开关电路，耦接于所述防干扰电路的输出端，根据所述控关信号控制所述提示单元与电源电源的通断。

进一步的，所述判断电路包括，下限比较电路，耦接于所述检测单元，设定有混凝土泵管外径形变量的下限值，将接收到的形变检测信号与下限值相比较输出一下限比较信号；上限比较电路，耦接于所述检测单元，设定有混凝土泵管外径形变量的上限值，将接收到的形变检测信号与上限值相比较输出一上限比较信号；以及或门，具有两个输入端与一个输出端，其第一输入端与下限比较信号耦接，第二输入端与上限比较信号耦接，其输出端输出判断信号。

进一步的，所述下限比较电路包括，下限参考电压生成电路，具有一第一电阻，其一端耦接于第一直流电，另一端与第二电阻串联后接地，所述第一电阻为可变电阻器；其中，自第一电阻和第二电阻之间产生所述下限参考电压；下限比较器，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于下限参考电压，反相输入端耦接于形变传感器的输出端，输出端输出一下限比较信号。

通过上述技术方案，设置第一电阻为可变电阻器，通过改变第一电阻的电阻值，即可改变下限参考电压生成电路产生的下限参考电压，即改变下限值。

进一步的，所述上限比较电路包括，上限参考电压生成电路，具有一第三电阻，其一端耦接于第一直流电，另一端与第四电阻串联后接地，所述第三电阻为可变电阻器；其中，自第三电阻和第四电阻之间产生所述上限参考电压；上限比较器，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于形变传感器的输出端，反相输入端耦接于上限参考电压，输出端输出一上限比较信号。

通过上述技术方案，设置第三电阻为可变电阻器，通过改变第三电阻的电阻值，即可改变上限参考电压生成电路产生的上限参考电压，即改变上限值。

进一步的，所述防干扰电路包括，延时电路，其输入端耦接于所述判断信号并输出一延时判断信号；以及与门，具有两个输入端与一个输出端，其第一输入端与延时电路的输出端耦接，第二输入端与判断电路的输出端耦接，其输出端输出控关信号。

进一步的，所述开关电路包括，NPN三极管，其发射极接地，基极通过一第五电阻耦接于所述控关信号并通过一第六电阻与发射极共地；继电器，其线圈一端耦接于第一直流电，另一端耦接于所述NPN三极管的集电极，其常开触点开关串接于电源单元与提示单元之间；二极管，其阴极耦接于所述第一直流电，阳极耦接于NPN三极管的集电极与所述继电器的线圈的连接点。

与现有技术相比本实用新型具有下述优点：混凝土泵管在内部混凝土的压力作用下，混凝土泵管径向会产生一定的形变，当形变检测信号小于下限值时，说明在监测段的前面发生了堵管，当形变检测信号大于上限值时，说明在检测段可能会发生爆管；形变传感器对混凝土泵管外径的形变量进行检测，并输出形变检测信号，当形变检测信号大于上限值或小于下限值时，相应的上限比较电路或下限比较电路就会输出高电平，从而使得判断电路输出的判断信号为高电平，输入到延时电路，延时一段时间后输出，若当下判断电路输出的仍为高电平，则与门输出的控关信号为高电平，导通NPN三极管，继电器得电，内部铁芯吸合衔铁，导通交流电源与声光报警器，声光报警器发出报警提示信号，对堵管、爆管起到了预报的作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路图；

图3为电源单元的电路图。

图中：1、形变传感器；2、控制单元；31、第一固定环；32、第二固定环；33、固定件；4、声光报警器；5、判断电路；6、防干扰电路；7、开关电路；8、下限比较电路；9、上限比较电路；10、下限参考电压生成电路；11、上限参考电压生成电路；12、数显表；13、混凝土泵管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种混凝土泵管13形变监测装置，如图1、图2所示，包括提示单元，用于发出提示信号；检测单元，包括一个或一个以上设置在混凝土泵管13外侧的形变传感器1，用于检测混凝土泵管13外径的形变量，并输出形变检测信号；控制单元2，耦接于检测单元，接收并响应于形变检测信号，并根据形变检测信号控制提示单元的启闭；以及电源单元，用于为混凝土泵管13形变监测装置提供工作电压。还包括了用来固定形变传感器1的固定装置，固定装置环绕固定在混凝土泵管13的外周，形变传感器1设置有两个，且分别固定在沿着混凝土泵管13的直径方向的两侧，形变传感器1的一端与混凝土泵管13的外壁连接，另一端与固定装置连接，固定装置包括半圆形的第一固定环31第二固定环32，第一固定环31的一端铰接在第二固定环32的一端，第一固定环31的另一端与第二固定环32的另一端通过固定件33连接，形成一圆形，这里的固定件33为一组螺栓与螺母组成，方便拆装；在固定装置上还装了一个数显表12，数显表12与形变传感器1相连接，使得可清楚的知晓混凝土泵管13当前的形变是否在上限值与下限值内。

本实施例中，电源单元电路图如图3所示，其输入端耦接于220V交流电源，经过整流降压滤波后输出第一直流电Vout_1，该第一直流电Vout_1为12V；第二直流电Vout_2，该第一直流电Vout_2为5V，以供控制单元2使用，此外，由电源单元的输入端直接向提示单元供电，即提示单元的电源为220V交流电源。

其中，提示单元为声光报警器4，声光报警器4安装在第一固定环31上，当然安装在第二固定环32上也是可以的，声光报警器4与电源单元耦接，用来发出报警提示信号，提示工人混凝土泵管13将要发生堵管或者爆管。

控制单元2包括，判断电路5，耦接于检测单元，用于接收形变检测信号，并预先设定有混凝土泵管13外径形变量的上限值与下限值，然后将接收到的形变检测信号与预设的上限值和下限值进行比较，并输出一判断信号；防干扰电路6，耦接于判断信号，用以根据预定时间内判断信号的变化情况输出一控关信号；开关电路7，耦接于防干扰电路6的输出端，根据控关信号控制提示单元与电源电源的通断。

判断电路5又包括了下限比较电路8和上限比较电路9以及或门OR_1。下限比较电路8包括下限参考电压生成电路10，具有一第一电阻R1，其一端耦接于第一直流电Vout_1，另一端与第二电阻R2串联后接地，第一电阻R1为可变电阻器；其中，自第一电阻R1和第二电阻R2之间产生下限参考电压，使得可通改变第一电阻R1的阻值来改变下限参考电压，即改变下限值；一下限比较器A1，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，同相输入端耦接于下限参考电压，反相输入端耦接于形变传感器1的输出端，输出端输出一下限比较信号。上限比较电路9包括上限参考电压生成电路11，具有一第三电阻R3，其一端耦接于第一直流电Vout_1，另一端与第四电阻R4串联后接地，第三电阻R3为可变电阻器；其中，自第三电阻R3和第四电阻R4之间产生上限参考电压，使得可通改变第三电阻R3的阻值来改变上限参考电压，即改变上限值；一上限比较器A2，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，同相输入端耦接于形变传感器1的输出端，反相输入端耦接于上限参考电压，输出端输出一上限比较信号。或门OR_1，具有两个输入端与一个输出端，其第一输入端与下限比较信号耦接，第二输入端与上限比较信号耦接，其输出端输出判断信号。

上述下限比较电路8和上限比较电路9中，下限比较器A1和上限比较器A2为有源电压比较器，其电源接入端耦接于第二直流电Vout_2，接地端接地。

防干扰电路6包括了延时电路，其输入端耦接于判断信号并输出一延时判断信号；以及与门AND_1，具有两个输入端与一个输出端，其第一输入端与延时电路的输出端耦接，第二输入端与判断电路5的输出端耦接，其输出端输出控关信号。

本实施例中延时电路可以选择由555芯片为核心组成的延时电路，由于延时电路已被公开，为现有技术，本领域技术人员应当理解其工作原理，在此不再赘述。

而用于控制声光报警器4启闭的开关电路7包括，NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过一第五电阻R5耦接于控关信号并通过一第六电阻R6与发射极共地；继电器KM，其线圈一端耦接于第一直流电Vout_1，另一端耦接于NPN三极管Q1的集电极，其常开触点开关S串接于电源单元与声光报警器4之间；二极管D1，其阴极耦接于第一直流电Vout_1，阳极耦接于NPN三极管Q1的集电极与继电器KM的线圈的连接点。

本实用新型的工作原理如下：形变传感器1对混凝土泵管13外径的形变量进行检测，并输出形变检测信号，当形变检测信号大于上限值或小于下限值时，相应的上限比较电路9或下限比较电路8就会输出高电平，从而使得判断电路5输出的判断信号为高电平，输入到延时电路，延时一段时间后输出，若当下判断电路5输出的仍为高电平，则与门AND_1输出的控关信号为高电平，导通NPN三极管Q1，继电器KM得电，内部铁芯吸合衔铁，导通交流电源与声光报警器4，声光报警器4发出报警提示信号，对堵管、爆管起到了预报的作用。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。