一种实时监测泥浆密度的装置

1.本实用新型属于泥浆监测装置领域，特别涉及一种实时监测泥浆密度的装置。


背景技术：

2.地下连续墙是基础工程在地面上采用一种挖槽机械，沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，开挖出一条狭长的深槽，清槽后，再在槽内吊放钢筋笼，然后用导管法灌筑水下混凝土筑成一个单元槽段，通过上述方法逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，并作为截水、防渗、承重和挡水结构。地下连续墙经过几十年的发展，其技术已经得到了较大的发展，现在许多大型水利水电工程中正被广泛应用。
3.在地下连续墙的施工过程中，为保证连续墙的成槽质量和槽壁的稳定，需要掌握工程现场泥浆的相关性能技术指标，以方便控制泥浆配制和成槽施工的过程，其中泥浆比重能够间接反映泥浆对槽壁土体作用压力的大小，在施工过程中常常采用密度计、压力变送器等仪器来进行实时监测，采用上述装置进行测量通常存在以下缺点：
4.1、密度计是根据重力和物体漂浮时受力平衡及阿基米德原理制成的，常用于实验室内对试样进行密度测量，其测量精度较高，但测定时对操作人员素质和测量条件、环境要求严格，较难应用于工程现场的泥浆密度测量，特别是泥浆不存在固定自由液面，沿程分布较复杂情况；
5.2、压力变送器虽然能够测试得到槽内泥浆压力，但对于埋深较大的工况，其测量精度难以得到保障。


技术实现要素：

6.鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供一种实时监测泥浆密度的装置，本装置通过改进传感器采集泥浆沿程压力值的变化，可获取泥浆比重沿程变化值，放大了其测试对象的监测范围，避免了泥浆杂质造成的偶然性偏差，大幅提高了泥浆密度测试结果可靠性。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：
8.一种实时监测泥浆密度的装置，装置包括有支架装置、伸缩管和数据采集器，支架装置上安设有第一定滑轮和第二定滑轮，测绳的一端卷绕于第一定滑轮上，测绳的另一端绕经第二定滑轮后通过挂钩连接伸缩管，伸缩管上安设有压力传感器，所述压力传感器通过数据线依次连接数据采集器和计算机。
9.优选的方案中，支架装置包括立杆、顶杆和底板；所述立杆的一端与底板垂直连接，立杆的另一端与顶杆固定连接，第一定滑轮安设于立杆上，第二定滑轮安设于顶杆上。
10.优选的方案中，底板的两侧设有滑轮，底板的四角处开设有螺纹孔，支撑螺杆与螺纹孔螺纹连接，支撑螺杆的下端连接底座。
11.优选的方案中，第一定滑轮的轮心连接摇把，所述第一定滑轮由摇把带动并围绕自身轴心旋转，第一定滑轮上开设有第一限位孔，所述第一限位孔围绕第一定滑轮呈环形
对称分布，立杆上开设有第二限位孔，定位插销贯穿第一限位孔和第二限位孔后可对第一定滑轮锁死固定。
12.优选的方案中，伸缩管是由不同管径的长管套接而成，伸缩管上设有固定螺栓用于固定伸缩管的长度。
13.优选的方案中，测绳卷绕在第一定滑轮上，测绳上设有刻度条。
14.优选的方案中，伸缩管上同一高度处安设有多个压力传感器，所述压力传感器呈环形对称分布。
15.本专利可达到以下有益效果：
16.1、本装置通过改变伸缩管的长度，可以采集到泥浆沿程压力值的变化；且多个压力传感器能够更加精确的测试不同深度的泥浆压力值，并有效的提高了测量结果的准确性；
17.2、本装置通过伸缩管能够用于埋深较大的连续墙槽段，扩大了测量范围。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
19.图1为本实用新型整体结构原理图；
20.图2为本实用新型支架装置和升降系统结构原理图。
21.图中：支架装置1、立杆101、顶杆102、底板103、第一限位孔104、第一定滑轮2、第二限位孔201、摇把202、第二定滑轮3、测绳4、挂钩5、伸缩管6、固定螺栓7、压力传感器8、数据线9、数据采集器10、计算机11、支撑螺杆12、底座1201、定位插销13、滑轮14。
具体实施方式
22.如图1所示，一种实时监测泥浆密度的装置，装置包括有支架装置1、伸缩管6和数据采集器10，支架装置1上安设有第一定滑轮2和第二定滑轮3，测绳4的一端卷绕于第一定滑轮2上，测绳4的另一端绕经第二定滑轮3后通过挂钩5连接伸缩管6，伸缩管6上安设有压力传感器8，所述压力传感器8通过数据线9依次连接数据采集器10和计算机11。
23.优选的方案如图2所示，支架装置1包括立杆101、顶杆102和底板103；所述立杆101的一端与底板103垂直连接，立杆101的另一端与顶杆102固定连接，第一定滑轮2安设于立杆101上，第二定滑轮3安设于顶杆102上。
24.优选的方案如图2所示，底板103的两侧设有滑轮14，底板103的四角处开设有螺纹孔，支撑螺杆12与螺纹孔螺纹连接，支撑螺杆12的下端连接底座1201；通过滑轮14可方便将底板103推至任何工作地点，当需要固定装置时，只需要向下旋转支撑螺杆12，并使支撑螺杆12下端的底座1201与地面相抵后使滑轮14悬空，即可使底板103保持平稳和固定，底座1201的下端面粘贴有柔性护垫和进一步的提高装置的稳定性。
25.优选的方案如图2所示，第一定滑轮2的轮心连接摇把202，所述第一定滑轮2由摇把202带动并围绕自身轴心旋转，第一定滑轮2上开设有第一限位孔104，所述第一限位孔104围绕第一定滑轮2呈环形对称分布，立杆101上开设有第二限位孔201，当第一定滑轮2旋转到位后，再将定位插销13穿过第一限位孔104和第二限位孔201，即可对第一定滑轮2锁死固定使其不再旋转。
26.优选的方案如图1所示，伸缩管6是由不同管径的长管套接而成，当调整好内外长管的长度后，再旋紧固定螺栓7即可对伸缩管6的长度锁死固定。
27.优选的方案如图1和图2所示，测绳4卷绕在第一定滑轮2上，通过旋转第一定滑轮2即可对测绳4进行卷放，测绳4上设有刻度条便于判断测绳4移动的深度。
28.优选的方案如图1所示，伸缩管6上同一高度处安设有多个压力传感器8，所述压力传感器8呈环形对称分布，通过对比不同压力传感器8上的数值，可避免因压力传感器8自身原因而产生的测量误差。
29.本实用新型装置测量过程如下：
30.1、利用滑轮将装置推至指定的工作地点，然后向下旋转支撑螺杆12，使底板103保持平稳和固定；
31.2、将各部件相连，根据现场实际情况调整伸缩管6的长度，将压力传感器8安设在伸缩管6同一高度处的槽孔内；
32.3、通过摇把202旋转第一定滑轮2，将伸缩管6连同压力传感器8缓慢的置入泥浆槽段内，到达指定深度后，通过定位插销13将第一定滑轮2锁死固定，使其准确的测量泥浆压力值；
33.4、从槽段底部开始，通过反向旋转第一定滑轮2缓慢的提升伸缩管6，每隔0.1m静置一次并记录泥浆压力值，直至压力传感器8完全从泥浆内提出；
34.5、测量的过程中，压力传感器8采集到的泥浆压力值记为p，压力传感器8的实时深度记为h，g为该深度的重力加速度（已知值），ρ为该高度处的泥浆密度值；
35.6、根据压强公式：即可计算出不同高度处的泥浆密度值ρ。
36.上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。