[發明專利]一種膏體充填管路堵管監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 201710174967.5
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106968709B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 馮國瑞;李慶東;郭育霞;戚庭野;杜獻杰;張玉江;郭軍;李振;白錦文
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01N27/74
• 分類號: G01N27/74;E21F15/00;E21F17/18
• 代理公司: 14101 太原市科瑞達專利代理有限公司
• 代理人: 申艷玲

1.一種膏體充填管路堵管監測裝置，其特征在于：包括監測管道和磁性物濃度測試裝置：

所述監測管道的內徑與膏體充填管路上的管道內徑一致，通過法蘭和螺母連接在充填管路之間；

監測管道內設有混合有磁性物的膏體，所述磁性物為磁鐵礦砂，其中磁鐵礦砂的添加量為10kg/m³；所述磁鐵礦砂中，粒徑為1.7mm~2mm的質量含量應當高于85%；監測管道外部連接磁性物濃度測試裝置；

所述磁性物濃度測試裝置包括電流轉換器、信號放大器，單片機，PC計算機、恒流源、電源；電流轉換器的入口端與測磁線圈相連，出口端連接信號放大器，信號放大器的出口端連接單片機，單片機與PC計算機相連；電流轉換器將測磁線圈產生的感應電動勢轉換為直流電流，信號放大器對電流信號進行放大和低通濾波，為單片機提供不同放大倍數的靜態電平，單片機中的ADC模塊將信號放大器提供的模擬信號轉換為數字信號并進行數據處理，單片機根據數字信號得出監測管道處的磁性物濃度，PC計算機將管道沿線不同位置的磁性物濃度繪制成圖形；勵磁線圈與恒流源連接；恒流源、電流轉換器、信號放大器、單片機、PC計算機與電源連接；

所述監測管道由內外兩層構成，在內層上纏繞一個勵磁線圈和測磁線圈，外層包裹在線圈上；勵磁線圈纏繞在監測管道左端，測磁線圈纏繞在監測管道右端；

所述監測管道采用非導磁性材料制成，監測管道外徑大于膏體充填管路的外徑。

2.根據權利要求1所述的膏體充填管路堵管監測裝置，其特征在于：所述磁性物濃度測試裝置內部的恒流源、電流轉換器、信號放大器、單片機、PC計算機、電源連接好并集成到一個設備箱內。

3.根據權利要求1所述的膏體充填管路堵管監測裝置，其特征在于：所述單片機型號為C8051F060 ，信號放大器為GA204、PGA205 兩級程控儀，用放大器級聯，級聯后的程控放大電路的可編程增益組合為 1，2，4，8，10，20，40，80，100，200，400，800，1000，2000，4000，8000，能夠滿足數據采集的要求。

4.一種膏體充填管路堵管監測方法，采用權利要求1~3任一項所述的膏體充填管路堵管監測裝置，其特征在于：包括以下步驟：

（1）將監測管道通過螺紋法蘭和螺母連接在膏體充填管道上，保證其密封性；在同一條充填管道上設置多個監測點，監測點的個數根據實際需要確定；監測管道內設有混合有磁性物的膏體；

（2）連接磁性物濃度測試裝置與監測管道：將監測管道的測磁線圈與電流轉換器的入口端連接，勵磁線圈與恒流源連接；

（3）當充填管道開始輸送膏體時，打開電源開關，啟動PC計算機，觀察不同監測點之間磁性物的濃度變化情況，當相鄰兩個監測點的磁鐵礦砂濃度有明顯差別時，說明這兩個監測點之間管路可能出現堵管，及時對堵管管路進行處理，從而保證整個充填管路的安全。