[發明專利]一種測試泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的裝置

在審

• 申請號: 202010150209.1
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111257169A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 程冠之;李世達;董全霄;謝永江;鄭新國;李化建;蔡德鉤;姚建平;夏思盟;劉競;李書明;曾志;李斯;謝蛟;謝清清;王唯偉
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國國家鐵路集團有限公司
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00;G01N11/02;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種測試泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的裝置，其特征在于：適用于自動化的現澆泡沫輕質土生產設備，可實時監測供漿管路內水泥漿的體積流速、壓力、溫度、水膠比和供泡管路內泡沫流的體積流速、壓力、氣體含量以及泵送管路內泡沫輕質土的體積流速、壓力、溫度、流型、氣體含量、氣泡尺寸分布等參數。

2.根據權利要求1所述的一種測試泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的裝置，其特征在于：所述裝置由以下部分組成：1)水泥漿流監測系統①由檢測管(1)、流量計(2)、壓力檢測器(3)溫度檢測器(4)和密度檢測器(5)組成；2)泡沫流監測系統②由檢測管(6)、流量計(7)、壓力檢測器(8)、溫度檢測器(9)和氣-液相含率檢測器(10)組成；3)泡沫輕質土流監測系統③由一組或多組泡沫輕質土流檢測器④組成，一組泡沫輕質土流檢測器由檢測管(11)、流量計(12)、壓力檢測器(13)、溫度檢測器(14)、流型檢測器(15)、氣-液相含率檢測器(16)、氣泡分布檢測器(17)組成；4)數據傳輸及處理系統⑤由信號處理器(18)、PC終端(19)組成。

3.根據權利要求1所述的一種測試泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的裝置，其特征在于：在所述裝置的水泥漿流監測系統①，檢測管(1)安裝在供漿管路與泡沫輕質土混合器之間，檢測管(1)內徑與供漿管路內徑相同，沿流動方向依次安裝流量計(2)、壓力檢測器(3)溫度檢測器(4)和密度檢測器(5)；流量計(2)為電磁流量計；壓力檢測器(3)由陶瓷壓力傳感器和變送器組成；溫度檢測器(4)為熱電偶式溫度傳感器或熱電阻式溫度傳感器；密度檢測器(5)為音叉密度計，采用縮進式安裝與檢測管(1)內。

4.根據權利要求1所述的一種測試泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的裝置，其特征在于：在所述裝置的泡沫流監測系統②，檢測管(6)安裝在供泡管路與泡沫輕質土混合器之間，檢測管(6)內徑與供泡管路內徑相同，沿流動方向依次安裝流量計(7)、壓力檢測器(8)溫度檢測器(9)和氣-液相含率檢測器(10)；流量計(7)為渦輪流量計；壓力檢測器(8)由陶瓷壓力傳感器和變送器組成；溫度檢測器(9)為熱電偶式溫度傳感器或熱電阻式溫度傳感器；氣-液相含率檢測器(10)為徑向結構的兩電極非接觸電阻抗傳感器。

5.根據權利要求1所述的一種測試泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的裝置，其特征在于：在所述裝置的泡沫輕質土流檢測器④，檢測管(11)可安裝在泡沫輕質土輸送管路的任意位置，檢測管(11)內徑與泡沫輕質土輸送管路內徑相同，沿流動方向依次安裝流量計(12)、壓力檢測器(13)、溫度檢測器(14)、流型檢測器(15)、氣-液相含率檢測器(16)、氣泡分布檢測器(17)；流量計(12)為插入式渦輪流量計；壓力檢測器(13)由陶瓷壓力傳感器和變送器組成；溫度檢測器(14)為熱電偶式溫度傳感器或熱電阻式溫度傳感器；流型檢測器(15)由多個鋼化玻璃板直通管道視鏡組成，管道視鏡以一定徑向間距分布在管道不同軸向位置，可觀察管路內泡沫輕質土與氣體的界面位置并具有較高的耐壓等級；氣-液相含率檢測器(16)為軸向結構的多電極非接觸電阻抗傳感器，氣泡分布檢測器(17)為陣列式電導探針傳感器。

6.根據權利要求1所述的一種測試泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的裝置，其特征在于：在所述裝置的數據傳輸及處理系統⑤，信號處理器組(18)可同時對各傳感器信號分別進行處理；PC終端(19)接收處理后的信號后，可對信號進行記錄、轉換、計算并顯示供漿管路內水泥漿的體積流速、壓力、溫度、水膠比和供泡管路內泡沫流的體積流速、壓力、溫度、泡沫密度以及泵送管路內泡沫輕質土的體積流速、壓力、溫度、流型、濕密度、氣泡尺寸分布等參數。

7.根據權利要求1所述的一種測試泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的裝置，其特征在于：根據供漿管路內水泥漿的體積流速、密度和供泡管路內泡沫流的體積流速、壓力、泡沫密度計算泡沫輕質土理論濕密度和體積流速，并通過泵送管路內泡沫輕質土的體積流速、壓力、溫度、流型、濕密度、氣泡尺寸分布等參數考察泡沫輕質土在泵送過程中的穩定性。同時可考察在供漿管路內水泥漿狀態的變化或供泡管路內泡沫流狀態的變化對泵送管路內泡沫輕質土狀態的影響。