[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

本發明涉及一種測試泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的裝置，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。本發明采集數據全面，各檢測單元對泡沫輕質土流干擾小，運行穩定，能夠快速考察各因素對泡沫輕質土流動狀態的影響。

技術領域

本發明涉及多相流領域用測試裝置，具體涉及一種測試泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的裝置。

背景技術

泡沫輕質土因其密度低、比強度高、穩定性優良、施工工藝簡單、綠色環保并且經濟效益好，是新型輕質鐵路路基的主要結構材料，并在鐵路站臺回填、軟土路基填筑、臺背回填、橋梁減跨等方面具有顯著優勢。泡沫輕質土一般采用二步法工藝進行制備，即先制得水泥漿，然后在泡沫輕質土制備一體機中，同時泵入水泥漿、發泡劑、水和壓縮空氣，發泡劑和水在管路內混合制得發泡液，發泡液和壓縮空氣在物理發泡管中混合成泡沫，然后泡沫與水泥漿同時進入靜態混合器快速混合制得泡沫輕質土并通過輸送管道進入澆注區域。泡沫輕質土的制備過程中，多個供料系統同時運作并分別由變頻器控制。由于在連續作業過程中，各供料系統存在不同程度的損耗，所制備的泡沫輕質土的濕密度和穩定性存在較大波動。由于檢測手段的不完善，很難判斷引起波動的原因，也難以研究影響泵送管路內泡沫輕質土流動狀態的因素，阻礙了現澆泡沫輕質土制備技術的發展。

發明內容

鑒于目前技術的不足，本發明在綜合各類多相流檢測方法的基礎上，設計了數據采集更全面、可靠性良好測試裝置及，可以快速、準確的顯示各供料系統內和泵送管路內物料的狀態，并且能保證良好的平行性和重復性。

本發明采用的技術方案是：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。

所述裝置主體由以下部分組成：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。

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。

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。