[發明專利]一種基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202310661132.8
• 申請日: 2023-06-06
• 公開（公告）號: CN116559022A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 吳文慶;方寧;郭亞麗;楊航;王先愷
• 申請（專利權）人: 上海勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01N9/02
• 分類號: G01N9/02
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 雷紹寧

1.一種基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置，包括樣品倉、檢測裝置、支持裝置、壓縮裝置和信息處理與顯示裝置，其特征在于，所述樣品倉內設置有檢測裝置，所述樣品倉一側設置有壓縮裝置，所述壓縮裝置安裝于支持裝置內，所述檢測裝置包括氣壓傳感器、重力傳感器和限位傳感器，所述氣壓傳感器安裝于所述樣品倉側壁上，所述重力傳感器安裝于所述樣品倉底部，所述重力傳感器上端設置有樣品托盤，所述限位傳感器設置于所述樣品倉與所述壓縮裝置連接處，所述壓縮裝置包括動力驅動座，所述動力驅動座連接有液壓桿，所述液壓桿連接活塞，所述活塞一側設置有擠壓缸，所述支持裝置包括頂板，所述頂板上分別連接有多個內支柱和外支柱，所述內支柱一側連接頂板，所述內支柱另一側連接擠壓缸，所述外支柱一側連接于所述頂板邊緣處，所述外支柱另一側連接所述樣品倉，所述信息處理與顯示裝置與所述檢測裝置連接，所述信息處理與顯示裝置包括處理器與顯示器，所述處理器分別接收并處理氣壓傳感器、重力傳感器和限位傳感器的信號。

2.根據權利要求1所述的一種基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置，其特征在于，所述樣品托盤上放置有所測樣品，所述所測樣品的體積不應小于所述擠壓缸體積的5％，所測樣品為固體形態，所測樣品含水率低于75％。

3.根據權利要求1所述的一種基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置，其特征在于，所述處理器分別與所述氣壓傳感器、重力傳感器和限位傳感器電連接，所述顯示器與所述處理器連接。

4.根據權利要求1所述的一種基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置，其特征在于，所述內支柱數量為4個，所述外支柱的數量為4個，所述內支柱分別固定所述頂板和所述擠壓缸，所述外支柱固定所述動力驅動座與所述樣品倉。

5.根據權利要求4所述的一種基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置，其特征在于，所述內支柱與所述擠壓缸連接能夠使所述液壓桿、活塞和擠壓缸在同一軸線上。

6.根據權利要求5所述的一種基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置，其特征在于，所述擠壓缸側面設置有排氣孔，所述排氣孔設置于所述擠壓缸上端，所述排氣孔距離所述擠壓缸左側邊緣的距離不小于所述活塞的厚度。

7.根據權利要求1所述的一種基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置，其特征在于，所述樣品倉與所述檢測裝置之間設置有通孔，通過所述通孔使所述樣品倉與所述檢測裝置聯通，所述通孔上設置有限位傳感器，所述限位傳感器通過限位桿連接于所述通孔上。

8.根據權利要求1所述的一種基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置，其特征在于，所述樣品倉前端設置有倉門，所述倉門上設置有密封條，所述樣品托盤安裝于底柱上，所述底柱上設置有重力傳感器。

9.一種基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置的測量方法，其特征在于，污泥真密度檢測裝置為權利要求1到8任一項權利要求所述基于壓縮空氣的污泥真密度檢測裝置，包括以下步驟：

S1：打開倉門，將用于盛放待測污泥樣品的空容器置于樣品倉內的重力傳感器之上的托盤上，緊閉倉門，通過所述處理器處理，所述顯示器上顯示記錄質量m₀；

S2：在關閉倉門氣壓穩定時，記錄氣壓傳感器數值為P₀，通過動力驅動座上的動力啟動液壓桿，所述液壓桿直至將活塞推至限位傳感器后，所述限位傳感器限位信號傳輸給所述處理器，所述處理器傳出信號停止推動液壓桿，等待數秒氣壓穩定時，記錄氣壓傳感器數值P₁；

S3：再次打開倉門，將已盛放污泥樣品的容器置于樣品倉內的重力傳感器之上的托盤，緊閉倉門，通過所述處理器處理，所述顯示器上顯示記錄質量m₁；

S4：再次關閉倉門氣壓穩定時，記錄氣壓傳感器數值為P₂，通過動力驅動座上的動力啟動液壓桿，所述液壓桿直至將活塞推至限位傳感器后，所述限位傳感器限位信號傳輸給所述處理器，所述處理器傳出信號停止推動液壓桿，等待數秒氣壓穩定時，記錄氣壓傳感器數值，P₃；

由于自排氣孔至限位傳感器的擠壓缸容積為已知，設定為V，

根據如下公式計算污泥真密度：

通過所述信息處理與顯示裝置的處理器和顯示器的傳感器信號，并將其轉換為質量與壓力的數字信號，根據內嵌計算公式計算污泥真密度，并保存和顯示數據。