检测流入管道的混凝土的速度分布的装置制造方法及图纸

本发明专利技术所提出的检测在输送混凝土的径向对称管道内的混凝土的速度分布的装置包括一个发送一个与管道轴线斜交的通过管道和其中的混凝土的超声射线、接收作为响应的受扰动的超声射线的声波探头机构以及一个分析探头机构发送的信号、从中得出表示混凝土的速度分布的图的电子电路。按照本发明专利技术，所述探头机构使用频率在２０至５００ＫＨｚ之间的超声射线，而所述电子电路以每秒１０至７０次的更新频率对探头机构送来的指示速度的信号进行处理，除去其中由于在混凝土中的传播率而引起的分量，得到沿声波轴的速度测量结果，这个结果不是相对的，具有它自己的符号。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测在输送混凝土的径向对称的管道内的混凝土的速度分布的装置。已知有一些方法和装置用来检测在导管内流动的非均匀流体混合物的速度分布。这些方法和装置通常用于医疗和生物领域，检测对象是浓度有限、粘滞度不高的组织液和/或生理液，如血液，它们的不均匀性比所流过的导管的尺寸低几个数量级，是非常小的。然而，对于诸如混凝土那样的高浓度和粘滞性很高、不均匀性与所流过的通常是直径颇大的管道的尺寸具有相同数量级的流体来说，至今尚未着意解决它们的速度分布的检测问题。本专利技术针对这个问题提出了一种检测在输送混凝土的管道内的混凝土的速度分布的装置，从而解决了这个问题。这种装置包括一个发送一个与管道轴线斜交的通过所述管道和在其中流动的混凝土的超声波束、接收作为响应的受扰动的超声波束的声波探头机构，以及一个分析所述探头机构发送的信号得出混凝土速度分布图的电路。这种装置的特征是所述探头机构使用频率在20至50KHz之间的超声束，而所述电路以每秒10至70次的更新频率对探头机构送来的指示速度的信号进行处理，除去其中由于在混凝土中的传播率而引起的分量，得到沿声波轴的速度测量结果，这个结果不是相对的，具有它自己的符号。所述检测装置可以使所述速度测量结果显示成速度分布。而且，它可以通过在截面区上的速度积分得出流率，它也可以通过速度在空间内的一阶导数得出粘滞度，以及通过对一组速度分布的统计分析得出颗粒度和浓度。为了经济起见，也为了使结构和操作更为简单，在本专利技术的检测装置中，探头机构采用发送探头和接收探头合在一起的形式通常是很方便的。最好，这种探头机构加到所述管道上时安装成使超声束与管道轴线成15°至75°的角。下面将参照附图详细对本专利技术进行说明。这些附图示出了本专利技术的检测装置的实施例，其中附图说明图1示出了按本专利技术构成的检测装置的方框图；图2和2A以两个正交的剖视图示出作为图1所示检测装置一个部件的声波探头加到传送混凝土的管道上的情况；图3示出了在所述管道内所述探头发射的超射线传播到与所述射线相交部分的混凝土的情况；图4示出了例如在本专利技术的检测装置中所显示的流入运输管道的混凝土的速度分布的一个例子。如这些附图所示，按本专利技术构成的检测装置利用频率在20至500KHz之间的超声射线γ(图1和2)，与流过管道C的混凝土相交。所述检测装置检测响应射线γ’(图1和2A)上所出现的扰动，这种扰动是由于非均匀混凝土的不规则性影响所述射线γ’的传播造成的。检测装置在加到管道C上时，使所用的超声射线与管道C的轴线成15°至75°的角(图2)。如图1所示，检测装置包括一个向混凝土流过的管道C适当倾斜发送超声射线γ的发送探头1，使超声射线与其中混凝土相交从而传播受到扰动；一个收集从管道C射出的受扰动的超声束γ的接收探头2；以及一个接收由接收探头2所产生的信号的接收电路。接收探头2配置在与发送探头1相同的平面上，相互之间形成一个任意的夹角α(见图2A)，但也可以与发送探头1合在一起(如图2所示)，这样既经济又简便，更为可取。在接收电路中，接收探头2输出的信号由增益随时间(也就是形成信号的传播点的距离)改变的对数放大器3放大。经放大的信号送至无源分解电路4。这是一个简单的电路(最好是一个非常便宜的RC单元)，用来恢复信号的实部和虚部，并将它们分别送至受采样电路7控制的分路电路5和6。在分路电路5和6(最好是两个简单而经济的数字分路器)中，对信号的各实部和虚部进行分路。分路器5和6的分路时基选择成每个时刻与管道内四级信号行进的空间中的一个位置相应，从而通过分析可以得到所需的分布，即管道C内混凝土流过沿超声射线在采样间隔各距离上的相应部分处的质量。图2例示了这一系列部分S。分路电路5输出的信号与分路电路6输出的信号相乘后送至相关器9，而分路电路6输出的信号在改变符号后与分路电路5输出的信号相乘后送至相关器8。相关器8和9由采样电路7控制。在所述电路中，每个截面的信号的实部与虚部受到相关处理，从而可以恢复沿超声射线各部分处的颗粒的速度。通过将管道壁按定义标识为是无速度的部分，就能使测量与在混凝土(流入管道C的特定混凝土)中的传播速度和超声射线在管道壁一混凝土通路中的折射角(见图3)无关，从而能得到在各部分的速度的绝对测量结果(而不是像在那些用于医疗和生物领域的已知检测装置中得到的相对测量结果)，这些结果带有各自的符号。考虑到混凝土很不均匀，而且通常用往复泵输送，从而输送运动不均匀这些特点，应该以采样电路7的更新频率每秒进行至少10至70次的处理。在相关电路中因此还执行平均操作，使得信号在除去噪声后再送至接收电路中的处理器10。然后，所述处理器重新将信号的实部和虚部结合起来，再执行滤波操作，从各速度值(分别带有各自的符号)中导出所需的分布，在显示器上加以显示，如图4这个例子所示(其中纵座标v表示速度，横座标d表示让混凝土流过的管道C的直径)。恢复了各部分处的速度值后，用同一个处理器10通过一般的电子计算操作还可以确定流入管道C的混凝土的流率(在截面区的速度积分)、粘滞度(在空间中的速度导数)和颗粒度(通过对一组速度进行统计分析得出)。能够最终确定所有这些物理量就可以保证对通过装有本专利技术的检测装置的管道C输送的混凝土的质量认证。权利要求1．一种检测在输送混凝土的径向对称的管道内的混凝土的速度分布的装置，所述装置包括一个用来发送一个与管道轴线斜交的通过管道和在其中流动的混凝土的超声射线、接收作为响应的受扰动的超声射线的声波探头机构和一个用来分析所述探头机构发送的信号、从中得出表示混凝土的速度分布的图的电子电路，所述装置的特征是所述探头机构使用频率在20至500KHz的超声射线，而所述电子电路以每秒10至70次的更新频率对探头机构送来的指示速度的信号进行处理，除去其中由于在混凝土中的传播率而引起的分量，得到沿声波轴的速度测量结果，这个结果不是相对的，具有它自己的符号。2．如在权利要求1中所述的装置，其中所述速度测量结果以速度分布的形式显示。3．如在权利要求1和2中所述的装置，其中流率按在截面区上的速度积分测量。4．如在权利要求1至3中所述的装置，其中粘滞度测量结果按在空间中的速度一阶导数得出。5．如在权利要求1至4中所述的装置，其中颗粒度和浓度的测量结果通过对一组速度分布进行统计分析得出。6．如在权利要求1至5中所述的装置，其中探头机构采用发送探头与接收探头合在一起的结构。7．如在权利要求1至6中所述的装置，其中所述探头机构加到所述管道上，使得所使用的超声射线与管道轴线成15°至75°的角。8．如在权利要求1至7中所述的装置，其中得出对通过所述管道输送的混凝土的质量认证。全文摘要本专利技术所提出的检测在输送混凝土的径向对称管道内的混凝土的速度分布的装置包括一个发送一个与管道轴线斜交的通过管道和其中的混凝土的超声射线、接收作为响应的受扰动的超声射线的声波探头机构以及一个分析探头机构发送的信号、从中得出表示混凝土的速度分布的图的电子电路。按照本专利技术,所述探头机构使用频率在20至500KHz之间的超声射线,而所述电子电路以每秒10至70次的更新频率对探头机构送来的指示速度的信号进行处理,除去其中由于在混凝土中的传播率而引起的分量,得到沿声波轴的速度测量结果,这个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测在输送混凝土的径向对称的管道内的混凝土的速度分布的装置，所述装置包括一个用来发送一个与管道轴线斜交的通过管道和在其中流动的混凝土的超声射线、接收作为响应的受扰动的超声射线的声波探头机构和一个用来分析所述探头机构发送的信号、从中得出表示混凝土的速度分布的图的电子电路，所述装置的特征是：所述探头机构使用频率在２０至５００ＫＨｚ的超声射线，而所述电子电路以每秒１０至７０次的更新频率对探头机构送来的指示速度的信号进行处理，除去其中由于在混凝土中的传播率而引起的分量，得到沿声波轴的速度测量结果，这个结果不是相对的，具有它自己的符号。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：乔果莫尔逖，贾恩弗兰卡文图瑞诺，
申请(专利权)人：奇发股份公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]