一种疏浚输送管道电学层析泥浆浓度检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种疏浚输送管道电学层析泥浆浓度检测装置，属于疏浚工程技术领域，其特征在于，至少包括：与疏浚输送管道连通的钢管，所述钢管的内径与疏浚输送管道内径相等；安装于钢管内壁的至少一组电极，该组电极包括十六个电极，所述十六个电极均匀分布于同一圆周上；用于接收所述电极检测信号、并根据公式计算泥浆浓度的接收终端；每个电极通过数据线与接收终端进行数据交互。通过采用上述技术方案，本发明专利技术通过多个电极进行多点检测，能够提高检测结果的信噪比；通过在钢管内壁设置耐磨衬里，能够减小管路的磨损速率，延长其使用寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
一种疏浚输送管道电学层析泥浆浓度检测装置


[0001]本专利技术属于疏浚工程
，具体涉及一种疏浚输送管道电学层析泥浆浓度检测装置。

技术介绍

[0002]浓度计是疏浚船舶的一项重要仪表，其主要作用是检测疏浚输送系统(管路)的泥浆浓度，与流速数据融合计算出瞬时产量和累积产量，为操作人员进行合理、高效的疏浚操作提供重要依据，是当今疏浚船舶必不可少的设备。该设备对于提高疏浚效率和疏浚质量，降低能耗，实现现代化科学管理有着十分重要的意义。
[0003]目前，疏浚船舶的浓度测量普遍采用的是放射源浓度计，然而，放射性物质带来了一系列的缺点，如：具有极高的危险性，存在危害船员人身安全、严重污染环境的极大风险；管理监管责任重大；运输、维护、回收困难且成本昂贵；放射源使用的区域存在政策限制；政府申报程序繁琐；维护频繁且复杂，需要频繁校准；单一扇面检测导致精度误差，测量结果具有不确定性。
[0004]新型疏浚输送管道电学层析泥浆浓度检测装置可以有效代替放射源浓度计装置，具有导电率高、采集信号稳定、使用安全等特点，该技术应用需要解决以下难题：
[0005](1)疏浚泥浆输送管道管径较大(一般在直径400mm-800mm)，激励信号容易耦合噪声信号，检测到的信号的信噪比降低。
[0006](2)输送管道处于高压、输送介质(砂石)的冲击和磨损工况下。
[0007](3)疏浚船舶输送介质多变，空场电导率变化范围较大(例如自来水电导率约为0.01～0.1s/m，污水电导率约为0.1～1s/m，海水电导率约为3.0～5.3s/m等)，需要考虑不同被测物场情况下，为适应不同的测量结果，测量端信号量程的自适应调节，以及根据液体介质的变化实时更新空场信息。

技术实现思路

[0008]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种疏浚输送管道电学层析泥浆浓度检测装置。
[0009]本专利技术的目的是提供一种疏浚输送管道电学层析泥浆浓度检测装置，至少包括：
[0010]与疏浚输送管道连通的钢管(1)，所述钢管(1)的内径与疏浚输送管道内径相等；
[0011]安装于钢管(1)内壁的至少一组电极，该组电极包括十六个电极(3)，所述十六个电极(3)均匀分布于同一圆周上；
[0012]用于接收所述电极(3)检测信号、并根据下列公式计算泥浆浓度的接收终端；每个电极(3)通过数据线与接收终端进行数据交互；
[0013][0014]其中：α表示泥浆浓度，σ1表示水的电导率，σ
mc
表示混合物的平均电导率。
[0015]根据ERT的物理学原理，边界测量值的大小与电导率的大小成线性正比关系。
[0016][0017]其中，U
mc
表示泥水混合物对应的边界测量值，U1表示空场(管道充满海水)对应的边界测量值。
[0018]进一步：在上述钢管(1)的内壁固定有耐磨衬里(2)，所述电极(3)位于耐磨衬里(2)的内壁。
[0019]更进一步：所述钢管(1)内壁安装有两组电极。
[0020]更进一步：在上述钢管(1)上安装有贯穿内外壁的螺纹杆，所述电极(3)于螺纹杆的一端连接，所述螺纹杆的另一端通过螺母与数据线连接。
[0021]更进一步：所述电极(3)的检测面为弧面。
[0022]更进一步：所述耐磨衬里(2)的材料为聚氨酯或陶瓷。
[0023]更进一步：还包括安装于钢管(1)外壁的防护罩(4)。
[0024]本专利技术具有的优点和积极效果是：
[0025]通过采用上述技术方案：本专利技术通过多个电极检测，能够提高信噪比；通过耐磨衬里，能够减小管路的磨损速率；同时，本专利技术能够有效的降低浓度计申报、管理、维护的成本，大大提高疏浚船舶的环保特性。对于疏浚行业和整个社会，该套研制设备可以改善工作人员的生活环境，降低施工现场人员及周边居民的接受放射物质的风险。
附图说明
[0026]图1为本专利技术优选实施例的轴截面图；
[0027]图2为本专利技术优选实施例的外形图。
[0028]其中：1、钢管；2、耐磨衬里；3、电极；4、防护罩。
具体实施方式
[0029]为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
[0030]请参阅图1至图2，一种疏浚输送管道电学层析泥浆浓度检测装置，包括：
[0031]与疏浚输送管道连通的钢管1，所述钢管1的内径与疏浚输送管道内径相等；
[0032]安装于钢管1内壁的至少一组电极，该组电极包括十六个电极3，所述十六个电极3均匀分布于同一圆周上；
[0033]用于接收所述电极3检测信号、并根据下列公式计算泥浆浓度的接收终端；每个电极3通过数据线与接收终端进行数据交互；
[0034][0035]其中：α表示泥浆浓度，σ1表示水的电导率，σ
mc
表示混合物的平均电导率。
[0036]根据ERT的物理学原理，边界测量值的大小与电导率的大小成线性正比关系。
[0037][0038]其中，U
mc
表示泥水混合物对应的边界测量值，U1表示空场(管道充满海水)对应的边界测量值。
[0039]主要包括传感器和电导仪。其中，传感器包括耐压钢管1，耐磨衬里2，电极3，防护罩4；电极3选用耐腐蚀、耐磨的高强度钢，电极3与钢管1用密封件进行密封配合，电极3上加工有螺纹，通过螺母固定于钢管1上，同时，电极3采用了双排(圈)互为冗余的设计，每排(圈)电极个数为16个，均匀排列。耐压钢管1可承受泥浆输送管道的压力，耐磨衬里选用耐磨耐冲击的材料，包括聚氨酯、陶瓷；电极3固定后，余出的螺纹杆作为接线柱，通过另一个螺母可将信号线固定于该接线柱上，信号线用于传输电信号及原理所述的边界测量值。耐高压钢管和耐磨衬里有效的保护钢管不泄漏不腐蚀；电极选用φ100弧形特种钢制成，可以起到耐冲击，保证信号采集稳定的作用；保护罩有效隔绝外界干扰，使采集线路不受影响。
[0040]该专利技术集成电导仪，实时对空场进行标定
[0041]该电学层析成像浓度计集成了电导仪，电导仪安装疏浚船舶底部，测量头浸没在水下，实时测量施工区域水的电导率，并实时传输至数据采集与处理装置，根据空场测量数据与电导率之间的关系可估算出空场，从而避免了在不同水域施工时的多次标定问题，并提高测量精度。
[0042]以上所述仅是对本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本专利技术技术方案的范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种疏浚输送管道电学层析泥浆浓度检测装置，其特征在于，至少包括：与疏浚输送管道连通的钢管(1)，所述钢管(1)的内径与疏浚输送管道内径相等；安装于钢管(1)内壁的至少一组电极，该组电极包括十六个电极(3)，所述十六个电极(3)均匀分布于同一圆周上；用于接收所述电极(3)检测信号、并根据下列公式计算泥浆浓度的接收终端；每个电极(3)通过数据线与接收终端进行数据交互；其中：α表示泥浆浓度，σ1表示水的电导率，σ
mc
表示混合物的平均电导率。根据ERT的物理学原理，边界测量值的大小与电导率的大小成线性正比关系；其中，U
mc
表示泥水混合物对应的边界测量值，U1表示空场对应的边界测量值。2.根据权利要求1所述的疏浚输送管道电学层析泥浆浓度检测装置，其特征在于：在上述钢管...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春峰，王野，陈定，罗刚，刘东波，吴怀利，赵辉，宋冬鹏，赵羽翀，张江，
申请(专利权)人：中交天津航道局有限公司，
类型：发明
国别省市：