【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及灌浆施工工程，具体的说是一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法及装置。
技术介绍
1、在灌浆工程中，水泥浆液密度涉及到工程量计算与工程质量过程控制，是一个必须在线动态准确测量的关键参数。目前灌浆工程中使用的较多的是核子密度计和差压式密度计。核子密度计由于价格昂贵和环保部门管理严密，在使用和管理中带来诸多不便，已逐渐淡出市场。差压密度计，其原理是源于静压式液位测量，具体是水泥浆液流经一个垂直的测量筒后溢出，测量筒下部安装一个压力传感器，根据测得的压强计算出浆液密度，这种方法只适合检测静态和流速相对稳定流体。然而，如果采用低速流体，一方面水泥浆液会出现颗粒沉淀导致压力传感器以上范围内的浆液密度不均匀，不能保持一致；另一方面压力传感器膜片容易堵塞、结垢，测量数值不稳，偏差较大，后期维护困难与成本高。如果采用高速流体，不可避免地产生高压浆液的冲击而大大影响测量精度，且在浆液密度变化范围内，产生静压压差变化范围也相对很微小，这本身就很难保证测量精度。故差压密度计在使用中也具有诸多不足与不便。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法及装置，能够实现快速与准确的各类水泥浆液密度测量，且结构简单耐磨损，易冲洗，维护量少，成本较低。
2、为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体方案为：一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，建立水泥浆液流动通路并在流动通路上设置文丘里管，测量水泥浆液流动通路的流量、文丘里管的收缩段上游压强以及文丘
3、
4、式中，ρ为水泥浆液密度，μ为为流量系数，由现场分段线性标定，d为文丘里管的收缩段上游管径，d为文丘里管的喉部直径，p1为文丘里管的收缩段上游的压强，p2为文丘里管的喉部压强，q为水泥浆液流动通路的流量。
5、优选的，测量文丘里管的收缩段上游压强和文丘里管的喉部压强时，保持文丘里管水平分布。
6、优选的，采用电磁流量计测量水泥浆液流动通路的流量。
7、优选的，水泥浆液流动通路的流量恒定。
8、优选的，水泥浆液流动通路的流量为15～30l/min。
9、一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量装置，包括用于连接在水泥浆液搅拌桶上的循环管路，在循环管路上沿水泥浆液的流动方向依次设有泥浆泵、流量计以及文丘里管，文丘里管中设有测量文丘里管的收缩段上游压强的第一压力传感器以及测量文丘里管的喉部压强的第二压力传感器。
10、优选的，文丘里管上设有水平尺和用于调整文丘里管呈水平姿态的三脚底座。
11、优选的，文丘里管具有收缩段、喉部和扩散段，收缩段从管径d收缩至喉部直径d，收缩角20°，喉部长度等于管径d，扩散段则将管径由d扩至d。
12、有益效果
13、1、本专利技术能够在水泥浆液搅浆桶外形成自循环测量体系，不受灌浆作业的影响，保证浆液密度检测的技术指标；
14、2、本专利技术能够通过泥浆泵泵送稳定流量的循环浆液，一般采用适当的流量，比如15～30l/min，足可以产生可控的较大的压力差p1-p2，准确地计算出水泥浆液的密度；
15、3、本专利技术的测量密度范围宽达1～2g/cm3水灰比0.45～10，误差范围一般在±0.5％以内；
16、4、本专利技术中的文丘里管结构简单、设计合理，管内传感器表面不会堵塞、结垢，易于维护；文丘里管能对收缩段上游管内流体进行有效的流动调整(整流)，不会出现浆液沉淀而导致浆液密度不均匀，从而实现了高精确度与高稳定性的密度测量；文丘里式密度计具有很高的稳定性，能够在各种恶劣环境下保持稳定的性能。
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1.一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，其特征在于：建立水泥浆液流动通路并在流动通路上设置文丘里管(4)，测量水泥浆液流动通路的流量、文丘里管(4)的收缩段上游压强以及文丘里管(4)的喉部压强，经以下公式计算水泥浆液密度：
2.如权利要求1所述的一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，其特征在于：测量文丘里管(4)的收缩段上游压强和文丘里管(4)的喉部压强时，保持文丘里管(4)水平分布。
3.如权利要求1所述的一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，其特征在于：采用流量计(3)测量水泥浆液流动通路的流量。
4.如权利要求1所述的一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，其特征在于：水泥浆液流动通路的流量恒定。
5.如权利要求4所述的一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，其特征在于：水泥浆液流动通路的流量为15～30L/min。
6.一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量装置，其特征在于：包括用于连接在水泥浆液搅拌桶(1)上的循环管路(10)，在循环管路(10)上沿水泥浆液的流动方向依次设有泥浆泵(2)、流量计
7.如权利要求6所述的一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量装置，其特征在于：文丘里管(4)上设有水平尺(7)和用于调整文丘里管(4)呈水平姿态的三脚底座(8)。
8.如权利要求6所述的一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量装置，其特征在于：文丘里管(4)具有收缩段、喉部和扩散段，收缩段从管径D收缩至喉部直径d，收缩角20°，喉部长度等于管径d，扩散段则将管径由d扩至D。
...【技术特征摘要】
1.一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，其特征在于：建立水泥浆液流动通路并在流动通路上设置文丘里管(4)，测量水泥浆液流动通路的流量、文丘里管(4)的收缩段上游压强以及文丘里管(4)的喉部压强，经以下公式计算水泥浆液密度：
2.如权利要求1所述的一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，其特征在于：测量文丘里管(4)的收缩段上游压强和文丘里管(4)的喉部压强时，保持文丘里管(4)水平分布。
3.如权利要求1所述的一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，其特征在于：采用流量计(3)测量水泥浆液流动通路的流量。
4.如权利要求1所述的一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，其特征在于：水泥浆液流动通路的流量恒定。
5.如权利要求4所述的一种用于灌浆工程中水泥浆液密度的测量方法，其特征在于：水泥浆液流动通路的流量...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔大田，陈伟，王江峰，王晓睿，徐荣超，李磊成，罗耀武，贾景超，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：
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