一种利用浮力原理测量水泥浆密度的测量装置的制作方法

本实用新型涉及密度测量装置技术领域，特别涉及一种利用浮力原理测量水泥浆密度的测量装置。

背景技术：

固井水泥浆是用水泥车将一定比例固井水(水、液体外加剂)和混灰(水泥、固体外加剂、外掺料混合物)在混拌罐内混拌成浆体，达到性能要求后泵送入井内。浆体密度是水泥浆重要性能参数，入井前必须进行实测。长期以来，检测水泥浆密度，需要专人站在高压管线上探身到罐内取浆，然后倒入地面上的密度计内测量，检测完的水泥浆重新倒回混浆罐内。由于取浆人长期站在车的高压管线上，存在高压伤人和从车上掉下摔伤危险，也曾发生过探身取浆时栽入混浆罐内水泥浆中的事故，需要人员多、劳动量大且不安全，有鉴于此，开发一套无需人工取浆、能连续、自动测量水泥浆密度的装置非常必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够实现自动、连续测量水泥浆密度的利用浮力原理测量水泥浆密度的测量装置。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种利用浮力原理测量水泥浆密度的测量装置，包括支架、浆杯、定滑轮、拉绳和密度测量装置；其中，

所述支架包括竖部和沿所述竖部顶端斜向延伸至水泥混拌罐罐口上方的延伸部；所述定滑轮固定在所述延伸部的顶端；所述拉绳设置在所述定滑轮上，且一端与设置在所述水泥混拌罐罐体外部的密度测量装置连接、另一端与所述浆杯连接；

所述浆杯为一顶部和底部为均为锥形的封闭式杯体，所述杯体顶部设置有固定所述拉绳的浆杯提环；

所述密度测量装置包括设置在壳体内的计算模块和设置在壳体表面的电子显示屏；所述计算模块能够测得拉绳所受到的拉力大小并结合所述计算模块内部存储的浆杯重量和容积数据换算出盛满水泥浆的浆杯中的水泥浆密度；所述电子显示屏用于显示所述计算模块计算出的水泥浆密度。

进一步地，所述支架的竖部自底端向上开设有一轴向通槽将所述竖部下部分隔为两个夹持部；在其中一个所述夹持部侧壁上沿轴向开设有至少两个螺栓孔，使测量装置通过将所述轴向通槽插装在所述水泥混拌罐罐体灌口处的侧壁上并通过插装在螺栓孔内的螺栓固定在所述水泥混拌罐上。

进一步地，该测量装置还包括一个能够套装在浆杯外侧的环状浆杯刷；所述环状浆杯刷包括通过一横杆固定在所述支架上的环形圈和沿圆周方向设置在所述环形圈部内侧且向圆心处延伸的刷毛。

与现有技术相比，该利用浮力原理测量水泥浆密度的测量装置无需测量人员反复到水泥车混拌罐内取浆等危险操作即可能够实现自动、连续测量水泥浆密度的测量，远离危险源，节省人力，避免污染环境的同时保证测量数据准确可靠。

附图说明

图1为本实用新型的利用浮力原理测量水泥浆密度的测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型的利用浮力原理测量水泥浆密度的测量装置的浆杯的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1～2所示，该利用浮力原理测量水泥浆密度的测量装置包括支架1、浆杯2、定滑轮3、环状浆杯刷4、拉绳5和密度测量装置6；其中，

所述支架1包括竖部101和沿所述竖部101顶端斜向延伸至水泥混拌罐罐口上方的延伸部102；其中，所述支架1的竖部101自底端向上开设有一轴向通槽103将所述竖部101下部分隔为两个夹持部；在位于外侧的夹持部的侧壁上沿轴向开设有两个螺栓孔104，使测量装置通过将所述轴向通槽103插装在所述水泥混拌罐罐体灌口处的侧壁上并通过插装在螺栓孔104内的螺栓紧固在所述水泥混拌罐上；

所述定滑轮3固定在所述延伸部102的顶端；所述拉绳5设置在所述定滑轮3上，且一端与设置在所述水泥混拌罐罐体外部的密度测量装置6连接、另一端与所述浆杯2提环连接；所述浆杯2能够通过定滑轮3在拉绳5的作用下竖直放入或提出水泥浆混拌罐；

所述浆杯2为一顶部和底部为均为锥形、中部为圆柱形的的封闭式杯体，所述杯体顶部设置有固定所述拉绳5的浆杯提环；

所述密度测量装置6包括设置在壳体内的计算模块和设置在壳体表面的电子显示屏；所述计算模块能够测得拉绳所受到的拉力大小并结合所述计算模块内部存储的浆杯重量和容积数据换算出盛满水泥浆的浆杯中的水泥浆密度；所述电子显示屏用于显示所述计算模块计算出的水泥浆密度；

具体地，所述计算模块包括能够测量拉绳5拉力值F_拉的拉力测量单元和用于计算水泥浆密度的计算单元；所述计算单元内部存储有所述浆杯2的重量G和体积V对应的具体数值，当计算单元接收到实时拉力值F_拉时，计算单元开始进行水泥浆密度值的计算：

当浆杯完全浸没在水泥浆中时，

F_拉+F_浮＝G

其中，F_浮为浆杯浸没在水泥浆中受到的浮力；

则水泥浆的密度ρ_水泥浆为：

ρ_水泥浆＝(G-F_拉)/Vg

在浆杯2重量G、体积V一定的情况下，水泥浆密度ρ_水泥浆与电子秤拉力F_拉有关，即通过测得F_拉计算出水泥浆密度ρ_水泥浆。

其中，所述浆杯2具有一定的重量，保证浆杯2下放至水泥浆中后能够在水泥浆中自行下沉。

所述拉绳5可以通过人力操作也可以通过机械臂控制，为保证所述密度测量装置6的测量准确性，进行测量时，应使浆杯2完全浸没在水泥浆中且浆杯稳定后再进行测定。

所述环状浆杯刷4套装在浆杯外侧并通过一横杆固定在所述支架1的竖部101上；所述环状浆杯刷4包括环形圈和沿圆周方向设置在所述环形圈部内侧且向圆心处延伸的刷毛；所述环形圈的内径大于所述浆杯2的外径，所述刷毛设置在所述环形圈内侧且沿环形圈圆周方向排列也构成一个内径小于所述浆杯2的外径的环形，使所述浆杯2在拉绳5的作用下从水泥混拌罐中竖直提出，经所述环状浆杯刷4内圈通过后将附着在所述浆杯2外壁上的水泥浆刮净，防止污染周边环境。