称重式泥浆比重计及其检测泥浆比重的方法与流程

1.本发明涉及的是一种泥浆比重计，特别是一种检测地下连续墙施工泥浆比重的一种称重式泥浆比重计及其检测泥浆比重的方法，属于地下工程中施工泥浆技术指标检测技术领域。


背景技术：

2.泥浆比重是地下连续墙施工中制备泥浆、成槽护壁泥浆与清孔后泥浆控制指标中一个重要技术指标，泥浆比重检测误差将影响地下连续墙施工质量。
3.目前在地下连续墙施工中对泥浆比重的检测，采用了一种不等臂杠杆式泥浆比重计。它由测试杯、水准泡、测试杆标尺、移动砝码、平衡筒与支架组成。每次使用此泥浆比重计前，都要校验泥浆比重计是否准确，校验过程较繁琐，要在测试杯中注满清水，并将溢出的清水揩干净，再通过增减平衡筒内的金属颗粒，使所测量的水比重为1，且水准泡处于水平位置。还有对此泥浆比重计材料、制造精度与维护保养要求较高，否则，校验泥浆比重计很费时，泥浆比重检测误差也大。再者，泥浆比重检测结果不能自动记录与远程传输。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种称重式泥浆比重计。通过采用此称重式泥浆比重计，可方便的检测泥浆比重，只要将探头放入泥浆内称其重量，就能显示此泥浆的比重，校验过程简单，检测精度较高。
5.本发明的第一方面提供了一种称重式泥浆比重计，其包括内置有称重传感器的表头部件，所述表头部件的顶部连接有表头拎攀，所述表头部件的下部开设有通孔，连接于所述称重传感器下部的吊绳部件穿过所述通孔并连接于探头。
6.本发明称重式泥浆比重计的一些实施例中，所述表头部件的内部还设有内部模块组，联接于所述称重传感器，所述内部模块组包括微处理模块、显示处理模块和接口输出模块，所述表头部件的外部设置有液晶显示屏和数据输出接头，所述液晶显示屏联接于所述显示处理模块，所述数据输出接头联接于所述接口输出模块。
7.本发明称重式泥浆比重计的一些实施例中，所述内部模块组还包括放大电路模块，联接于所述称重传感器和所述微处理模块。
8.本发明称重式泥浆比重计的一些实施例中，所述微处理模块在获取到所述称重传感器的称重信号后，根据阿基米德定律公式f
浮
＝ρ
液
·
g
·
v
排
与探头在泥浆液体里受力平衡的公式f
称重
＝g
探头
‑
f
浮
得出被测泥浆比重：ρ
泥浆
＝k(g
探头
‑
f
称重
)/v
探头
；
9.其中，ρ
泥浆
为被测泥浆比重，单位g/cm3；g
探头
为探头重量，单位g，是已知的常量；f
称重
为探头在泥浆液体里称处的重量，单位g，由称重传感器获得，是已知的变量；v
探头
为探头的体积，单位cm3，是已知的常量；k为修正系数，是一个变量，是在称重式泥浆比重计标定时自动生成。
10.本发明称重式泥浆比重计的一些实施例中，所述内部模块组还包括电源转换及稳
压模块、充电模块、电池组模块，所述表头部件的外部还设置有充电接头，所述充电接头依次通过所述电源转换及稳压模块、所述充电模块联接于所述电池组模块。
11.本发明称重式泥浆比重计的一些实施例中，所述表头部件包括背部开口的表头壳体以及采用螺钉连接于背部开口上的壳体后盖。
12.本发明称重式泥浆比重计的一些实施例中，所述吊绳部件包括连接于所述称重传感器的下端的吊绳连接杆、连接于所述吊绳连接杆的下端的吊绳以及连接于所述吊绳的下端、用于连接探头的吊绳螺栓。
13.本发明称重式泥浆比重计的一些实施例中，所述表头部件的外部还设置有操作键组，联接于所述微处理模块，所述操作键组包括用于切换比重和称重功能的切换键、用于称重式泥浆比重计标定的标定键，以及用于调零所述液晶显示屏的调零键。
14.本发明的第二方面提供了一种采用上述称重式泥浆比重计的检测泥浆比重的方法，其包括步骤：
15.握持表头拎攀，使称重式泥浆比重计的探头处于空气中，进行调零；
16.将清水倒入测试泥浆罐内，将所述探头浸没在所述清水中，进行标定；
17.将所述测试泥浆罐内的清水倒出，再倒入需要检测比重的泥浆，将所述探头重新浸没在所述泥浆中，得到泥浆比重数据。
18.本发明上述方法的一些实施例中，将调零和标定后的所述称重式泥浆比重计重复多次用于检测不同的泥浆。
19.由于采用上述技术方案，使得本发明具有以下有益效果：
20.应用本发明提供的一种称重式泥浆比重计，能方便的在地下连续墙施工中进行泥浆比重检测。只要将称重式泥浆比重计探头放入被测泥浆内，就能显示此泥浆的比重。此称重式泥浆比重计校验过程简单，还能进行泥浆的比重的在线检测，泥浆比重检测结果可在上位机上显示与保存。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明的称重式泥浆比重计的正面示意图。
23.图2为图1的a
‑
a剖面示意图。
24.图3为本发明的称重式泥浆比重计的内部模块组的示意图。
25.图4为本发明的称重式泥浆比重计的液晶显示器的显示示意图。
具体实施方式
26.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
27.下面结合附图和具体实施例对本发明实施例做进一步详细的说明。
28.参阅图1和图2，本发明实施例提供了一种称重式泥浆比重计，其主要包括：一个表头部件1、一个表头拎攀2、一个固定螺栓3、一个称重传感器4、一个吊绳部件5与一个探头6，其配套器具为一个测试泥浆罐7。表头部件1内部形成一容置空间，称重传感器4内置于该容置空间内，表头拎攀2位于表头部件1的外部并连接在表头部件1的顶部，表头部件1的下部开设有通孔，连接于称重传感器4下部的吊绳部件5穿过该通孔后连接于探头6。进一步地，称重传感器4的顶部螺合于固定螺栓3，固定螺栓穿过表头部件1顶部的通孔并连接于表头拎攀2。表头拎攀2上部是一侧有开口的圆环，下部是一个带通孔的薄板，位于表头部件1的上方，固定螺栓3的上端穿过薄板上的通孔，固定螺栓3的头部抵顶在薄板的上表面，拧紧固定螺栓3将称重传感器4、表头部件1和表头拎攀2固定一体。
29.表头部件1由一个表头壳体11、一个壳体后盖12、四个螺钉13、一个内部模块组14、一个液晶显示屏15、一个电源开关16、一个操作键组17、一个数据输出接头18、一个电池充电接头19组成。
30.表头壳体11是一个中部有开口的空心壳体，下部是一个通孔。壳体后盖12安装在表头壳体11开口处，通过螺钉13与表头壳体11连接固定
31.内部模块组14处于在表头壳体11的前部，配合图3所示，内部模块组14由放大电路模块141、微处理模块142、显示处理模块143、接口输出模块144、电源转换及稳压模块145、充电模块146、电池组模块147组成。它们将接受到的称重传感器3的微弱信号放大、运算与处理，分别通过显示处理模块143与接口输出模块144，将数据处理后发送到液晶显示屏15上显示以及发送到数据输出接头18上以摸拟量电流信号输出。电源转换及稳压模块145是将输入的外部电源进行转换及稳压，并通过充电模块146对电池组模块147进行充电，使发明的称重式泥浆比重计能在不接入电源时也能正常的工作。
32.联接关系为：放大电路模块141联接于称重传感器4；微处理模块142联接于放大电路模块141；显示处理模块143和接口输出模块144分别联接于微处理模块142；显示处理模块143还联接于液晶显示屏15；接口输出模块144还联接于数据输出接头18；电池充电接头19、电源转换及稳压模块145、充电模块146、电池组模块147依次相联；电池组模块147联接于微处理模块142和显示处理模块143，进行供电；电源开关16联接于电池组模块147的供电电路上；操作键组17联接于微处理模块142，微处理模块142中设置有相应的操作程序，以执行操作键组17发出的指令。
33.其中，微处理模块142在获取到称重传感器4的称重信号后，可根据阿基米德定律公式f
浮
＝ρ
液
·
g
·
v
排
与探头在泥浆液体里受力平衡的公式f
称重
＝g
探头
‑
f
浮
得出被测泥浆比重：ρ
泥浆
＝k(g
探头
‑
f
称重
)/v
探头
；
34.其中，ρ
泥浆
为被测泥浆比重，单位g/cm3；g
探头
为探头重量，单位g，是已知的常量；f
称重
为探头在泥浆液体里称处的重量，单位g，由称重传感器获得，是已知的变量；v
探头
为探头的体积，单位cm3，是已知的常量；k为修正系数，是一个变量，是在称重式泥浆比重计标定时自动生成。就k值的取值，举例说明如下：当称重式泥浆比重计进行标定时，探头是放在水里面的，因为水的比重为“1.00”，代入ρ
泥浆
＝k(g
探头
‑
f
称重
)/v
探头
式子中，得出标定系数k＝v
探头
/(g
探头
‑
f
称重
)，此式中f
称重
为已知数，是探头在水中称处的重量。
35.配合图4所示，液晶显示屏15处于表头壳体11的正面上部，显示检测泥浆的比重值
或称重物体的重量值，其右下角显示此称重式泥浆比重计内部的电池可用用量，其右端显示比重值的单位或重量值的单位。
36.电源开关16处于表头壳体11的一侧面下部。
37.操作键组17处于表头壳体11的正面下部，由3个键组成，其左端是比重/称重的功能“切换”键，其中间是“标定”键，其右端是“调零”键。
38.数据输出接头18处于表头壳体11的另一侧面中部，能将被测泥浆比重值数据以模拟量信号输出。
39.电池充电接头19处于表头壳体11的另一侧面下部，可通过专用的充电器对此称重式泥浆比重计内部电池进行充电。
40.称重传感器4位于表头壳体11内部中间，它是一个小尺寸的称重传感器。表头拎攀2与称重传感器4通过固定螺钉3固定在表头壳体11上。
41.吊绳部件5由上部一个头部带通孔的吊绳连接杆51(可采用圆杆螺栓)、中部一根极细的吊绳52(可采用钢丝绳)、一个带通孔的吊绳螺栓53组成。钢丝绳的上端穿过圆杆螺栓的通孔后与钢丝绳绕住打结，钢丝绳的下端穿过吊绳螺栓53的通孔后打个大结，使吊绳螺栓53不能脱离钢丝绳，并能承受一定的负载。
42.吊绳部件5上部的圆杆螺栓通过螺纹固定在称重传感器4上，探头6通过吊绳螺栓52固定在吊绳部件5下端上，并在测量泥浆比重时浸没在泥浆液体中。
43.测试泥浆罐7是一个开口薄壁圆柱形容器，存放被测试的泥浆液体。
44.在测试的泥浆比重时，拿住称重式泥浆比重计的表头拎攀2，将称重式泥浆比重计的探头6放入测试泥浆罐7内部的被测试泥浆中，并使泥浆淹没探头6，即可检测出被测试泥浆的比重，泥浆的比重值会在液晶显示屏15上显示。此泥浆的比重值也可通过数据输出接头18在上位机上显示并保存。
45.本发明的一种称重式泥浆比重计使用过程是：
46.(1)打开称重式泥浆比重计电源开关16，使液晶显示器15的背景灯光亮，并显示电池组模块147可用电量，如电量不足，须充电。
47.(2)按操作键组17左边的切换按钮，使液晶显示器15右侧显示比重单位g/cm3。
48.(3)称重式泥浆比重计调零：用手拎着称重式泥浆比重计，使探头6的处于空气中，然后按操作键组17右边的调零按钮，使液晶显示器15上显示数据为“0”，即完成称重式泥浆比重计调零。
49.(4)称重式泥浆比重计标定：将清水倒入测试泥浆罐7内，然后将称重式泥浆比重计探头6放入装有清水的测试泥浆罐7内，并使清水淹没探头6，再按一下操作键组17中间的标定按钮，使液晶显示器15上显示数据“1”，即完成称重式泥浆比重计标定。
50.(5)泥浆比重检测：将测试泥浆罐7内的清水倒掉，再倒入需要检测比重的泥浆，然后将称重式泥浆比重计探头6放入装有泥浆的测试泥浆罐7内，并使泥浆淹没探头6，即可使液晶显示器15上显示测试泥浆罐7内的泥浆比重数据。
51.(6)可将称重式泥浆比重计的检测泥浆比重信号输出接头18连接到专用的模拟量无线传输模块箱，在编有特殊程序的上位机上能显示与保存泥浆比重检测结果，以适应地下连续墙施工泥浆比重的在线检测。
52.(17)称重式泥浆比重计的调零与标定步骤，不需要每次泥浆比重的检测都做。
53.本发明的实施效果：应用本发明提供的一种称重式泥浆比重计，能方便的在地下连续墙施工中进行泥浆比重检测。只要将称重式泥浆比重计探头放入被测泥浆内，就能显示此泥浆的比重。此称重式泥浆比重计校验过程简单，还能进行泥浆比重的在线检测，泥浆比重检测结果可在上位机上显示与保存。
54.需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
55.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。