盾構機土壓力檢測系統校驗裝置的製作方法
2023-05-24 04:52:46 1
專利名稱：盾構機土壓力檢測系統校驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及隧道施工設備，具體涉及一種用於在盾構機上對土壓力檢測 系統及傳感器進行校驗的盾構機土壓力檢測系統校驗裝置。
技術背景
目前，用於國內外各種隧道施工盾構機中的土壓力檢測傳感器均是產自日 本、德國和法國等國家，其各種技術指標在出廠時已作了標定。但當盾構機使用 了一定的階段後，其性能可能會發生變化。為了確保土壓力傳感器的精度和質量， 就必須對土壓力傳感器進行再校驗。由於盾構機施工作業單位都不具備檢測手 段，而無法自行校驗，只能送到國內專業校驗機構去完成。從而產生了校驗周期 長、費用高的矛盾。
而且，由於盾構機中的土壓力傳感器必須與其相對應的放大變送器一起匹配 工作形成檢測系統。因此，在校驗時須將土壓力傳感器與放大變送器櫃一併外送。
如FCB等盾構機。這樣既造成了拆卸、運輸和安裝上的困難，又容易造成系統零 部件的損壞。而現在大多數的盾構機(如小松、海瑞克等)中並沒有設置獨立的 放大變送器櫃，而是安裝在中繼系統控制櫃內。而將龐大的中繼系統控制櫃拆下 一起送檢是很困難的。如果單獨將其中的放大變送器拆卸下來，則極易造成損壞， 而且工作、系統構成都相當困難。
因此，只能將土壓力傳感器單獨外送校驗(這僅僅是對土壓力傳感器本身誤 差等技術指標的評估)，並且在校驗好回來安裝完畢後，還得再重新進行土壓力 傳感器與放大變送器的系統匹配進行聯調。所以單獨對土壓力傳感器進行校驗的 方法，只能講僅僅是離線校驗了土壓力傳感器其本身的技術數據和質量好壞，並 不能對土壓力檢測系統進行完整的校驗。採用這種方法進行校驗既麻煩而實際誤 差又較大。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種盾構機土壓力檢測系統校驗裝置，能夠直接 在盾構機上進行在線校驗，而不用拆走外送土壓力傳感器，並保證校驗精度。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下盾構機土壓力檢測系統校 驗裝置，包括主體儲壓容器，其特徵在於該主體儲壓容器設有傳感器連接接口， 其特徵在於主體儲壓容器設有模擬壓力輸入埠 ，該模擬壓力輸入埠與模擬壓 力發生裝置連接，該主體儲壓容器設有基準壓力表，該主體儲壓容器設有壓力變 送器，該壓力變送器與基準壓力數顯儀連接。被測土壓力傳感器安裝在傳感器連 接接口上，土壓力傳感器與PLC控制系統連接。傳感器連接接口設有固定法蘭， 與固定法蘭連接的是可更換法蘭，被測土壓力傳感器與可更換法蘭連接。模擬壓 力發生裝置還設有壓力表。
本實用新型是一種盾構機土壓力檢測系統校驗裝置，適合用於各種品牌、型 號盾構機中土壓力傳感器及檢測系統的校驗，能完成盾構機在施工安裝現場進行 土壓力傳感器及檢測系統的在線校驗、技術分析和質量評定。並且也可進行盾構 機大、小修和保養後的土壓力傳感器及檢測系統的在線校驗。本實用新型的優點 在於解決了在研究所裡無法完成的在線校驗土壓力傳感器及系統的難題，將實現 在線校驗土壓力傳感器及系統的目標，從而在設備上有效控制地面沉降、確保隧 道施工質量，降低了盾構機的維護以及施工的成本。
圖1為本實用新型的結構示意圖， 圖2為本實用新型的系統工作圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作詳細說明。
盾構機土壓力檢測系統校驗裝置，包括主體儲壓容器，其特徵在於該主體儲 壓容器1設有傳感器連接接口 2，其特徵在於主體儲壓容器1設有模擬壓力輸入
埠3，該模擬壓力輸入埠 3與模擬壓力發生裝置4連接，該主體儲壓容器l 設有基準壓力表5，該主體儲壓容器1設有壓力變送器6，該壓力變送器6與基 準壓力數顯儀7連接。被測土壓力傳感器8安裝在傳感器連接接口 2上，土壓力 傳感器8與PLC控制系統9連接。傳感器連接接口 2設有固定法蘭10，與固定 法蘭連接10的可更換法蘭11，被測土壓力傳感器8與可更換法蘭11連接。模 擬壓力發生裝置4還設有壓力表12。 13為另一個可更換法蘭。主體儲壓容器為 一圓形鋼筒體，通過連接埠分別與被測土壓力傳感器、基準壓力表、該壓力變 送器連接。該檢測裝置通過運用可控的模擬壓力發生裝置，建立模擬工作壓力，使土壓 力傳感器能夠接受到與實際施工相同的模擬土壓力。採用主體儲壓容器，進行採 集、存儲和傳遞工作壓力，還用於安裝需校驗的土壓力傳感器，同時配置了壓力 表、壓力傳感器和基準壓力數顯儀作為校驗的基準。通過盾構機的PLC控制系統 (包括放大變送器等)來對土壓力傳感器及進行整個系統的校驗。
① 釆用穩定可靠的模擬壓力源，實現在線檢測 由於盾構機不在施工中推進或通常維修中土壓力檢測系統無法得到土壓力
的，因此，建立模擬土壓力來進行系統校驗是工作的關鍵。
建立模擬土壓力，就是要研究解決壓力發生源的問題。要求模擬壓力發生源 須適合本裝置的工作特點，經過研究發現水壓型(手動)壓力發生源其所具有的 使用特性(具有壓力產生穩定可靠、使用方便、體積小、取水容易、價格經濟) 適用於施工現場工作，能完全滿足裝置的工作需求，成功地解決了校驗時無法得 到土壓力的難題。
② 將模擬壓力傳遞到土壓力傳感器 模擬壓力要完全傳遞到土壓力傳感器上，就要解決的是土壓力傳感器的安裝
傳遞接口問題。採用固定法蘭和與固定法蘭連接的可更換法蘭，土壓力傳感器安 裝在可更換法蘭上，這樣就能聯接各種型號規格的盾構機用土壓力傳感器，從而 在聯接埠上保證了模擬土壓力的準確傳遞。
(D確保校驗的的真實性和可信度
當模擬土壓力建立後，如何保證壓力準確地、可信地、同時地傳遞到被測土 壓力傳感器與工作壓力表上，則成為發明的重點。經過各種方案的研討，確定以 圓形開口鋼筒體為主體，來作為採集、存儲和傳遞工作壓力的儲壓容器。在其上 面通過連接埠安裝了被測土壓力傳感器與校驗基準儀表，使它們在同一壓力容 器內接受到壓力源傳遞來的模擬土壓力。使土壓力傳感器與校驗基準儀表所承受 的模擬土壓力與實際施工中所承受的土壓力完全一致，這就確保了校驗壓力的真 實性與可信度。
④保證校驗的精度
為了保證整個系統校驗基準的精度，在儲壓容器上安裝配置了校驗基準儀 表，即採用基準壓力表(1.6級)與高精度檢測壓力變送器(0.5級)配數顯儀 表相結合的雙保險檢測(使它們與土壓力傳感器一起得到模擬土壓力)，來確保數據採集取樣的可靠性與精確性。結合 PLC控制系統(控制操作屏的土壓
力顯示)，對整個土壓力檢測系統進行校驗和技術分析，從而得出土壓力傳感器 和檢測系統的誤差和精度的質量評定結論。
⑤實用性與通用性結構設計合理、穩定可靠、可重複使用，便於攜帶、安裝 和操作等特性。
對於裝置的整體研究設計，著重於從實用性的角度出發，在結構外形上考慮 到在S構機內部狹小空間內工作的特殊環境，要求穩定可靠、緊湊合理、便於安 裝操作和搬運。為此，設計了可調節的燕尾形支架上，將主體儲壓容器安裝在其 上面，並可左右旋轉角度，使校驗操作更加方便，加大了觀察儀表的可視角度和 範圍。另外，又設計了裝置固定底板與拉手，使得裝置整體結構穩定、便於移動。
權利要求1、盾構機土壓力檢測系統校驗裝置，包括主體儲壓容器，其特徵在於該主體儲壓容器設有傳感器連接接口，主體儲壓容器設有模擬壓力輸入埠，該模擬壓力輸入埠與模擬壓力發生裝置連接，該主體儲壓容器設有基準壓力表，該主體儲壓容器設有壓力變送器，該壓力變送器與基準壓力數顯儀連接。
2、 如權利要求1所述的盾構機土壓力檢測系統校驗裝置，其特徵在於被測土壓力傳感器安裝在傳感器連接接口上，土壓力傳感器與PLC控制系統連接。
3、 如權利要求2所述的盾構機土壓力檢測系統校驗裝置，其特徵在於傳感器連接接口設有固定法蘭，與固定法蘭連接的可更換法蘭，被測土壓力傳感器與可更換法蘭連接。
4、 如權利要求1所述的盾構機土壓力檢測系統校驗裝置，其特徵在於模擬壓力發生裝置還設有壓力表。
5、 如權利要求1所述的盾構機土壓力檢測系統校驗裝置，其特徵在於主體儲壓容器安裝在燕尾形支架上，主體儲壓容器為一圓形鋼筒體，通過連接埠分別與被測土壓力傳感器、基準壓力表、該壓力變送器連接。
專利摘要本實用新型涉及盾構機土壓力檢測系統校驗裝置，包括主體儲壓容器，其特徵在於該主體儲壓容器設有傳感器連接接口，其特徵在於主體儲壓容器設有模擬壓力輸入埠，該模擬壓力輸入埠與模擬壓力發生裝置連接，該主體儲壓容器設有基準壓力表，該主體儲壓容器設有壓力變送器，該壓力變送器與基準壓力數顯儀連接。本實用新型的優點在於解決了在研究所裡無法完成的在線校驗土壓力傳感器及系統的難題，將實現在線校驗土壓力傳感器及系統的目標，從而在設備上有效控制地面沉降、確保隧道施工質量，降低了盾構機的維護以及施工的成本。
文檔編號G01L25/00GK201421386SQ20092007006
公開日2010年3月10日 申請日期2009年4月8日 優先權日2009年4月8日
發明者李新利, 沈培堅, 陳建民 申請人:上海市機械施工有限公司