一種利用浮力原理測量水泥漿密度的測量裝置的製作方法

2023-04-23 12:19:51 1

本實用新型涉及密度測量裝置技術領域，特別涉及一種利用浮力原理測量水泥漿密度的測量裝置。

背景技術：

固井水泥漿是用水泥車將一定比例固井水(水、液體外加劑)和混灰(水泥、固體外加劑、外摻料混合物)在混拌罐內混拌成漿體，達到性能要求後泵送入井內。漿體密度是水泥漿重要性能參數，入井前必須進行實測。長期以來，檢測水泥漿密度，需要專人站在高壓管線上探身到罐內取漿，然後倒入地面上的密度計內測量，檢測完的水泥漿重新倒回混漿罐內。由於取漿人長期站在車的高壓管線上，存在高壓傷人和從車上掉下摔傷危險，也曾發生過探身取漿時栽入混漿罐內水泥漿中的事故，需要人員多、勞動量大且不安全，有鑑於此，開發一套無需人工取漿、能連續、自動測量水泥漿密度的裝置非常必要。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種能夠實現自動、連續測量水泥漿密度的利用浮力原理測量水泥漿密度的測量裝置。

為此，本實用新型技術方案如下：

一種利用浮力原理測量水泥漿密度的測量裝置，包括支架、漿杯、定滑輪、拉繩和密度測量裝置；其中，

所述支架包括豎部和沿所述豎部頂端斜向延伸至水泥混拌罐罐口上方的延伸部；所述定滑輪固定在所述延伸部的頂端；所述拉繩設置在所述定滑輪上，且一端與設置在所述水泥混拌罐罐體外部的密度測量裝置連接、另一端與所述漿杯連接；

所述漿杯為一頂部和底部為均為錐形的封閉式杯體，所述杯體頂部設置有固定所述拉繩的漿杯提環；

所述密度測量裝置包括設置在殼體內的計算模塊和設置在殼體表面的電子顯示屏；所述計算模塊能夠測得拉繩所受到的拉力大小並結合所述計算模塊內部存儲的漿杯重量和容積數據換算出盛滿水泥漿的漿杯中的水泥漿密度；所述電子顯示屏用於顯示所述計算模塊計算出的水泥漿密度。

進一步地，所述支架的豎部自底端向上開設有一軸向通槽將所述豎部下部分隔為兩個夾持部；在其中一個所述夾持部側壁上沿軸向開設有至少兩個螺栓孔，使測量裝置通過將所述軸向通槽插裝在所述水泥混拌罐罐體灌口處的側壁上並通過插裝在螺栓孔內的螺栓固定在所述水泥混拌罐上。

進一步地，該測量裝置還包括一個能夠套裝在漿杯外側的環狀漿杯刷；所述環狀漿杯刷包括通過一橫杆固定在所述支架上的環形圈和沿圓周方向設置在所述環形圈部內側且向圓心處延伸的刷毛。

與現有技術相比，該利用浮力原理測量水泥漿密度的測量裝置無需測量人員反覆到水泥車混拌罐內取漿等危險操作即可能夠實現自動、連續測量水泥漿密度的測量，遠離危險源，節省人力，避免汙染環境的同時保證測量數據準確可靠。

附圖說明

圖1為本實用新型的利用浮力原理測量水泥漿密度的測量裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型的利用浮力原理測量水泥漿密度的測量裝置的漿杯的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步的說明，但下述實施例絕非對本實用新型有任何限制。

如圖1～2所示，該利用浮力原理測量水泥漿密度的測量裝置包括支架1、漿杯2、定滑輪3、環狀漿杯刷4、拉繩5和密度測量裝置6；其中，

所述支架1包括豎部101和沿所述豎部101頂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的豎部101自底端向上開設有一軸向通槽103將所述豎部101下部分隔為兩個夾持部；在位於外側的夾持部的側壁上沿軸向開設有兩個螺栓孔104，使測量裝置通過將所述軸向通槽103插裝在所述水泥混拌罐罐體灌口處的側壁上並通過插裝在螺栓孔104內的螺栓緊固在所述水泥混拌罐上；

所述定滑輪3固定在所述延伸部102的頂端；所述拉繩5設置在所述定滑輪3上，且一端與設置在所述水泥混拌罐罐體外部的密度測量裝置6連接、另一端與所述漿杯2提環連接；所述漿杯2能夠通過定滑輪3在拉繩5的作用下豎直放入或提出水泥漿混拌罐；

所述漿杯2為一頂部和底部為均為錐形、中部為圓柱形的的封閉式杯體，所述杯體頂部設置有固定所述拉繩5的漿杯提環；

所述密度測量裝置6包括設置在殼體內的計算模塊和設置在殼體表面的電子顯示屏；所述計算模塊能夠測得拉繩所受到的拉力大小並結合所述計算模塊內部存儲的漿杯重量和容積數據換算出盛滿水泥漿的漿杯中的水泥漿密度；所述電子顯示屏用於顯示所述計算模塊計算出的水泥漿密度；

具體地，所述計算模塊包括能夠測量拉繩5拉力值F拉的拉力測量單元和用於計算水泥漿密度的計算單元；所述計算單元內部存儲有所述漿杯2的重量G和體積V對應的具體數值，當計算單元接收到實時拉力值F拉時，計算單元開始進行水泥漿密度值的計算：

當漿杯完全浸沒在水泥漿中時，

F拉+F浮＝G

其中，F浮為漿杯浸沒在水泥漿中受到的浮力；

則水泥漿的密度ρ水泥漿為：

ρ水泥漿＝(G-F拉)/Vg

在漿杯2重量G、體積V一定的情況下，水泥漿密度ρ水泥漿與電子秤拉力F拉有關，即通過測得F拉計算出水泥漿密度ρ水泥漿。

其中，所述漿杯2具有一定的重量，保證漿杯2下放至水泥漿中後能夠在水泥漿中自行下沉。

所述拉繩5可以通過人力操作也可以通過機械臂控制，為保證所述密度測量裝置6的測量準確性，進行測量時，應使漿杯2完全浸沒在水泥漿中且漿杯穩定後再進行測定。

所述環狀漿杯刷4套裝在漿杯外側並通過一橫杆固定在所述支架1的豎部101上；所述環狀漿杯刷4包括環形圈和沿圓周方向設置在所述環形圈部內側且向圓心處延伸的刷毛；所述環形圈的內徑大於所述漿杯2的外徑，所述刷毛設置在所述環形圈內側且沿環形圈圓周方向排列也構成一個內徑小於所述漿杯2的外徑的環形，使所述漿杯2在拉繩5的作用下從水泥混拌罐中豎直提出，經所述環狀漿杯刷4內圈通過後將附著在所述漿杯2外壁上的水泥漿刮淨，防止汙染周邊環境。