《注漿參數監測儀以及注漿設備》是中國鐵道科學研究院鐵道建築研究所於2014年9月15日申請的專利，該專利的申請號為2014205296322，公布號為CN204154340U，授權公布日為2015年2月11日，發明人是葉陽升、蔡德鉤、張千里、朱宏偉、韓自力、李子春、陳鋒、馬偉斌、史存林、閆宏業、姚建平、閆鑫、劉傑。該專利涉及土木工程領域。
《注漿參數監測儀以及注漿設備》涉及一種注漿參數監測儀，其包括能固定設定的箱體，穿過箱體並與箱體相連的測量管，以及處於箱體內並設定在測量管上的監測注漿參數的儀表，測量管包括分開的第一管體和第二管體，儀表包括設定在第一管體和第二管體之間的流量計，在第一管體或第二管體上設定有支管，儀表包括插設在支管內的壓力感測器。這種注漿參數監測儀包括箱體，所有的儀表均設定在箱體內部，從而對儀錶帶來保護作用，確保監測數據準確。
2020年7月，《注漿參數監測儀以及注漿設備》獲得第二十一屆中國專利銀獎。
（概述圖為《注漿參數監測儀以及注漿設備》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：注漿參數監測儀以及注漿設備
- 類別：專利
- 公布號：CN204154340U
- 公布日：2015年2月11日
- 申請號：2014205296322
- 申請日：2014年9月15日
- 申請人：中國鐵道科學研究院鐵道建築研究所
- 地址：北京市海淀區大柳樹路2號鐵科院鐵建所附樓岩土室202室
- 發明人：葉陽升、蔡德鉤、張千里、朱宏偉、韓自力、李子春、陳鋒、馬偉斌、史存林、閆宏業、姚建平、閆鑫、劉傑
- 分類號：G01F1/34（2006.01）I、E02D15/02（2006.01）I
- 專利代理機構：北京聿宏智慧財產權代理有限公司
- 代理人：吳大建、劉華聯
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
在建築施工過程中，為了改善岩土地基的物理力學性質，經常需要將某些能固化的漿液例如水泥漿注入到岩土地基的裂縫或孔隙中，即通常所說的注漿。為了達到最佳的注漿效果，需要密切監控注漿過程中的一些參數，例如注漿流量，注漿壓力等。
在2014年9月以前的技術中，通常將在注漿管上設定接口，然後將各種儀表經接口直接安裝在注漿管上來測注漿流量。由於這些儀表直接處於施工環境中，而極易受到環境物體的撞擊而損壞或則監測數據不準確，從而難以控制注漿品質。
發明內容
專利目的
《注漿參數監測儀以及注漿設備》提出了一種注漿參數監測儀。這種注漿參數監測儀包括箱體，所有的儀表均設定在箱體內部，從而對儀錶帶來保護作用，確保監測數據準確。
技術方案
根據《注漿參數監測儀以及注漿設備》的第一方面，提出了一種注漿參數監測儀，包括能固定設定的箱體，穿過箱體並與箱體相連的測量管以及處於箱體內並設定在測量管上的監測注漿參數的儀表，其中，測量管包括分開的第一管體和第二管體，儀表包括設定在第一管體和第二管體之間的流量計，在第一管體或第二管體上設定有支管，儀表包括插設在支管內的壓力感測器。
根據《注漿參數監測儀以及注漿設備》的注漿參數監測儀，所有的儀表均設定在箱體內。箱體保護儀表避免受到外界物體的撞擊，從而所監測的數據更準確，更易於控制注漿品質。此外，箱體可以固定設定，避免了箱體被撞倒同時降低了箱體和測量管的左右晃動，這也對儀錶帶來了保護作用並且使得所監測的數據更準確。由於測量管的不會左右晃動，因此流量計也就不會左右晃動，這有利於提高流量計監測值的準確性。支管內的漿液的流速幾乎為零，但是壓力與注漿管或測量管內的漿液的壓力相等，由此將壓力感測器插設在支管內不但能準確地測得漿液的壓力，還能避免漿液的流動對壓力感測器的衝擊，對壓力感測器起到保護作用。
在一個實施例中，測量管包括分開的第一管體和第二管體，儀表包括設定在第一管體和第二管體之間的流量計。由於測量管的不會左右晃動，因此流量計也就不會左右晃動，這有利於提高流量計監測值的準確性。
在一個實施例中，注漿參數監測儀還包括固定設定在箱體內的減震座，流量計固定地承載在減震座上。在一個具體的實施例中，減震座包括與流量計固定相連的承載板和將承載板與箱體相連的減震件。通過將流量計安裝在減震座上，可大大降低流量計的豎直震動幅度，甚至能避免發生豎直震動，從而進一步提高流量計監測值的準確性。
在一個實施例中，在第一管體或第二管體上設定有支管，儀表包括插設在支管內的壓力感測器。支管內的漿液的流速幾乎為零，但是壓力與注漿管或測量管內的漿液的壓力相等，由此將壓力感測器插設在支管內不但能準確地測得漿液的壓力，還能避免漿液的流動對壓力感測器的衝擊，對壓力感測器起到保護作用。
在一個實施例中，流量計包括流量計主機和與流量計主機相連的線纜。在另一個實施例中，壓力感測器包括壓力感測器主機和與壓力感測器主機相連的壓力感測器線纜。
在一個實施例中，流量計線纜和/或壓力感測器線纜均包括能拆開式相連的第一線纜和的第二線纜，第一線纜的第一端與相應的主機相連，第二端形成插入部，第二線纜的一端形成能承接插入部的插座部，第一線纜的容納於箱體內。通過設定這種兩段式的線纜，在安裝流量計和/或壓力感測器時，可以先將第二線纜拆下來而僅在主機上保留第一線纜。這就避免了在安裝流量計和/或壓力感測器時較長的線纜發生纏繞，方便了使用者安裝流量計。另外，由於第一線纜處於箱體內使得第一線纜幾乎不會被損壞，而僅根據需要更換第二線纜，這降低了監測成本。
在一個實施例中，在第一線纜和第二線纜中的一個上活動式套設有螺套，在第一線纜和第二線纜中的另一個的外表面上構造有與螺套相匹配的螺紋。在將第一線纜和第二線纜插入連線在一起之後，還可以通過螺套和螺紋將第一線纜和第二線纜進一步穩定地連線在一起，避免在使用注漿參數監測儀的過程中線纜意外斷開，造成監測數據不全。
在一個實施例中，在箱體的底板上設定有地腳螺栓孔和滾輪，在箱體的側壁上設定有警示燈和觀察窗。地腳螺栓孔可用於實現箱體的固定設定。滾輪可使注漿參數監測儀的移動變得更加方便。警示燈可使得在晚上也能清楚地看到注漿參數監測儀的位置，這對注漿參數監測儀和使用人員都起到了保護作用。觀察窗可使得方便使用者從外部直接看到儀表所顯示的數字，而不需要打開箱體查看，這方便了使用。
根據《注漿參數監測儀以及注漿設備》的第二方面，提出了一種注漿設備，其包括根據上文所述的注漿參數監測儀。
改善效果
與2014年9月以前的技術相比，《注漿參數監測儀以及注漿設備》的優點在於：（1）所有的儀表均設定在箱體內。箱體保護儀表避免受到外界物體的撞擊，從而所監測的數據更準確，更易於控制注漿品質。（2）箱體可以固定設定，避免了箱體被撞倒同時降低了箱體和測量管的左右晃動，這也對儀錶帶來了保護作用，並且使得所監測的數據更準確。（3）兩段式的線纜使得在安裝流量計時，可以先將第二線纜拆下來而僅在主機上保留第一線纜。這就避免了在安裝流量計時較長的線纜發生纏繞，方便了使用者安裝流量計。
附圖說明
圖1示意性地顯示了根據該發明的注漿參數監測儀的結構。
圖2示意性地顯示了根據該發明的儀表的安裝結構。
圖3示意性地顯示了根據該發明的線纜的結構。
在該附圖中，相同的部件使用相同的附圖示記。附圖未按照實際的比例。
權利要求
1.一種注漿參數監測儀，其特徵在於，包括能固定設定的箱體，穿過所述箱體並與箱體相連的測量管，以及處於所述箱體內並設定在所述測量管上的監測注漿參數的儀表，其中，所述測量管包括分開的第一管體和第二管體，所述儀表包括設定在所述第一管體和第二管體之間的流量計，在所述第一管體或第二管體上設定有支管，所述儀表包括插設在所述支管內的壓力感測器。
2.根據權利要求1所述的注漿參數監測儀，其特徵在於，還包括固定設定在所述箱體內的減震座，所述流量計固定地承載在所述減震座上。
3.根據權利要求2所述的注漿參數監測儀，其特徵在於，所述減震座包括與所述流量計固定相連的承載板和將所述承載板與所述箱體相連的減震件。
4.根據權利要求1所述的注漿參數監測儀，其特徵在於，所述流量計包括流量計主機和與所述流量計主機相連的流量計線纜。
5.根據權利要求4所述的注漿參數監測儀，其特徵在於，所述壓力感測器包括壓力感測器主機和與所述壓力感測器主機相連的壓力感測器線纜。
6.根據權利要求5所述的注漿參數監測儀，其特徵在於，所述流量計線纜和/或壓力感測器線纜均包括能拆開式相連的第一線纜和的第二線纜，所述第一線纜的第一端與相應的主機相連，第二端形成插入部，所述第二線纜的一端形成能承接所述插入部的插座部，所述第一線纜的容納於所述箱體內。
7.根據權利要求6所述的注漿參數監測儀，其特徵在於，在所述第一線纜和第二線纜中的一個上活動式套設有螺套，在所述第一線纜和第二線纜中的另一個的外表面上構造有與所述螺套相匹配的螺紋。
8.一種注漿設備，其特徵在於，包括根據權利要求1到7中任一項所述的注漿參數監測儀。
實施方式
圖1是根據《注漿參數監測儀以及注漿設備》的注漿參數監測儀10的結構示意圖。如圖1所示，注漿參數監測儀10包括箱體11，穿過箱體11而設定的測量管12和處於箱體11內並設定在測量管12上的儀表13。箱體11對設定在其內部的儀表13起到了保護作用，使得注漿參數監測儀10所監測的數據更準確。下面分別介紹注漿參數監測儀10的各個部件。
箱體11可製造為長方體形，測量管12可設定在穿過箱體11的兩個相對的側板，如圖1中的側板111和側板112。為了便於搬運注漿參數監測儀10，在箱體11的底板113上設定有滾輪114。還在底板113上設定有地腳螺栓孔115，這樣在將注漿參數監測儀10移動到預定位置後，可藉助於螺栓（未示出）和地腳螺栓孔115將注漿參數監測儀10固定，以防止注漿參數監測儀10在使用過程中由於自身震動或環境物體的碰撞而移位。還可以在注漿參數監測儀10的面板上設定觀察窗（未示出）以方便使用者在施工現場隨時觀察儀表的數據。此外，還可以在箱體11的側板上設定警示燈118，這樣即使在晚上也能方便地發現注漿參數監測儀10，方便了使用。
測量管12包括分開的第一管體121和第二管體122，如圖2所示。第一管體121和第二管體122分別固定地與箱體11相連。在使用中，第一管體121和第二管體122各自與注漿管（未示出）相連，以使得漿液能流過注漿參數監測儀10從而監測注漿參數。
設定在測量管12上的儀表13可包括流量計131、壓力感測器132，如圖2所示。使用者也可以根據實際情況而安裝其他類型的儀表，例如稠度感測器（未示出）。下面根據圖2分別說明流量計131和壓力感測器132的安裝結構。
如圖2所示，流量計131安裝在第一管體121和第二管體122之間，連線方式為法蘭連線。由於第一管體121和第二管體122與箱體11相連，而箱體11由固定設定，因此流量計131也基本上是固定。即使流過流量計131的漿液流速發生脈衝性變化或注漿管發生晃動，流量計131也不會發生左右晃動，這提高了流量計131的測量精度。
漿液流速的變化也可能會引起流量計131發生豎直震動，這種震動同樣可能降低流量計131的測量精度。為此，在箱體11內固定設定了減震座133，流量計131則固定安裝在減震座133上。在一個實施例中，減震座133包括承載板1331和連線在承載板1331和箱體11的底板113之間的減震件1332，流量計131固定安裝在承載板1331上。這樣，即使流量計131發生豎直震動，減震件1332也會將大部分的震動能量吸收，從而大幅降低流量計131的震動，甚至流量計131不發生震動。這提高了流量計131的測量結果的準確度。在一個具體的實施例中，減震件1332可為勁度係數適當的彈簧，也可為減震螺栓。
流量計131包括主機14和與主機14相連的線纜15。圖3顯示了線纜15的結構示意圖。如圖3所示，線纜15包括可拆開地第一線纜151和第二線纜152。第一線纜151的第一端153與主機14相連，第二端154形成插入部。第二線纜152的一端形成能承接插入部154的插座部155。通常將第一線纜151製造為始終與主機14相連，並且第一線纜151的長度較短而容納於箱體11內，第二線纜152可在箱體11之外。在安裝流量計131時，可先將第二線纜152取下來，在主機14僅連線有第一線纜151，以避免較長的線纜15發生纏繞，這對於需要擰動安裝的流量計131更是特別有利的。此外，由於第一線纜151容納於箱體11內，因此第一線纜151幾乎不會被損壞，僅根據需要而更換第二線纜152，這降低了注漿成本。當線纜15的長度不夠時，也可以更換長度更長的第二線纜152，方便了使用。
還如圖3所示，在第一線纜151上活動式設定有螺套156，在第二線纜152上構造有與螺套156相匹配的螺紋157。這樣，在將插入部154插入到插座部155內之後，再將螺套156擰到螺紋157上，則可以使第一線纜151和第二線纜152之間的連線更加穩定。應理解地是，螺套156也可設定在第二線纜152上，相應地螺紋157構造在第一線纜151上。
返回到圖2，在第一管體121上設定有支管158，壓力感測器132插設在支管158內。支管158內的漿液的流速幾乎為零，但是壓力與注漿管或測量管12內的漿液的壓力相等，由此將壓力感測器132不但能準確地測得漿液的壓力，還能避免漿液的流動對壓力感測器132的衝擊，對壓力感測器132起到保護作用。應理解地是，支管158也可以設定在第二管體122上。壓力感測器132和/或上文所述的稠度感測器都具有與線纜15相同的結構，這裡不再贅述。
榮譽表彰
2020年7月，《注漿參數監測儀以及注漿設備》獲得第二十一屆中國專利銀獎。
