一种压力、流量、功率一体化监测控制装置的制作方法

1.本实用新型属于地层加固防渗装置及施工领域，该装置可在灌浆施工过程中用于压力、流量、功率的监测及控制。


背景技术：

2.在地层加固防渗工程中，需在土层中注入特定量浆液以提高土体的强度及防渗能力；施工过程中需引入特殊装置实时监测控制施工过程中灌浆压力、流量及灌浆泵输出功率，进而提高加固防渗效果。


技术实现要素：

3.本实用新型一种压力、流量、功率一体化监测控制装置，该装置包括装置箱、压力控制阀、变频器、压力保护开关、限流阀、流量计、压力保护开关信号线、限流阀控制线、流量计信号线、变频器控制线、压力控制阀控制线、进浆管路、回浆管路、出浆口、进浆口、回浆口；装置箱为可开关的封闭箱体，其内部有压力控制阀、流量计、变频器、压力保护开关、限流阀、压力保护开关信号线、限流阀控制线、流量计信号线、变频器控制线、压力控制阀控制线、进浆管路、回浆管路；进浆口、出浆口、回浆口在箱体外侧；进浆口通过灌浆管和灌浆泵连接，限流阀、流量计通过进浆管路与进浆口、出浆口连通，压力保护开关、压力控制阀通过回浆管路与进浆口、回浆口连通；变频器、流量计、压力保护开关、压力控制阀、限流阀通过、变频器控制线、流量计信号线、压力保护开关信号线、压力控制阀控制线、限流阀控制线、与控制箱连接；变频器通过变频器控制线与外部灌浆泵连接；控制箱可以通过变频器控制线、流量计信号线、压力保护开关信号线、压力控制阀控制线、限流阀控制线、实时收集灌浆过程中泵的输出功率值、灌浆压力值、灌浆流量值，同时反向控制变频器、压力控制阀、限流阀；采用这种装置可以同时调整灌浆过程中的压力和流量，使得压力和流量均满足设计要求，并保证灌浆过程中的安全。
附图说明
4.图1为一种压力、流量、功率一体化监测控制装置
5.图中标记：1
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压力控制阀、2
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变频器、3
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回浆管、4
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压力保护开关、5
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进浆管路、6
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限流阀、7
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流量计、8
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压力保护开关信号线、9
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限流阀控制线、10
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流量计信号线、11
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变频器控制线、12
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压力控制阀控制线、13
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出浆口、14
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进浆口、15
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回浆口、16
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装置箱。
具体实施例
6.为使本实用新型技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细说明；此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
7.实施例1
8.如图1所示，一种灌浆压力、流量、功率一体化监测控制装置包括压力控制阀1、变频器2、回浆管路3、压力保护开关4、进浆管路5、限流阀6、流量计7、压力保护开关信号线8、限流阀控制线9、流量计信号线10、变频器控制线11、压力控制阀控制线12、出浆口13、进浆口14、回浆口15、装置箱16；变频器2通过变化灌浆泵转速改变泵的输出功率进而控制泵输出流量，流量计7通过电磁切割感应监测浆液通过的实时流量并反馈给控制中心；限流阀6通过调节浆液穿过阀门的横截面积改变进浆管路中浆液的流量，压力控制阀1通过调节浆液穿过阀门的横截面积改变灌浆管路中浆液的压力，压力保护开关4实时监测并显示管路中浆液压力；基于w
×
k=p
×
q（w为灌浆泵输出功率，k为有效利用率，p为灌浆压力，q为灌浆流量）的原理，通过调整泵的输出功率和管路中浆液压力可以改变灌浆流量；
9.控制箱以通过变频器控制线11、压力保护开关信号线8、流量计信号线10实时收集灌浆过程中泵的输出功率值、灌浆压力值、灌浆流量值，同时通过变频器控制线11、压力控制阀控制线12、限流阀控制线9反向控制变频器2、压力控制阀1、限流阀6；采用这种装置可以同时监测收集灌浆过程中泵的输出功率值、灌浆压力值、灌浆流量值，并对数据进行整理记录，形成灌浆过程成果资料。
10.实施例2：
11.在上述实施例的基础上，在室外场地上进行设备运行试验。试验孔径为32mm，深度为5m，利用本实用新型提供的压力、流量、功率一体化监测控制装置进行监测。用于测试该装置的运行效果。其中，具体步骤如下：
12.①
在搅拌桶内加入200l水，在控制箱输入浆液最大流量值为30l，启动灌浆泵，启动流量计通过电磁切割原理开始实时监测管路内通过流量并反馈给控制箱，当流量大于30l时，控制箱控制限流阀关阀，减小浆液通过阀门的横截面积进而减小流量；当流量小于30l时，控制箱控制限流阀开阀，增大浆液通过阀门的横截面进而增大流量；当流量依然不能满足要求时，控制箱控制变频器增大灌浆泵的转速，进而增大灌浆泵流量的输出；整个灌浆过程中流量一直保持在30l以下满足设计要求，控制箱将反馈数据进行记录；
13.②
当回浆管路开始回水，在控制箱内输入设计压力为1mpa，压力控制阀通过调节浆液穿过阀门的横截面积而开始升压，压力保护开关实时监测并显示管路中浆液压力，当压力超过1mpa时，控制箱控制压力控制阀开阀以降低压力，当压力小于1mpa时，控制箱控制压力控制阀开阀以增大压力，并将压力稳定在0.95至1.05mpa之间，现场操作人员实时观察现场机械压力表读数并记录；
14.③
变频器通过变化灌浆泵转速改变泵的输出功率，并通过监测电流值，基于w=v
×
a(w为输出功率，v为电压，a为电流)原理计算灌浆泵的实时输出功率；
15.④
当搅拌桶内水量为0时，通过控制箱关闭灌浆泵，并打开压力控制阀门，结束控制箱记录状态；
16.⑤
控制箱将所记录数据进行整理处理，得出灌浆成果数据，总耗水量为198l，最大压灌浆压力1.05mpa，平均压力1.01mpa，现场手工记录浆量为200l，平均压力为0.99mpa，流量及压力所采集数据均和手动记录相符合，偏差范围在设计要求范围内，该装置符合自动监测要求。
17.当然，上述说明并非是对实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于
本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种压力、流量、功率一体化监测控制装置，其特征在于包括压力控制阀（1）、变频器（2）、回浆管路（3）、压力保护开关（4）、进浆管路（5）、限流阀（6）、流量计（7）、压力保护开关信号线（8）、限流阀控制线（9）、流量计信号线（10）、变频器控制线（11）、压力控制阀控制线（12）、出浆口（13）、进浆口（14）、回浆口（15）、装置箱（16）；所述装置箱（16）为可开关的封闭箱体，其内部有压力控制阀（1）、变频器（2）、回浆管路（3）、压力保护开关（4）、进浆管路（5）、限流阀（6）、流量计（7）、压力保护开关信号线（8）、限流阀控制线（9）、流量计信号线（10）、变频器控制线（11）、压力控制阀控制线（12）；所述出浆口（13）、进浆口（14）、回浆口（15）在箱体外侧。2.根据权利要求1所述一种压力、流量、功率一体化监测控制装置，其特征在于所述压力控制阀（1）、变频器（2）、压力保护开关（4）、限流阀（6）、流量计（7）分别通过压力保护开关信号线（8）、限流阀控制线（9）、流量计信号线（10）、变频器控制线（11）、压力控制阀控制线（12）与外侧控制箱连接；所述的限流阀（6）、流量计（7）通过进浆管路（5）与进浆口（14）、出浆口（13）连通；所述压力控制阀（1）、压力保护开关（4）通过回浆管路（3）与进浆口（14）、回浆口（15）连通；所述出浆口（13）与外部进浆管连接口相连接；所述进浆口（14）与外部灌浆泵出浆口相连；所述回浆口（15）与外部搅浆桶连接；所述变频器（2）通过变频器控制线（11）与外部灌浆泵连接；所述限流阀（6）通过调整阀门的横截面积改变浆液的通过流量；所述流量计（7）通过电磁切割感应监测浆液通过的实时流量并反馈给控制中心；所述压力控制阀（1）通过调节浆液穿过阀门的横截面积改变灌浆管路中的压力；所述压力保护开关（4）可监测实时压力，并将压力传输到控制中心，当监测压力超过上限保护值时，控制柜直接停止灌浆泵；所述变频器（2）通过变化灌浆泵转速改变泵的输出功率，并通过监测电流值，基于w=v
×
a(w为输出功率，v为电压，a为电流)原理计算灌浆泵的实时输出功率。

技术总结
本实用新型公开了一种压力、流量、功率一体化监测控制装置，该装置包括：装置箱、压力控制阀、变频器、压力保护开关、限流阀、流量计、压力保护开关信号线、限流阀控制线、流量计信号线、变频器控制线、压力控制阀控制线、进浆管路、回浆管路、出浆口、进浆口、回浆口；限流阀调整阀门的横截面积进而改变浆液的通过流量；流量计通过电磁切割感应监测浆液通过的实时流量并反馈给控制中心；压力控制阀通过调节浆液穿过阀门的横截面积改变灌浆管路中的压力；采用这种装置可以同时调整灌浆过程中管路内的压力和进浆流量，使得压力和流量均满足设计要求，并保证灌浆过程中的安全。并保证灌浆过程中的安全。并保证灌浆过程中的安全。


技术研发人员：李凯 吴桃 姬贺飞 刘光磊 武思宇
受保护的技术使用者：北京中岩大地科技股份有限公司
技术研发日：2021.05.08
技术公布日：2021/11/15