一种任意深度泥浆比重及PH值自动检测装置的制作方法

一种任意深度泥浆比重及ph值自动检测装置
技术领域：
1.本实用新型涉及岩土工程技术领域，具体是一种任意深度泥浆比重及ph值自动检测装置。
2.

背景技术：

3.在地下连续墙成槽以及钻孔灌注桩的成孔等施工过程中，为避免槽壁或孔壁失稳坍塌，往往需要采用在槽或孔内注入由水、膨润土以及cmc等其他外加剂调配而成泥浆，利用泥浆对槽壁的静压力和泥浆在槽壁上形成的泥皮可以有效地防止槽、孔壁坍塌。
4.在进行泥浆护壁的过程中，有两个方面需要重点控制：一是应合理控制泥浆的比重。泥浆比重过大，失水量大，则孔壁会更加容易发生剥落、崩解；而泥浆比重过小，孔内的水平压力就小，泥浆压力难以和水土压力平衡，易造成塌孔。二是应合理控制泥浆的ph值。泥浆ph值的大小，表示了泥浆酸碱性的强弱。 ph《7时，泥浆为酸性，ph值越小，酸性越强；ph》7为碱性ph值越大，碱性越强；ph＝7时，泥浆为中性。如果ph值过小，则容易腐蚀机械；如果ph值过大，则泥浆会产生分层现象，失去固壁作用。因此及时检测泥浆性质对于成槽以及成孔具有重要意义。
5.在传统的泥浆比重检测中，往往是将泥浆的比重、ph值看作上下均一的，仅从槽口或孔口取样，利用比重计以及ph计测量泥浆的比重和酸碱度，以槽口或孔口处泥浆的比重及ph值代替整个槽或孔内泥浆的比重及ph值。但事实上泥浆的比重及ph值是沿槽深度或孔深度变化的，但由于任意深度处的泥浆取样过程较为繁琐，在取样过程中容易受到外界因素干扰，同时，人工检测结果容易受操作影响，造成检测结果失真。因此，急需发明一种可以进行任意深度泥浆比重及ph值自动检测装置。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种操作简单便捷、数据精确、更加贴合实际的一种可以实现任意深度泥浆比重及ph值自动检测的装置。解决以往认为槽内泥浆比重、ph值沿深度均匀不变，以槽口或孔口泥浆比重及ph值代替整个槽或孔内泥浆的比重及ph值的问题，仅假设泥浆比重在测量范围内为线性变化，直接测量任意深度泥浆比重、ph值，无需取出泥浆，准确性、时效性、测量效率更高，更加符合实际情况。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案。
8.一种任意深度泥浆比重及ph值自动检测装置，包括：
9.检测端头，包括杆体及设于所述杆体上的压力传感器及ph计；
10.放置台车，包括本体、及设于所述本体的伸缩杆及收放线设备，所述伸缩杆末端设有滑轮，所述检测端头的电缆绕过所述滑轮并连接于所述收放线设备；
11.可视化操作装置，用于接收所述压力传感器及ph计的检测信息并控制所述收放线设备。
12.进一步的，所述检测端头还包括配重块，所述配重块连接于所述杆体下端，所述配重块包括a型配重块及多个b型配重块，所述a型配重块一端为锥形，另一端设有外螺纹；所
述b型配重块一端设有内螺纹，另一端设有外螺纹，所述杆体末端设有内螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹相适配。
13.进一步的，所述台车车体内设置有拉力传感器以监测所述电缆的受力状态。
14.进一步的，所述杆体一侧等间距分布有3个孔，相对的另一侧分布有2个孔，3个压力传感器布置在杆体一侧的3个孔中，2个ph计布置在杆体另一侧的2个孔中。
15.进一步的，压力传感器以及ph计的尾端均设置有止水塞以及外螺纹；杆体上的孔设置有凹槽以及内螺纹，压力传感器与ph计上的外螺纹沿内螺纹扭入杆体，止水塞嵌入到凹槽中。
16.进一步的，所述杆体中空设置，所述压力传感器与ph计的导线在所述杆体内集成并通过胶皮管包裹形成兼具传输功能以及牵引功能的电缆。
17.进一步的，所述台车车体侧面设置有可以和电源连接的电线与插头。
18.进一步的，所述台车下方安装有车轮。
19.有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优势在于：通过检测端头可以自动测量任意深度泥浆的比重及ph值，避免提取任意深度泥浆的繁琐操作，更加贴合工程实际，并实现“一次下沉，多种检测”的效果；检测不同深度泥浆性质时，无需反复取样，极大的简化了检测过程，提高工效，同时避免了取样过程中由于外界因素引起的样本性质改变等情况导致的检测结果失真，能够更加准确地实时反应泥浆比重及ph值。
附图说明：
20.图1是一种任意深度泥浆比重及ph值检测装置三维示意图。
21.图2是检测端头三维示意图
22.图3是一种任意深度泥浆比重及ph值检测装置示意图。
23.图4是检测端头示意图。
24.图5是压力传感器及ph计安装示意图。
25.图6是配重块示意图。
26.图7是可视化操作装置模块分析图。
27.图8是可视化操作装置命令逻辑图。
28.图中：1-检测端头，1-1-杆体，1-2-压力传感器，1-3-ph计，1-4-配重块，1
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4-1-a型配重块，1-4-2-b型配重块，1-5-电缆，2-放置台车，2-1-外部滑轮，2-2
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伸缩杆，2-3-内部滑轮，2-4-电动收放线设备，2-5承台，2-6-车轮，2-7导线插头， 2-8-内部信号线，2-9-拉力传感器，3-可视化操作装置，3-1-固定螺栓，4-止水塞， 5-外螺纹，6-导线，7-凹槽，8-内螺纹。
具体实施方式：
29.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.请参见图1至图8，本实用新型实例中，一种任意深度泥浆比重及ph值检测装置，包
46.p2＝ρ1gh1 ρ1gδh kgh1δh kgδh247.p3＝ρ1gh1 2ρ1gδh 2kgh1δh 4kgδh248.上式中p1、p2、p3、δh为已知量，ρ1、h1、k为未知量，解方程可得：
49.aρ
12
bρ1＝c
50.a＝4g2δh
3-2gδh
51.b＝p
3-p1 2p1gδh2 4gδh2(p
1-p2)
[0052][0053]
解出ρ1后，即可依次求出ρ2、ρ3、h1、h2、h3，由此即可在液面深度未知的情况下求出不同深度处的泥浆比重，实现任意深度处泥浆比重的自动检测。
[0054]
本实用新型的工作方法是：利用车轮2-7使放置台车2可以将设备整体移动至槽或孔周围，调节伸缩杆2-2，使检测端头1位于槽或孔的正上方，将导线插头2-7与外部电源相连，为整个检测系统供电，电力随电缆1-5以及内部信号线2-8传递到检测端头1以及可视化操作装置3，通过操作可视化操作装置3，使电动收放线设备2-4开始运转，并放出电缆1-5，通过内部滑轮2-3以及外部滑轮 2-1，最终使检测端头1缓慢下降进入泥浆，由于检测端头1主体为空心pvc材质，为保证检测端头1在泥浆中可以沿竖直方向顺利下沉，在检测端头下方设置配重块1-4，在仅依赖1个a型配重块1-4-1无法实现下沉的情况下，可连接其余b型配重块1-4-2，直到下沉可以顺利进行，可视化操作装置3可以通过内置程序，设定自动收放线设备2-4在放线以及收线时的运转速度，以及数据采集的间隔时间，使自动收放线设备2-4每匀速运行一段时间，即检测端头1下放一定深度后，暂停自动收放线设备2-4的运行，检测端头1即可记录该深度下的压强，并传递到可视化操作装置3的微型处理器中，经过数据处理可得到当前时间压力传感器1-2的深度以及对应深度的泥浆比重以及ph值，当检测端头1下沉到槽底时，电缆1-5所受拉力将大幅度降低，此时拉力传感器2-9将拉力数据传递给可视化操作装置3后，可视化操作装置3将控制自动收放线设备2-4停止放线，并进行最后一次的数据采集，之后按照预先设计的速度开始收线，由于在放线过程中涉及到数据采集，因此可将放线速度设置较小，而将收线速度设置较大。在下降到任意深度后，操作可视化操作装置3，使电动收放线设备2-4停止运转，通过压力传感器1-2以及ph计1-3测量泥浆的压强以及ph值，由可视化操作装置3可以记录不同深度处的泥浆压强和ph值，并计算出对应的比重，在可视化操作装置3的屏幕上进行显示。在测量完一处的泥浆的比重及ph值后，移动放置台车2到下一个点位，按照上述操作再次进行测量。
[0055]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。