1. 概述
灌漿自動(dòng)記錄 儀是利用單片機(jī)技術(shù)結(jié)合傳感器技術(shù)***制***的自動(dòng)記錄灌漿施工過(guò)程參數(shù)的測(cè)量、控制電子儀器設(shè)備。能對(duì)流量、壓力、水灰比三參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)控。國(guó)內(nèi)自上世紀(jì)80年代開?**兄疲?/span>90年代初開始推廣應(yīng)用。近年來(lái)，隨著電子技術(shù)和灌漿技術(shù)的發(fā)展，灌漿自動(dòng)記錄 儀的各項(xiàng)性能有了很大程度提高，功能也逐漸完善，從而進(jìn)一步地提高了灌漿施工過(guò)程控制的自動(dòng)化程度。
2.1 組件。
灌漿自動(dòng)記錄 儀主要由主機(jī)、流量計(jì)、壓力傳感器、水灰比傳感器、穩(wěn)壓電源、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、通訊及資料管理軟件等部分組成。
2.2 工作流程。
在灌漿過(guò)程中，灌漿流量、灌漿壓力和漿液濃度等灌漿過(guò)程數(shù)據(jù)分別經(jīng)流量計(jì)、壓力傳感器和水灰比傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送入主機(jī)內(nèi)處理，主機(jī)內(nèi)CPU控制顯示器和打印機(jī)按設(shè)定的格式顯示和打印灌漿時(shí)間、壓力、流量及累計(jì)灌入量、漿液濃度等被測(cè)量數(shù)據(jù)和設(shè)定的工作參數(shù)，并在灌漿結(jié)束時(shí)將灌漿過(guò)程中被測(cè)量數(shù)據(jù)隨時(shí)間而變化的過(guò)程曲線描繪在打印機(jī)記錄紙上。
2.3 工作原理及技術(shù)指標(biāo)。
2.3.1 壓力傳感器（壓力變送器）。
通常采用壓阻式彈性敏感元件安裝于回漿管路上，壓力變量通過(guò)油水隔離器傳遞至傳感器上被轉(zhuǎn)換成應(yīng)變電信號(hào)，經(jīng)放大后由信號(hào)線傳送到主機(jī)，再由主機(jī)進(jìn)行采集處理轉(zhuǎn)換成壓力并顯示、記錄。測(cè)量范圍0～10MPa，精度 15%滿量程。
2.3.2 流量計(jì)。
通常采用電磁流量計(jì)，其測(cè)量原理基于法拉***電磁感應(yīng)定律。當(dāng)漿液流經(jīng)流量計(jì)的測(cè)量段管路時(shí)切割電磁場(chǎng)，在一對(duì)金屬電***上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)過(guò)放大傳送到主機(jī)，由主機(jī)進(jìn)行采集處理轉(zhuǎn)換成流量，并顯示、記錄。測(cè)量范圍0～150L/min，精度10%。
2.3.3 水灰比傳感器（比重計(jì)）。
常用的水灰比傳感器有核子式、壓差式和浮子式。現(xiàn)有的核子式水灰比傳感器可以滿足使用要求，但在一定范圍內(nèi)對(duì)人體有輻射作用，且不便保存，不易被施工人員接受，一般沒有使用。使用較多的是壓差式液面?zhèn)鞲衅鳎瑝翰钍揭好鎮(zhèn)鞲衅靼惭b在特制的回漿桶的底端側(cè)面，回漿從回漿桶底部流入，從回漿桶頂部溢出流回?cái)嚢柰啊翰钍絺鞲衅骼霉潭ǜ叨纫后w比重與壓力成正比的關(guān)系（即P=ρh），推算液面比重。所以壓差式液面?zhèn)鞲衅鲗?shí)際上就是一種可測(cè)微小壓力的壓力傳感器，當(dāng)回漿充填滿回漿桶，漿液壓力傳遞至傳感器上被轉(zhuǎn)換成應(yīng)變電信號(hào)，放大后由信號(hào)線傳送到主機(jī)，再由主機(jī)采集處理轉(zhuǎn)換成比重，并顯示、記錄。測(cè)量范圍0.9～2.0g/cm3，精度 5%FS。
2.4 功能特點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)使用的新型灌漿自動(dòng)記錄 儀一般具有以下功能特點(diǎn)：
(1) 用于基礎(chǔ)處理工程的壓水、灌漿過(guò)程記錄，一般可進(jìn)行普通灌漿，GIN法灌漿、壓水試驗(yàn)記錄，儀器與壓力傳感器、流量計(jì)和密度計(jì)配套使用能側(cè)記灌漿壓力、流量和比重三參數(shù)。
(2) 主機(jī)形式是集計(jì)算機(jī)、傳感器接口、打印、繪圖功能于一體，密封式機(jī)箱、掉電保護(hù)功能、液晶顯示，具有壓力、流量和比重三參數(shù)在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、記錄和分析功能。
(3) 測(cè)量信號(hào)的拾取采用國(guó)際先進(jìn)的傳感器技術(shù)測(cè)記參數(shù)，測(cè)量精度高。
(4) 通過(guò)主機(jī)內(nèi)的通訊口可將主機(jī)內(nèi)存資料傳輸給微機(jī)，便于原始資料的收集及統(tǒng)計(jì)分析。
3. 安裝
灌漿自動(dòng)記錄 儀的安裝根據(jù)漿液循環(huán)方式、被測(cè)參數(shù)、及流量計(jì)放置位置的不同分為多種方式，其中常用的是二參數(shù)小循環(huán)方式和三參數(shù)大循環(huán)方式，其安裝示意圖,安裝完成后，應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)調(diào)試工作，在將各被測(cè)參數(shù)的誤差調(diào)至***小或允許范圍內(nèi)后方可使用。
4. 檢定
灌漿自動(dòng)記錄 儀是灌漿施工過(guò)程測(cè)控的關(guān)鍵設(shè)備，為確保其測(cè)量的精度及準(zhǔn)確度，必須定期進(jìn)行檢定與校驗(yàn)。儀器的檢定分為周期檢定和非周期檢定。
4 1 周期檢定。
根據(jù)周期的長(zhǎng)短可分為年度率定和周期校驗(yàn)。年度率定需由具有法定資質(zhì)的計(jì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。周期校驗(yàn)可由使用單位專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)理進(jìn)行，根據(jù)實(shí)際使用情況可每1～2周進(jìn)行一次。
4 2 非周期檢定。
對(duì)有以下情況的儀器需由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢定（校驗(yàn)）后方可投入正常使用：
（1）新安裝（或啟用封存）的灌漿自動(dòng)記錄 儀；
（2） 經(jīng)維修后的灌漿自動(dòng)記錄 儀；
(3) 更換了流量計(jì)、壓力計(jì)、水灰比傳感器等主要組件的灌漿自動(dòng)記錄 儀。
5. 保養(yǎng)與維護(hù)
灌漿自動(dòng)記錄 儀是精密的高科技產(chǎn)品，對(duì)工作環(huán)境要求高，且長(zhǎng)期工作于環(huán)境差的灌漿施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)其正常運(yùn)行造成一定影響，為了客觀準(zhǔn)確地測(cè)量、控制和記錄灌漿施工過(guò)程，在對(duì)灌漿自動(dòng)記錄 儀進(jìn)行改進(jìn)和完善的同時(shí)，還必須加強(qiáng)儀器的保養(yǎng)與維護(hù)工作。
5.1 一般性保養(yǎng)和注意事項(xiàng)。
當(dāng)灌漿自動(dòng)記錄 儀發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)由專業(yè)技術(shù)維修人員進(jìn)行檢修。修復(fù)后須經(jīng)校測(cè)合格方可使用，嚴(yán)禁使用人員拆卸，防止故障擴(kuò)大。
5.1.1 主機(jī)。
(1) 主機(jī)在高溫下工作應(yīng)保持良好的通風(fēng)降溫，溫度高于40℃可能使主機(jī)工作不穩(wěn)定。顯示器應(yīng)避免高溫及陽(yáng)光直射，否則影響工作穩(wěn)定性及壽命；
(2) 避免非正常關(guān)機(jī)，強(qiáng)行在程序運(yùn)行中關(guān)機(jī)，易丟失校測(cè)參數(shù)；
(3) 不要經(jīng)常打開打印機(jī)蓋，防止異物、粉塵、水漿濺入主機(jī)，損壞主機(jī)及打印機(jī)的打印頭。主機(jī)不用時(shí)，應(yīng)關(guān)上機(jī)蓋，長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)存放在溫度較低處；
(4) 廊道使用時(shí)，應(yīng)視潮濕情況每1～2周更換一次主機(jī)箱內(nèi)的干燥劑；
(5) 信號(hào)傳輸線使用時(shí)應(yīng)懸空走線，避免壓、砸、拉斷信號(hào)線，禁止將其淹埋在水泥漿中。
5.1.2 流量計(jì)。
(1) 安裝時(shí)應(yīng)注意流量計(jì)的安裝方向。流量計(jì)銘牌標(biāo)示的流向箭頭與灌漿漿液實(shí)際通過(guò)流量計(jì)的流向一致；
(2) 流量計(jì)應(yīng)用防水罩罩好，安裝時(shí)不要將流量計(jì)放在水中，在流量計(jì)的兩端加支撐，減小管道造成的震動(dòng)；
(3) 流量計(jì)安裝優(yōu)先選用垂直安裝，漿液流動(dòng)方向?yàn)橄逻M(jìn)上出，確保測(cè)量管內(nèi)充滿液體。在水平或傾斜安裝時(shí)，則兩電***的軸線必須處于水平位置；
(4) 流量計(jì)不應(yīng)靠近鐵磁性物質(zhì)，應(yīng)盡量?**肭康绱懦∫約跣∫虼懦「扇挪牟飭課蟛睿?/span>
(5) 調(diào)壓閥不能緊連流量計(jì)，用于連接的直管段的長(zhǎng)度應(yīng)大于10×DN（測(cè)量管內(nèi)直徑），以免造成流體擾動(dòng)，增加測(cè)量誤差；
(6) 流量計(jì)在露天使用時(shí)，應(yīng)覆蓋遮陽(yáng)物，避免陽(yáng)光暴曬，溫度高于40℃可能使流量計(jì)工作不穩(wěn)定；
(7) 灌漿結(jié)束后，應(yīng)將流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)沖洗干凈，確保傳感器的電***不被沾污。搬運(yùn)流量計(jì)時(shí)，應(yīng)注意保護(hù)測(cè)量管內(nèi)的襯里；
(8) 做好流量計(jì)防潮措施，若受潮可用電吹風(fēng)吹干后在再將密封蓋蓋好。
5.1.3 壓力傳感器。
（1）壓力傳感器應(yīng)安裝在具有良好隔離***果的油水隔離器上，經(jīng)常檢查油水隔離器油腔是否漏油，油膜套是否損壞；
（2）防止壓力傳感器內(nèi)腔堆積水泥結(jié)石，灌漿結(jié)束后應(yīng)沖洗干凈管路；
（3）壓力計(jì)禁止浸泡在水中，并應(yīng)做好防潮措施。
5.1.4 水灰比傳感器。
（1）采用壓差式液面?zhèn)鞲衅鲿r(shí)，使用前可在傳感器膜片上涂上薄薄一層黃油，便于清洗。灌漿結(jié)束后應(yīng)及時(shí)沖洗回漿桶和傳感器膜片，不得用銳器刮戳傳感器膜片，以免損壞傳感器；
（2）采用核子式傳感器式，施工人員應(yīng)注意避免射線污染，不使用時(shí)應(yīng)及時(shí)關(guān)閉射線源開關(guān)。定期清洗過(guò)流管。
5.2 常見故障分析及處理。
5 2.1 熱敏打印機(jī)正常動(dòng)作，但不打字。可能原因?yàn)椋?/span>
（1）打印紙裝反了，需重新安裝打印紙；
（2）打印機(jī)打印頭損壞，更換即可。
5.2.2 流量計(jì)無(wú)信號(hào)輸出。可能原因?yàn)椋?/span>
（1）流量計(jì)電源未加上，應(yīng)檢查流量計(jì)保險(xiǎn)及電源線是否有砸斷現(xiàn)象；
（2）信號(hào)線故障，應(yīng)檢查信號(hào)線是否砸斷或短路；
（3）流量計(jì)轉(zhuǎn)換板出故障，更換即可。
5.2.3 流量值偏小。可能原因?yàn)椋?/span>
（1）流量計(jì)主板零點(diǎn)偏負(fù)，調(diào)零即可;
（2）流量計(jì)測(cè)管內(nèi)兩個(gè)不銹鋼電***上有水泥結(jié)塊，可拆下流量計(jì)法蘭盤，清理即可。
5.2.4 流量特別大。可能原因?yàn)椋?/span>
（1）流量計(jì)管路中有水泥淤積堵塞，一般在流量計(jì)入口彎頭處，清除即可；
（2）流量計(jì)轉(zhuǎn)換板損壞或流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)有氣泡。
5.2.5 流量不穩(wěn)定。可能原因?yàn)椋?/span>
（1）流量計(jì)的進(jìn)水或受潮，打開流量計(jì)密封蓋，將水和潮氣用電吹風(fēng)吹干即可；
（2）流量計(jì)測(cè)管內(nèi)電***受沾污。拆下流量計(jì)法蘭盤，清洗干凈電***即可；
（3）灌漿泵壓力及排量不穩(wěn)。應(yīng)維修灌漿泵。
5.2.6 壓力值偏小。可能原因?yàn)椋?/span>
（1）壓力計(jì)油膜套破損、漏油，造成壓力傳遞損失。更換油膜套并加油即可；
（2）若誤差范圍在滿量程的10%以上，則傳感器和放大板故障。可換一套新傳感器及放大板；
（3）若誤差范圍在滿量程的10%以內(nèi)，則壓力計(jì)放大板零點(diǎn)偏負(fù)。調(diào)零即可。
5.2.7 壓力無(wú)顯示。可能原因?yàn)椋?/span>
（1）壓力計(jì)信號(hào)
線故障，檢查信號(hào)線是否砸斷或短路；
（2）壓力計(jì)傳感器損壞或轉(zhuǎn)換板故障。更換即可。
6. 結(jié)語(yǔ)
6.1 灌漿自動(dòng)記錄 儀的應(yīng)用為加強(qiáng)灌漿過(guò)程控制提供了有***保障，是提高國(guó)內(nèi)灌漿工藝水平，提高基礎(chǔ)處理質(zhì)量的關(guān)鍵測(cè)控設(shè)備，適合于各種工作環(huán)境的灌漿施工作業(yè)。目前，已在三峽、水布埡等各類水電工程建設(shè)的基礎(chǔ)處理中廣泛應(yīng)用，并取得了較好的使用***果。隨著灌漿自動(dòng)記錄 儀系統(tǒng)功能和性能的進(jìn)一步改進(jìn)和完善，它將會(huì)更加廣泛地應(yīng)用于水工建筑物和工民建基礎(chǔ)工程灌漿施工中。
6.2 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的灌漿自動(dòng)記錄 儀系統(tǒng)是將壓力傳感器安裝于回漿管路上監(jiān)測(cè)壓力。若回漿通路一旦被堵塞，孔內(nèi)壓力將驟升，此時(shí)壓力傳感器并不能真實(shí)反映孔內(nèi)壓力，***易誤導(dǎo)操作，以致造成基巖或混凝土的抬動(dòng)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外灌漿技術(shù)有很大的發(fā)展，自動(dòng)化程度越來(lái)越高，建議在進(jìn)漿管路上另外加裝一臺(tái)壓力傳感器，監(jiān)測(cè)進(jìn)漿壓力，灌漿自動(dòng)記錄 儀預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口，可擴(kuò)展使用多種傳感器對(duì)進(jìn)漿壓力、抬動(dòng)、溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)灌漿施工過(guò)程全方位的監(jiān)控。
6.3 灌漿記錄 儀灌漿資料采用普通打印紙打印輸出，并可以文件的格式保存到電腦和磁盤上，便于灌漿資料的長(zhǎng)期保存和內(nèi)業(yè)整理工作。
6.4 目前資料統(tǒng)計(jì)分析管理軟件尚未進(jìn)入實(shí)用階段，建議對(duì)其進(jìn)一步完善，提高其實(shí)用性，真正實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)數(shù)據(jù)到基地內(nèi)業(yè)成圖成表的全部自動(dòng)完成，以大量減少內(nèi)業(yè)資料整理的工作量，實(shí)現(xiàn)灌漿資料圖表的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化
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