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灌浆自动记录仪参数现场率定
点击次数:2411 发布时间:2010-04-08 返回

    目前,在基础处理工程的施工中,过程控制普通采用自动记录仪,特别是在坝基灌浆中应用极为广泛。自动记录仪的型号较多,有单机单通道、单机三通道、单机四通道、单机八通道等类型;考虑环境和经济上的因素,施工方可选用不同的类型。不管什么类型的自动记录仪,在施工现场使用后其性能指标都会随时间和环境的变化而变化,加之人为改变传感器或仪器性能指标的现象也时有发生,因此在施工过程中做好现场校验率定已成为确保灌浆自动记录仪性能指标、确保灌浆质量的一项非常重要的工作。

     自动记录仪的显示值常常受环境因素的影响;如潮湿、电压波动、其它用电设备频繁启动的大电流冲击、强电磁干扰、灌浆泵性能不稳等,都会引起显示值与实际值的不符,给计量与质量控制带来较大误差;但是应该肯定灌浆自动记录仪本身性能很可靠,系统误差已减少到对结果的影响可忽略不计的程度。

     下面我们以智能灌浆自动记录仪在施工中进行各参数的现场率定为例,来说明如何进行控制参数的现场率定,供同行施工中借鉴。

2HT-Ⅱ型智能灌浆自动记录仪各参数的现场率定

2.1压力参数的率定

     智能灌浆自动记录仪的压力传感器采用BP800型超稳定压力变送器(美国技术),典型精度为0.15%~0.25%,测量范围0~10MPa,过压极限为zui大额压力值的3倍,使用温度-20℃~85℃,长期系统性能±0.2%FS/年,率定此种压力变送器只能在标准的压力校验仪器上进行,出厂标定和现场校验都是如此。

2.1.1现场压力传感器的率定

     校验时,开启自动记录仪主机并进入灌浆或压水状态。首先是零点调整,即在灌浆孔孔口安装精度为0.02MPa的压力表(已校验),开启阀门不加压时,记录仪主机压力显示窗口和已经校验的压力传感器都应指示为零,否则应调整压力传感器的零点电位器使记录仪压力显示为零。零点调整好后,逐渐关闭阀门,使灌浆孔孔口处的压力表值为1MPa,此时压力窗口和压力传感器连接校验装置的标准表头也应显示为1MPa,否则应调整压力变送器的增益电位器使记录仪显示为1MPa,然后基本以0.5MPa为间隔从0~6MPa(现场实际灌浆压力都在6MPa以内)进行调整;若给定压力和显示的压力二者相等或相差在0.03~0.05MPa以内,即可结束。如果相差超过此值,可再微调增益电位器,直至达到标准。

2.1.2电流信号指标

     压力变送器通过将0~10MPa转换成4~20mA电流信号后输入记录仪进行进一步的数据处理并显示。实践中我们将四位半的数字万用表(20mA电流档)串接在压力变送器的输出回路上,发现压力与电流流量呈线性关系:即P=K(I-4),其中P为压力(MPa),K为压力系数,I为电流流量(mA);而BP800zui大量为10MPa,其对应电流流量为20mA,故K=10/16=0.625,因此只要测到了压力变送器的输出电流,就可以计算出应该显示的压力。当然有条件时应做标准规范的率定试验来检验压力变送器的性。现场对此我们作了以下记录(见表1):

表1现场压力试验记录

 

 

     从表1中,我们可以看出通过电流流量可以反算出应显示的压力值,即:P=0.625(I-4),可在现场校验标定中使用,完全满足工程要求,而且校验和标定压力传感器十分简便。

2.2流量参数的率定

     智能灌浆自动记录仪的电磁流量计采用的是上海光华爱尔美特生产的K300型(中德合资)一体型电磁流量计,其流量计口径为DN-40,测量范围0~100L/min,对应的电流输出信号为4~20mA,测量误差±1%。实践中同样我们用数字万用表(20mA电流档)串接在流量计的输出回路上,发现流量与电流呈线性关系,而Q=K(I-4),其中Q为流量(L),K为流量系数,I为电流流量(mA),因Qzui大流量为100L/min,其对应电流流量为20mA,故K=100/(20-4)=6.25。

     现场流量计的标定分2步:第1步,用信号模拟器模拟流量计向记录仪主机输入4~20mA进行通道标定,即先调准70L/min的流量,然后调节信号模拟器,使信号电流值与记录仪显示的流量值之间的关系符合Q=6.25×(I-4),比较给定值与显示值,并不断调节电位器使之相等或相差在0.3L/min以内。第2步,在现场将2个流量计串联在一起,接入主机进行压水或灌浆,根据大循环运行原理:Q=Q1-Q2,其中Q为主机显示流量值,Q1为进浆流量,Q2为返浆流量,分别以65L/min、80L/min的泵量校验;如果主机流量Q显示值为零,说明流量计是正常的;若显示值偏离零值太大,则应调整记录仪进、返浆通道的流量电位器和流量计的零点使之为零即可。

3水灰比参数的控制

      智能灌浆自动记录仪水灰比通常用人工输入来改变其变换值,并在资料上打印,这样水灰比参数即成为人工控制。为避免人为因素的影响,我们采用了1套自动配料及搅拌系统来解决水灰比的误差问题。该系统由1个散装水泥储料罐,2个焊旋输送机、2个水泥料斗、1个皮带运输机、1个电磁流量计、1个ZJ-800型高速制浆机、2套电子称量系统和1个自动控制柜组成。

     将制浆材料的重量和搅拌时间用拨码开关输入控制柜,启动系统;在自动控制柜的控制下,系统自动上料,自动称量,自动搅拌,zui后给出出料信息;各种料配完成后,显示水、水泥配料的重量,并打印数据,相关参数(见表2)。

表2自动配料及搅拌系统技术参数

 

 

     在施工过程中不同的灰比加入不同的水和水泥重量,将此数据输入控制柜即可完成需要的水灰比。在过程控制中可用婆梅氏比重计或泥浆比重计校验拌制的浆液灰比,避免人为因素的影响。

4结束语

     在工程施工中,为了保证灌浆自动记录仪的测量精度,1)必须做好仪器的校验和校定,即通过严格的出厂标定检验和灌浆现场定期的现场校验试验可基本消除记录仪的系统误差,尤其是可校正使用过程中的渐进系统的误差;2)对于智能灌浆自动记录仪没有设计水灰比参数的控制功能,我们采用了自动配料及搅拌系统来控制水灰比系数,实现水灰比参数自动化控制,为两参数的灌浆自动记录仪开辟了一个新的思路。

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