[发明专利]一种监测管道中膏体充填料浆离析的试验装置及方法

权利要求书

1.一种监测管道中膏体充填料浆离析的试验方法，其特征在于是通过一种监测管道中膏体充填料浆离析的试验装置进行，该装置包括储料桶（1）、L型管道，电阻率测量装置和料浆流量测量装置，储料桶（1）的出口与L型管道的入口相连通；电阻率测量装置包括测量电极（16）、多路转换器（13）、多通道电阻率测试模块（14）和数据采集与处理模块（15），若干个测量电极（16）沿L型管道的横截面环绕紧贴在内壁上，测量电极（16）穿过管壁上的通孔（8）后通过导线（12）依序与多路转换器（13）、多通道电阻率测试模块（14）和数据采集与处理模块（15）相连；料浆流量测量装置包括称量筒（11）和电子秤（10），称量筒（11）置于电子秤（10）上；

储料桶（1）内壁设有刻度，用于确定储料桶内料浆液面高度；

L型管道包括依序相连的竖直管（2）、弯管（3）、水平管和封闭管道（7），弯管（3）的转弯角度为90度，竖直管（2）与弯管（3）之间，弯管（3）与水平管之间，水平管与封闭管道（7）之间均通过法兰（9）相连，L型管道所用的材料为透明有机玻璃；

水平管在同一横截面上均匀环绕设置有12个测量电极（16），水平管包括三段同形并依序相连的第一水平管（4）、第二水平管（5）和第三水平管（6）；

测量电极（16）包括弧形电极片（17）和电极棒（18），电极棒（18）焊接在弧形电极片（17）的外弧面上，电极棒（18）的形状为圆柱体，电极棒（18）的长度大于L型管道的内壁厚度，电极棒（18）穿过L型管道的内壁后与导线（12）相连；弧形电极片（17）的曲率半径与水平管半径相同，弧形电极片（17）的圆心角为20度，弧形电极片（17）的外弧面与水平管的内壁贴合；

该试验方法包括以下步骤：

S1.把测量电极（16）的电极棒（18）从管道内部穿过通孔（8），使弧形电极片（17）紧贴管壁，对第一水平管（4）、第二水平管（5）、第三水平管（6）上的每一个通孔（8）都执行此操作；

S2.把竖直管（2）、弯管（3）、第一水平管（4）、第二水平管（5）、第三水平管（6）通过法兰连接，把储料桶（1）置于竖直管（2）的上端；料浆流量测量装置置于L型管道出口下方；

S3.把所有测量电极（16）的电极棒（18）通过导线（12）与多路转换器（13）连接，多路转换器（13）连接多通道电阻率测试模块（14），多通道电阻率测试模块（14）连接数据采集与处理模块（15）；

S4.封闭管道（7）未安装在L型管道末端，把制备好的充填料浆倒入储料桶（1），使储料桶（1）内液面恒定以保持恒定的流动速率，料浆在重力的作用下沿管道流动，并从第三水平管（6）流入到称量筒（11）内，称量筒（11）记录流入料浆体积，电子秤（10）记录流入料将质量，同时记录料浆流动的时间可得到料浆流动时的体积流量和质量流量；

S5.通过控制多路转换器（13）使得位于同一截面上12个测量电极（16）中的两个相对的电极依次接通，接通顺序为水平相对的电极对、竖直相对的电极对和直径方向相对的电极对，完成第一水平管（4）的测量后，再进行第二水平管（5）和第三水平管（6）的测量；

S6.通过对第一水平管（4）、第二水平管（5）和第三水平管（6）的测量可得到不同位置的不同方位的充填料浆电阻率值，通过分别判断水平方向、竖直方向和径向方向的电阻率差异可得到流动状态下料浆中粗骨料离析情况和料浆均匀性程度；

S7.测量完成后，利用清水把管道冲洗干净；

S8.把封闭管道（7）安装在第三水平管（6）出口端，使得L型管道封闭，进行静止状态下的离析监测试验，把制备好的充填料浆倒入储料桶（1），料浆静止在管道中，使储料桶（1）内液面保持在一定高度，利用竖直段料浆的重力使水平管保持满管状态；

S9.每隔10分钟后再次重复步骤S5，直至料浆初凝，得到不同时间的不同位置的不同方位的充填料浆电阻率值，通过分别判断水平方向、竖直方向和径向方向的电阻率差异可得到静止状态下不同时间的料浆中粗骨料离析情况和料浆均匀性程度；

S10.测试完成后，把各部分拆开，清理出料浆，并利用清水把管道冲洗干净。