[发明专利]一种密闭压力容器测量装置及液位测量方法

说明书

本发明公开了一种密闭压力容器测量装置及液位测量方法，解决了现有技术中气垫舱液位检测装置复杂、不能实时监测、且不易更换的问题。本发明包括后隔板和前隔板组成的气垫舱，所述后隔板上设有至少三个传感器组件，压力传感器组件分别位于不同高度，传感器组件与控制器相连接。所述传感器组件包括与后隔板相连接的管筒，管筒上沿周向设置有若干个疏通冲洗接头，管筒上设有刀闸阀，管筒的外端部设有传感器，传感器与管筒可拆卸连接。本发明可实时测得密闭容器内密度以及液位，且维修方便，避免带压进仓，具有较好的实用性。

技术领域

本发明涉及盾构中液位检测技术领域，特别是指一种密闭压力容器测量装置及其液位测量方法。

背景技术

随着盾构掘进技术的发展，越来越多的越江跨海隧道工程开始采用大直径的盾构机。一般来讲，直径11米以上的大直径盾构，大多采用气垫式泥水平衡盾构。而气垫舱的液位高低直接影响掌子面支撑压力，因此对气垫仓液位的测量至关重要。目前国内外在泥水盾构上对于气垫仓液位的测量主要有三种方法：在气垫舱内分别加设液位传感器、超声波传感器以及拉绳传感器。其中，液位传感器布置在气垫舱中标定的不同位置，为开关信号测量，而无法对气垫仓液位进行实时连续监测；拉绳传感器可对液位进行连续性测量，但安装及计算复杂；超声波传感器可对液位进行连续性测量，但导波管需求空间较大，易造成舱内装配干扰现象。同时，以上三种传感器一旦损坏，工作人员需带压进舱进行维修更换工作，不仅效率低，且人身安全系数较低。因此，开发一种新型可常压更换式气垫舱液位连续测量方法尤为重要。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种密闭压力容器测量装置及其液位测量方法，解决了现有技术中气垫舱液位检测装置复杂、不能实时监测、且不易更换的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种密闭压力容器测量装置，包括后隔板和前隔板组成的气垫舱，所述后隔板上设有至少三个传感器组件，压力传感器组件分别位于不同高度，传感器组件与控制器相连接。

所述传感器组件包括与后隔板相连接的管筒，管筒上设有疏通冲洗接头，管筒上设有刀闸阀，管筒的外端部设有传感器座，传感器座上设有传感器和若干个周向设置的周向冲洗通道，传感器座与管筒可拆卸连接。

所述后隔板上设有三个传感器组件，三个传感器组件分别为第一传感器组件、第二传感器组件和第三传感器组件位于同一竖直面内，第一传感器组件和第二传感器组件设置在后隔板下部，第三传感器组件位于后隔板上部。

一种密闭压力容器测量装置的液位测量方法，其特征在于，步骤如下：S1：在后隔板最低液位h1处设置第一传感器组件，在后隔板垂直液位h2处设置第二传感器组件，在后隔板上部设置第三传感器组件；

S2：通过第一传感器组件和第二传感器组件测得气垫舱最低液位h1、垂直液位h2处的压力P1、P2，垂直高度差Δh=h1-h2，则根据P1-P2=ρgΔh，可得气垫舱中液体密度ρ；

S3：通过第三传感器组件测得气垫舱上部气体压力P0，气垫舱上部气体压力与气垫舱内最高液位h处压力相等，则根据P1-P0=ρgh，可得知气垫舱内最高液位h。

本发明采用三个对应量程的传感器，布置在容器外壁不同位置，测量容器中不同高度的压力，利用压强计算公式进行简单的编程转换，输出容器内液体密度以及连续液位，从而完成容器内液体密度以及液位的实时监控。此外，当传感器损坏时，可直接在容器壁外侧完成故障排查及更换工作，避免带压检测，提高工作安全系数。同时，管筒上设置疏通冲洗接头，可定期冲洗传感器附近的黏浊物，避免堵塞或造成传感器的测量精度。本发明可实时测得密闭容器内密度以及液位，且维修方便，避免带压进仓，具有较好的实用性。

附图说明