[发明专利]一种用于盾构螺旋输送机的超声波压力测量装置

摘要

本发明公开了一种用于盾构螺旋输送机的超声波压力测量装置，包括放在盾构螺旋输送机圆管下表面的声导介质、用于发射超声波和接收回波的超声波换能器、用于处理回波的超声波接收器、RS232接口模块以及用于处理回波数据的计算机，超声波换能器一端与声导介质接触，超声波换能器另一端与超声波接收器连接，所述超声波接收器通过RS232接口模块与计算机连接。本发明通过放在盾构螺旋输送机圆管下表面的声导介质使用超声波进行压力检测，可以准确测出管道的内部压力，根据测得的压力数据对盾构螺旋输送机的工作进行调整，保证了盾构螺旋输送机的稳定运行。

主权项

1.一种用于盾构螺旋输送机的超声波压力测量装置，其特征在于：包括放在盾构螺旋输送机圆管下表面的声导介质(1)、用于发射超声波和接收回波的超声波换能器(2)、用于处理回波的超声波接收器(3)、RS232接口模块(4)以及用于处理回波数据的计算机(5)，超声波换能器(2)一端与声导介质(1)接触，超声波换能器(2)另一端与超声波接收器(3)连接，所述超声波接收器(3)通过RS232接口模块(4)与计算机(5)连接；所述超声波接收器(3)包括放大电路、滤波电路、增益电路以及电压比较电路，所述放大电路的输入端与超声波换能器(2)连接，放大电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输出端与增益电路的输入端连接，增益电路的输出端与电压比较电路的输入端连接，电压比较电路的输出端通过RS232接口模块(4)与计算机(5)连接；接触界面的刚度系数与超声回波的关系式为式中，C_r为超声回波系数，即回波与发射超声波的比值，K为接触界面的刚度系数，ω为超声波脉冲的角频率，j为虚数单位，X_1u、X_2u为接触界面两种材料的超声波脉冲阻抗，材料的超声波脉冲阻抗为超声波脉冲在该材料中的传波速度与材料密度的乘积，具体地，所述X_1u为渣土的超声波脉冲阻抗，X_2u盾构螺旋输送机圆管的超声波脉冲阻抗，其中接触界面的刚度系数式中，接触体在正压力P_norm作用下产生了u个单位变化量，此时接触界面的刚度系数为K；所述接触界面为盾构螺旋输送机圆管内的渣土与圆管内壁的接触界面。