一种用于测量注浆极限剪切应力的装置的制造方法
一种用于测量注浆极限剪切应力的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于材料测试技术领域，具体涉及一种用于测量注浆极限剪切应力的
目.0
【背景技术】
[0002]当注浆的水灰比较高时，属于牛顿流体。当其水灰比达到一定程度时浆液转变为宾汉流体。以往在测量某种宾汉流体的极限剪切应力实验中往往要花费很多人力物力，且结果并不十分精确，特别是在连续性测量某种注浆的极限剪切应力时更是困难。因此，令浆液循环流动可在随时间变化过程中及时测出其相关参数，满足连续性测试的要求。目前宾汉体的极限剪切应力研宄尚较不成熟，多是由宾汉模型而衍生出的经验公式来推算宾汉体的极限剪切应力，没有广泛的应用标准，且大多不太准确，误差较大。在公开号为CN102323186A的中国专利文献中，提供了一种用毛细管测流体剪切应力的方法，它是将毛细管口模沿轴向截分为至少三段，即入口段、中间段、和出口段，当试样流体在毛细管中稳定流动时，只测量试样对毛细管口模中间段的作用力，依据作用力与反作用力互等原理得到试样在毛细管口模中间段管壁处所受的剪切力，再除以口模中间段的毛细管表面积，即可求得该处试样的剪切应力。但这种方法过于繁琐，且局限于流体的剪切应力，而不能提供关于宾汉流体的极限剪切应力的相关测试方法。在公开号为CN202614637U的中国专利文献中，提供了一种用于测磁流变体剪切应力的方法，同样局限于磁流变体，而且同样不能提供关于宾汉流体的极限剪切应力。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种用于连续性测量注浆极限剪切应力的装置，不仅在注浆的凝固过程中对剪切应力实现连续、周期的测量，而且能通过宾汉模型来建立方程组从而求出其极限剪切应力以及粘滞系数。为测试注浆以及其他宾汉流体的各项参数提供更方便更快捷的装置，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，包括全不锈钢管道、小型管道泵、光纤光栅片、管道浆液入口、数据处理显示屏、封装孔、不锈钢片和封堵管道口，所述全不锈钢管道的两端连接有小型管道泵，所述管道浆液入口设在全不锈钢管道的底端，所述光纤光栅片设在全不锈钢管道的内部，所述数据处理显示屏与光纤光栅片之间通过电性信号连接。
[0005]优选的，所述不锈钢管道的管内直径100mm，管体环形内直径1000mm。
[0006]优选的，所述小型管道泵通过法兰与管道体相连，动力大小为可调节结构。
[0007]优选的，所述光纤光栅片通过配合与全不锈钢管道上侧的管口固定连接。
[0008]优选的，所述光纤光栅片上的封装孔与封堵管道口上的不锈钢片配合连接。
[0009]优选的，所述光纤光栅片为“工”字片式封装结构，侧方向置于全不锈钢管道内与测试浆液流动方向相切。
[0010]本实用新型的技术效果和优点:该测试装置能够随时读取浆液的剪切应力数值，能够实现连续性、周期性的测量与计算，结构简单，便于调节动力，小型管道泵与管道通过法兰相连接，便于拆卸和清洗以及维护。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构平面示意图；
[0012]图2为本实用新型结构管道泵的俯视图；
[0013]图3为本实用新型结构管道泵的主视图；
[0014]图4为本实用新型布拉格光纤光栅原理不意图；
[0015]图5为本实用新型光纤光栅传感器原理示意图；
[0016]图6为本实用新型“工”字片式封装结构的光纤光栅示意图。
[0017]图中:1、全不锈钢管道；2、小型管道泵；3、光纤光栅片；4、管道浆液入口 ；5、数据处理显示屏；6、封装孔；7、不锈钢片和8、封堵管道口。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]本实用新型提供了如图1-6所示的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，包括全不锈钢管道1、小型管道泵2、光纤光栅片3、管道浆液入口 4、数据处理显示屏5、封装孔6、不锈钢片7和封堵管道口 8，全不锈钢管道I的两端连接有小型管道泵2，不锈钢管道I的管内直径100mm，管体环形内直径1000mm，小型管道泵2通过法兰与管道体相连且动力大小为可调节结构，管道浆液入口 4设在全不锈钢管道I的底端，光纤光栅片3设在全不锈钢管道I的内部，数据处理显示屏5与光纤光栅片3之间通过电性信号连接，光纤光栅片3通过配合与全不锈钢管道I上侧的管口固定连接，光纤光栅片3为“工”字片式封装结构，侧方向置于全不锈钢管道I内与测试浆液流动方向相切，光纤光栅片上的封装孔6与封堵管道口 8上的不锈钢片7配合连接。
[0020]工作原理:新搅拌好的浆液于入口 4注入管道，封好入口后根据需求合理调节管道泵2动力并记录动力计算出浆液流动梯度，同时读取数据显示屏5的数值，此时迅速再次调节管道泵2动力并再次重复上述步骤，根据实验设计的时间间断测试该种浆液的剪切应力以及流动梯度，最后通过后期的数据处理以及计算得到该种浆液的极限剪切应力，本测试装置的原理为:当注浆的水灰比较高时，属于牛顿流体，当其水灰比达到一定程度时浆液转变为宾汉流体，由宾汉模型基本公式:，式中为剪切应力；为极限剪切应力；为浆液的粘滞系数；为浆液的流动梯度，每个时刻测试两组和，从而建立方程组:，通过以上方程组，可计算出I时刻的粘滞系数以及该种浆液的极限剪切应力，为了测试该浆液不同时刻的粘滞系数以及剪切应力或各项参数随时间的变化，可根据需求设计时间间隔，每隔一段时间对该浆液进行一次测试，同时也可减少得到的极限剪切应力结果的误差。
[0021]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，包括全不锈钢管道(I)、小型管道泵(2)、光纤光栅片(3)、管道浆液入口(4)、数据处理显示屏(5)、封装孔￠)、不锈钢片(7)和封堵管道口(8)，其特征在于:所述全不锈钢管道(I)的两端连接有小型管道泵(2)，所述管道浆液入口(4)设在全不锈钢管道(I)的底端，所述光纤光栅片(3)设在全不锈钢管道(I)的内部，所述数据处理显示屏(5)与光纤光栅片⑶之间通过电性信号连接。2.根据权利要求1所述的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，其特征在于:所述不锈钢管道(I)的管内直径100mm，管体环形内直径1000mm。3.根据权利要求1所述的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，其特征在于:所述小型管道泵(2)通过法兰与管道体相连且其动力大小为可调节结构。4.根据权利要求1所述的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，其特征在于:所述光纤光栅片(3)通过配合与全不锈钢管道(I)上侧的管口固定连接。5.根据权利要求1所述的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，其特征在于:所述光纤光栅片上的封装孔(6)与封堵管道口(8)上的不锈钢片(7)配合连接。6.根据权利要求1所述的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，其特征在于:所述光纤光栅片(3)为“工”字片式封装结构，侧方向置于全不锈钢管道(I)内与测试浆液流动方向相切。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，包括全不锈钢管道、小型管道泵、光纤光栅片、管道浆液入口、数据处理显示屏、封装孔、不锈钢片和封堵管道口，所述全不锈钢管道的两端连接有小型管道泵，所述管道浆液入口设在全不锈钢管道的底端，所述光纤光栅片设在全不锈钢管道的内部，所述数据处理显示屏与光纤光栅片之间通过电性信号连接。该于测量注浆极限剪切应力的装置能够随时读取浆液的剪切应力数值，能够实现连续性、周期性的测量与计算，结构简单，便于调节动力，小型管道泵与管道通过法兰相连接，便于拆卸和清洗以及维护。
【IPC分类】G01N11/04
【公开号】CN204694589
【申请号】CN201520469830
【发明人】程志斌, 张广杰, 王伸, 杨洁
【申请人】河南理工大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月1日
【技术领域】
[0001]本实用新型属于材料测试技术领域，具体涉及一种用于测量注浆极限剪切应力的
目.0
【背景技术】
[0002]当注浆的水灰比较高时，属于牛顿流体。当其水灰比达到一定程度时浆液转变为宾汉流体。以往在测量某种宾汉流体的极限剪切应力实验中往往要花费很多人力物力，且结果并不十分精确，特别是在连续性测量某种注浆的极限剪切应力时更是困难。因此，令浆液循环流动可在随时间变化过程中及时测出其相关参数，满足连续性测试的要求。目前宾汉体的极限剪切应力研宄尚较不成熟，多是由宾汉模型而衍生出的经验公式来推算宾汉体的极限剪切应力，没有广泛的应用标准，且大多不太准确，误差较大。在公开号为CN102323186A的中国专利文献中，提供了一种用毛细管测流体剪切应力的方法，它是将毛细管口模沿轴向截分为至少三段，即入口段、中间段、和出口段，当试样流体在毛细管中稳定流动时，只测量试样对毛细管口模中间段的作用力，依据作用力与反作用力互等原理得到试样在毛细管口模中间段管壁处所受的剪切力，再除以口模中间段的毛细管表面积，即可求得该处试样的剪切应力。但这种方法过于繁琐，且局限于流体的剪切应力，而不能提供关于宾汉流体的极限剪切应力的相关测试方法。在公开号为CN202614637U的中国专利文献中，提供了一种用于测磁流变体剪切应力的方法，同样局限于磁流变体，而且同样不能提供关于宾汉流体的极限剪切应力。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种用于连续性测量注浆极限剪切应力的装置，不仅在注浆的凝固过程中对剪切应力实现连续、周期的测量，而且能通过宾汉模型来建立方程组从而求出其极限剪切应力以及粘滞系数。为测试注浆以及其他宾汉流体的各项参数提供更方便更快捷的装置，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，包括全不锈钢管道、小型管道泵、光纤光栅片、管道浆液入口、数据处理显示屏、封装孔、不锈钢片和封堵管道口，所述全不锈钢管道的两端连接有小型管道泵，所述管道浆液入口设在全不锈钢管道的底端，所述光纤光栅片设在全不锈钢管道的内部，所述数据处理显示屏与光纤光栅片之间通过电性信号连接。
[0005]优选的，所述不锈钢管道的管内直径100mm，管体环形内直径1000mm。
[0006]优选的，所述小型管道泵通过法兰与管道体相连，动力大小为可调节结构。
[0007]优选的，所述光纤光栅片通过配合与全不锈钢管道上侧的管口固定连接。
[0008]优选的，所述光纤光栅片上的封装孔与封堵管道口上的不锈钢片配合连接。
[0009]优选的，所述光纤光栅片为“工”字片式封装结构，侧方向置于全不锈钢管道内与测试浆液流动方向相切。
[0010]本实用新型的技术效果和优点:该测试装置能够随时读取浆液的剪切应力数值，能够实现连续性、周期性的测量与计算，结构简单，便于调节动力，小型管道泵与管道通过法兰相连接，便于拆卸和清洗以及维护。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构平面示意图；
[0012]图2为本实用新型结构管道泵的俯视图；
[0013]图3为本实用新型结构管道泵的主视图；
[0014]图4为本实用新型布拉格光纤光栅原理不意图；
[0015]图5为本实用新型光纤光栅传感器原理示意图；
[0016]图6为本实用新型“工”字片式封装结构的光纤光栅示意图。
[0017]图中:1、全不锈钢管道；2、小型管道泵；3、光纤光栅片；4、管道浆液入口 ；5、数据处理显示屏；6、封装孔；7、不锈钢片和8、封堵管道口。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0019]本实用新型提供了如图1-6所示的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，包括全不锈钢管道1、小型管道泵2、光纤光栅片3、管道浆液入口 4、数据处理显示屏5、封装孔6、不锈钢片7和封堵管道口 8，全不锈钢管道I的两端连接有小型管道泵2，不锈钢管道I的管内直径100mm，管体环形内直径1000mm，小型管道泵2通过法兰与管道体相连且动力大小为可调节结构，管道浆液入口 4设在全不锈钢管道I的底端，光纤光栅片3设在全不锈钢管道I的内部，数据处理显示屏5与光纤光栅片3之间通过电性信号连接，光纤光栅片3通过配合与全不锈钢管道I上侧的管口固定连接，光纤光栅片3为“工”字片式封装结构，侧方向置于全不锈钢管道I内与测试浆液流动方向相切，光纤光栅片上的封装孔6与封堵管道口 8上的不锈钢片7配合连接。
[0020]工作原理:新搅拌好的浆液于入口 4注入管道，封好入口后根据需求合理调节管道泵2动力并记录动力计算出浆液流动梯度，同时读取数据显示屏5的数值，此时迅速再次调节管道泵2动力并再次重复上述步骤，根据实验设计的时间间断测试该种浆液的剪切应力以及流动梯度，最后通过后期的数据处理以及计算得到该种浆液的极限剪切应力，本测试装置的原理为:当注浆的水灰比较高时，属于牛顿流体，当其水灰比达到一定程度时浆液转变为宾汉流体，由宾汉模型基本公式:，式中为剪切应力；为极限剪切应力；为浆液的粘滞系数；为浆液的流动梯度，每个时刻测试两组和，从而建立方程组:，通过以上方程组，可计算出I时刻的粘滞系数以及该种浆液的极限剪切应力，为了测试该浆液不同时刻的粘滞系数以及剪切应力或各项参数随时间的变化，可根据需求设计时间间隔，每隔一段时间对该浆液进行一次测试，同时也可减少得到的极限剪切应力结果的误差。
[0021]最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，包括全不锈钢管道(I)、小型管道泵(2)、光纤光栅片(3)、管道浆液入口(4)、数据处理显示屏(5)、封装孔￠)、不锈钢片(7)和封堵管道口(8)，其特征在于:所述全不锈钢管道(I)的两端连接有小型管道泵(2)，所述管道浆液入口(4)设在全不锈钢管道(I)的底端，所述光纤光栅片(3)设在全不锈钢管道(I)的内部，所述数据处理显示屏(5)与光纤光栅片⑶之间通过电性信号连接。2.根据权利要求1所述的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，其特征在于:所述不锈钢管道(I)的管内直径100mm，管体环形内直径1000mm。3.根据权利要求1所述的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，其特征在于:所述小型管道泵(2)通过法兰与管道体相连且其动力大小为可调节结构。4.根据权利要求1所述的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，其特征在于:所述光纤光栅片(3)通过配合与全不锈钢管道(I)上侧的管口固定连接。5.根据权利要求1所述的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，其特征在于:所述光纤光栅片上的封装孔(6)与封堵管道口(8)上的不锈钢片(7)配合连接。6.根据权利要求1所述的一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，其特征在于:所述光纤光栅片(3)为“工”字片式封装结构，侧方向置于全不锈钢管道(I)内与测试浆液流动方向相切。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于测量注浆极限剪切应力的装置，包括全不锈钢管道、小型管道泵、光纤光栅片、管道浆液入口、数据处理显示屏、封装孔、不锈钢片和封堵管道口，所述全不锈钢管道的两端连接有小型管道泵，所述管道浆液入口设在全不锈钢管道的底端，所述光纤光栅片设在全不锈钢管道的内部，所述数据处理显示屏与光纤光栅片之间通过电性信号连接。该于测量注浆极限剪切应力的装置能够随时读取浆液的剪切应力数值，能够实现连续性、周期性的测量与计算，结构简单，便于调节动力，小型管道泵与管道通过法兰相连接，便于拆卸和清洗以及维护。
【IPC分类】G01N11/04
【公开号】CN204694589
【申请号】CN201520469830
【发明人】程志斌, 张广杰, 王伸, 杨洁
【申请人】河南理工大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月1日
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