1. 概述

灌漿自動(dòng)記錄儀是利用單片機(jī)技術(shù)結(jié)合傳感器技術(shù)研制開發(fā)的自動(dòng)記錄灌漿施工過程參數(shù)的測(cè)量、控制電子儀器設(shè)備。能對(duì)流量、壓力、水灰比三參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)控。國(guó)內(nèi)自上世紀(jì)80年代開始研制，90年代初開始推廣應(yīng)用。近年來，隨著電子技術(shù)和灌漿技術(shù)的發(fā)展，灌漿自動(dòng)記錄儀的各項(xiàng)性能有了很大程度提高，功能也逐漸完善，從而進(jìn)一步地提高了灌漿施工過程控制的自動(dòng)化程度。

2. 儀器簡(jiǎn)介

2.1  組件

灌漿自動(dòng)記錄儀主要由主機(jī)、流量計(jì)、壓力傳感器、水灰比傳感器、穩(wěn)壓電源、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、通訊及資料管理軟件等部分組成。

2.2  工作流程

在灌漿過程中，灌漿流量、灌漿壓力和漿液濃度等灌漿過程數(shù)據(jù)分別經(jīng)流量計(jì)、壓力傳感器和水灰比傳感器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送入主機(jī)內(nèi)處理，主機(jī)內(nèi)CPU控制顯示器和打印機(jī)按設(shè)定的格式顯示和打印灌漿時(shí)間、壓力、流量及累計(jì)灌入量、漿液濃度等被測(cè)量數(shù)據(jù)和設(shè)定的工作參數(shù)，并在灌漿結(jié)束時(shí)將灌漿過程中被測(cè)量數(shù)據(jù)隨時(shí)間而變化的過程曲線描繪在打印機(jī)記錄紙上。

2.3  工作原理及技術(shù)指標(biāo)

2.3.1  壓力傳感器（壓力變送器）

通常采用壓阻式彈性敏感元件安裝于回漿管路上，壓力變量通過油水隔離器傳遞至傳感器上被轉(zhuǎn)換成應(yīng)變電信號(hào)，經(jīng)放大后由信號(hào)線傳送到主機(jī)，再由主機(jī)進(jìn)行采集處理轉(zhuǎn)換成壓力并顯示、記錄。測(cè)量范圍0～10MPa，精度 15%滿量程。

2.3.2  流量計(jì)

通常采用電磁流量計(jì)，其測(cè)量原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)漿液流經(jīng)流量計(jì)的測(cè)量段管路時(shí)切割電磁場(chǎng)，在一對(duì)金屬電極上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，經(jīng)過放大傳送到主機(jī)，由主機(jī)進(jìn)行采集處理轉(zhuǎn)換成流量，并顯示、記錄。測(cè)量范圍0～150L/min，精度10%。

2.3.3  水灰比傳感器（比重計(jì)）

常用的水灰比傳感器有核子式、壓差式和浮子式?，F(xiàn)有的核子式水灰比傳感器可以滿足使用要求，但在一定范圍內(nèi)對(duì)人體有輻射作用，且不便保存，不易被施工人員接受，一般沒有使用。使用較多的是壓差式液面?zhèn)鞲衅?，壓差式液面?zhèn)鞲衅靼惭b在特制的回漿桶的底端側(cè)面，回漿從回漿桶底部流入，從回漿桶頂部溢出流回?cái)嚢柰?。壓差式傳感器利用固定高度液體比重與壓力成正比的關(guān)系（即P=ρh），推算液面比重。所以壓差式液面?zhèn)鞲衅鲗?shí)際上就是一種可測(cè)微小壓力的壓力傳感器，當(dāng)回漿充填滿回漿桶，漿液壓力傳遞至傳感器上被轉(zhuǎn)換成應(yīng)變電信號(hào)，放大后由信號(hào)線傳送到主機(jī)，再由主機(jī)采集處理轉(zhuǎn)換成比重，并顯示、記錄。測(cè)量范圍0.9～2.5g/cm3，精度 5%FS。

2.4 功能特點(diǎn)

國(guó)內(nèi)使用的新型灌漿自動(dòng)記錄儀一般具有以下功能特點(diǎn)：

(1) 用于基礎(chǔ)處理工程的壓水、灌漿過程記錄，一般可進(jìn)行普通灌漿，GIN法灌漿、壓水試驗(yàn)記錄，儀器與壓力傳感器、流量計(jì)和密度計(jì)配套使用能側(cè)記灌漿壓力、流量和比重三參數(shù)。

(2) 主機(jī)形式是集計(jì)算機(jī)、傳感器接口、打印、繪圖功能于一體，密封式機(jī)箱、掉電保護(hù)功能、液晶顯示，具有壓力、流量和比重三參數(shù)在線動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、記錄和分析功能。

(3) 測(cè)量信號(hào)的拾取采用國(guó)際先進(jìn)的傳感器技術(shù)測(cè)記參數(shù)，測(cè)量精度高。

(4) 通過主機(jī)內(nèi)的通訊口可將主機(jī)內(nèi)存資料傳輸給微機(jī)，便于原始資料的收集及統(tǒng)計(jì)分析。

3. 安裝

灌漿自動(dòng)記錄儀的安裝根據(jù)漿液循環(huán)方式、被測(cè)參數(shù)、及流量計(jì)放置位置的不同分為多種方式，其中常用的是二參數(shù)小循環(huán)方式和三參數(shù)大循環(huán)方式，其安裝示意圖如圖1、圖2： 安裝完成后，應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)調(diào)試工作，在將各被測(cè)參數(shù)的誤差調(diào)至最小或允許范圍內(nèi)后方可使用。

4. 檢定

灌漿自動(dòng)記錄儀是灌漿施工過程測(cè)控的關(guān)鍵設(shè)備，為確保其測(cè)量的精度及準(zhǔn)確度，必須定期進(jìn)行檢定與校驗(yàn)。儀器的檢定分為周期檢定和非周期檢定。

4.1 周期檢定

根據(jù)周期的長(zhǎng)短可分為年度率定和周期校驗(yàn)。年度率定需由具有法定資質(zhì)的計(jì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。周期校驗(yàn)可由使用單位專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)理進(jìn)行，根據(jù)實(shí)際使用情況可每1～2周進(jìn)行一次。  

4.2 非周期檢定

對(duì)有以下情況的儀器需由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢定（校驗(yàn)）后方可投入正常使用：

（1）新安裝（或啟用封存）的灌漿自動(dòng)記錄儀；

（2）經(jīng)維修后的灌漿自動(dòng)記錄儀；

（3）更換了流量計(jì)、壓力計(jì)、水灰比傳感器等主要組件的灌漿自動(dòng)記錄儀；