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一种盾构机土压传感器测试平台

2021-02-04 06:05:23

一种盾构机土压传感器测试平台

  技术领域

  本实用新型涉及盾构机土压传感器测试技术设备领域,具体为一种盾构机土压传感器测试平台。

  背景技术

  土压平衡盾构机的膜片式土压传感器用于实时检测土仓及螺旋机筒体内压力值,盾构机操作人员需要对不同位置的土压进行实时监控,土压平衡盾构机在掘进作业时,有严格的土仓压力管理规定,土压平衡盾构机工作人员通过控制系统可以对土仓压力、掘进速度、螺旋机出渣速度、泡沫等添加材料的注入量等参数进行灵活控制,确保在掘进过程中能过达到良好的动态压力平衡效果,从而使地表沉降得到有效控制,但是,施工中若出现个别膜片式土压传感器输出数据波动较大或数据变化无常等现象,就会使土压判断困难,同时也难以判断膜片式土压传感器是否存在故障,从而影响工程进度,此外,膜片式土压传感器作为检测元件,其检测精度直接影响施工安全,现有技术中一般采用在施工时修复或更换膜片式土压传感器的方式,往往会导致膜片式土压传感器修复更换工作难度及安全风险扩大。

  实用新型内容

  针对现有技术存在的不足,本实用新型目的是提供一种盾构机土压传感器测试平台,以解决上述背景技术中提出的问题,本实用新型通过在使用前对膜片式土压传感器进行检测,以确定其是否能继续使用的方式,使得本实用新型具备操作简单、安全性高、测试精准的优点,解决了现有技术中的问题。

  为了实现上述目的,本实用新型是通过如下的技术方案来实现:为了实现上述目的,本实用新型是通过如下的技术方案来实现:一种盾构机土压传感器测试平台,包括测试基座、膜片式土压传感器和安装于测试基座上的土压传感器测试检测装置,所述土压传感器测试检测装置包括:膜片式土压传感器工装、电源适配器、测量仪表、接头体和气压泵,膜片式土压传感器安装在膜片式土压传感器工装上,电源适配器电连接膜片式土压传感器,所述膜片式土压传感器工装底部安装有凸台,所述接头体贯穿凸台且一端嵌入膜片式土压传感器工装内,另一端与气压泵连接,所述测量仪表包括工业万用表和压力表,所述工业万用表电连接膜片式土压传感器,所述压力表连接气压泵,所述膜片式土压传感器、膜片式土压传感器工装和接头体连接形成一密封腔,用于模拟检测膜片式土压传感器压力值。

  作为对本实用新型中所述一种盾构机土压传感器测试平台的改进,所述测试基座上配合设置有工控机,所述工控机包括盾构机PLC控制器和显示屏,所述盾构机PLC控制器电性连接显示屏,盾构机PLC控制器分别电性连接膜片式土压传感器。

  作为对本实用新型中所述一种盾构机土压传感器测试平台的改进,所述膜片式土压传感器工装与膜片式土压传感器连接处配合安装有O型圈。

  作为对本实用新型中所述一种盾构机土压传感器测试平台的改进,所述膜片式土压传感器的膜片采用304LE或306L不锈钢材料,膜片式土压传感器型号为WIKA S-20。

  与现有技术相比,本实用新型的有益效果:

  1、通过螺栓将膜片式土压传感器压合在膜片式土压传感器工装上的方式,使得本实用新型测试时的膜片式土压传感器工装对膜片式土压传感器压合的密封性强,此外,通过配合设置的O型圈进一步起到对膜片式土压传感器工装的密封作用,进而形成测试膜片式土压传感器前端的密封气室,最大化模拟膜片式土压传感器在土仓及螺旋机筒体内收到的压力值,保证测试结果的准确性;

  2、通过设置的盾构机PLC控制器,使得对膜片式土压传感器测试中产生的模拟量电流信号通过盾构机控制器PLC处理,转换成能在工控机上显示的土压值信号,方便盾构机操作人员实时掌握土仓及螺旋机筒体内土体压力值的实时数据,进一步判断膜片式土压传感器是否能继续使用,提高施工安全性。

  附图说明

  参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解,附图仅仅用于说明目的,而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制,在附图中,相同的附图标记用于指代相同的部件。其中:

  图1为本实用新型一种盾构机土压传感器测试平台的测试流程示意图。

  图2为本实用新型一种盾构机土压传感器测试平台中膜片式土压传感器工装结构示意图。

  图3为本实用新型一种盾构机土压传感器测试平台中膜片式土压传感器结构示意图。

  图中标注说明:1-膜片式土压传感器、2-O型圈、3-膜片式土压传感器工装、4-螺栓、5-弹簧垫圈、6-接头体。

  具体实施方式

  容易理解,根据本实用新型的技术方案,在不变更本实用新型实质精神下,本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此,以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明,而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

  如图1-3所示,本实用新型提供技术方案:作为本实用新型的一个实施例:一种盾构机土压传感器测试平台,包括测试基座、膜片式土压传感器1和配合安装于测试基座上的土压传感器测试检测装置,土压传感器测试检测装置包括:膜片式土压传感器工装3、用于提供24V直流电压的电源适配器、用于测量膜片式土压传感器1输出电流值的工业万用表、用于提供气压的气压泵、用于检测气压泵压力值的压力表和接头体6,膜片式土压传感器1通过螺栓4配合安装于膜片式土压传感器工装3上,电源适配器电连接膜片式土压传感器1,膜片式土压传感器工装3底部安装有凸台,接头体6贯穿凸台且一端嵌入膜片式土压传感器工装3内,另一端与气压泵连接,测量仪表包括工业万用表和压力表,工业万用表电连接膜片式土压传感器1,压力表配合连接气压泵,膜片式土压传感器1、膜片式土压传感器工装3和接头体6连接形成一密封腔,用于模拟检测膜片式土压传感器压力值,电源适配器、工业万用表、分别配合连接膜片式土压传感器1且均配合安装在测试基座上,测试基座上配合设置有工控机,工控机包括盾构机PLC控制器和显示屏,盾构机PLC控制器电性连接显示屏,盾构机PLC控制器电性连接膜片式土压传感器1,通过螺栓4将膜片式土压传感器1压合在膜片式土压传感器工装3上的方式,使得本实用新型测试时的膜片式土压传感器工装3对膜片式土压传感器1压合的密封性强,膜片式土压传感器工装3与膜片式土压传感器1连接处配合安装有O型圈2,此外,通过配合设置的O型圈2进一步起到对膜片式土压传感器工装3的密封作用,进而形成测试膜片式土压传感器1前端的密封气室,最大化模拟膜片式土压传感器1在土仓及螺旋机筒体内收到的压力值,保证测试结果的准确性。

  膜片式土压传感器1膜片采用304LE或306L不锈钢材料,膜片式土压传感器1型号为WIKA S-20,测试基座上配合设置有工控机,工控机通过盾构机PLC控制器电性连接膜片式土压传感器1,通过设置的盾构机PLC控制器,使得对膜片式土压传感器1测试中产生的模拟量电流信号通过盾构机控制器PLC处理,转换成能在工控机上显示的土压值信号,方便盾构机操作人员实时掌握土仓及螺旋机筒体内土体压力值的实时数据,进一步判断膜片式土压传感器1是否能继续使用,提高施工安全性。

  盾构机PLC控制器核心芯片型号为:CREC015。

  在对膜片式土压传感器1测试时,将需要测试的膜片式土压传感器1依次通过螺栓4、弹簧垫圈5压合固定在膜片式土压传感器工装3上,通过电源适配器的24VDC电源线向膜片式土压传感器1输入24V直流电压,然后,通过与膜片式土压传感器1配合连接的工业万用表读取此时膜片式土压传感器1的电流大小,工作人员通过与盾构机PLC控制器电性连接的工控机读取电流值显示为4mA(±0.005mA)时,则判断膜片式土压传感器1为正常,接着,工作人员启动气压泵,手动调节气压泵输出压力,此时,观察与膜片式土压传感器工装3内部密封腔体配合连接的压力表,读取密封腔体内压力大小,当气压泵持续输出气压至密封腔体内压力值为5bar时停止,观察工业万用表上的电流表示数,显示12mA(±0.005mA)时,则判断膜片式土压传感器1为正常,接着,工作人员通过气压泵对密封腔体持续加压至10bar,观察工业万用表上的电流表示数,显示20mA(±0.005mA)时,则判断膜片式土压传感器1为正常,最后完成一次测试步骤,工作人员使用本实用新型重复试验3次,测试完毕后,松开气压泵上的泄压阀,取下膜片式土压传感器1,记录试验数据,测试完成。

  作为本实用新型的一个实施例:膜片式土压传感器1允许误差0.5%,允许回差0.4%。

  本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容,本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下,对上述实施例进行多种变形和修改,而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。

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