一种非直接接触式充填管路压力检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种矿山尾砂充填管路压力测量装置。


背景技术：

2.充填采矿法是保证深部矿产资源安全开采的有效方法之一，但是，随着充填管路的延长，充填管路爆管和堵管的概率增加。管路损坏时会严重影响生产安全，因此通过实时监测充填管路料浆压力，以合理调整充填浓度和流量等技术参数，进而避免堵管爆管的发生就非常必要。
3.矿山充填主管路主要采用高分子钢编耐磨复合管，而金属材质充填管路因重量大和耐磨性差将逐步替代。由于耐磨钢编管外壁材料所限，无法有效固定压力传感器，导致难于测量充填管路料浆压力。目前，主要方法为在充填管路中安装金属材质测压管并固定压力传感器进行管路压力测量，该测量方式主要缺点是压力传感器和安装连接处以及金属测压管路易受料浆磨损而损坏，测压管路寿命较短，存在较大安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种非直接接触式充填管路压力检测装置，在保证管路压力测量精度和装置使用寿命及安全性的前提下，通过不直接接触充填料浆的方式精确测量出充填管路内料浆压力。
5.一种非直接接触式充填管路压力检测装置，包括用于串接安装于充填主管路中的测压管路，所述测压管路两端分别带有固定法兰，其特征在于：测压管路内壁镶嵌安装有耐磨内衬管；测压管路的管壁开设有通孔，该通孔处安装有压力监测固定柱，所述压力监测固定柱上安装有应变片式压力变送器，所述应变片式压力变送器的传感器头与耐磨内衬管外壁相接触。
6.优选地，所述耐磨内衬管两端分别具有与直管段一体的外翻边，所述外翻边上开设有位置与所述固定法兰的螺孔相对应的螺栓孔。
7.本实用新型的积极效果在于：本实用新型一种非直接接触式充填管路压力检测装置，在保证管路压力测量精度和装置使用寿命及安全性的前提下，压力变送器不接触充填料浆而能够精确测量出充填管路压力。
8.本实用新型所述的一种非直接接触式充填管路压力检测装置压力校核装置简单可靠，压力拟合数据方差0.999，压力数据达到使用精度要求，此装置大大提高充填压力监测管路的安全性，满足压力监测数据连续性要求。
9.本实用新型的优化技术方案中，耐磨内衬管两端分别具有与直管段一体的外翻边，使用时，充填主管路端部法兰和本实用新型固定法兰将该外翻边牢固固定在法兰盘之间。这种方式能够确保准确测量耐磨内衬管测量点的物理形变，而不会因为耐磨内衬管轴向窜动干扰测量。
附图说明
10.图1是本实用新型实施例的结构示意图。
11.图2是本实用新型实施例压力数据转换所用的压力校核图，图中黑点值为直接接触式充填管路压力测量值。
具体实施方式
12.下面结合实施例和附图进一步说明本实用新型。
13.如图1所示，本实用新型的实施例包括测压管路1，该测压管路长200mm，内径95mm，壁厚10mm，材质q325碳素钢。所述测压管路1两端分别带有固定法兰3，固定法兰3外径270mm，孔距220mm，内径95mm，用于串接方式安装于充填主管路中。测压管路1内壁镶嵌安装有耐磨内衬管4，耐磨内衬管4采用耐纳特天然橡胶材质，内径90mm，厚度2.5mm。耐磨内衬管4用于隔离充填料浆与压力传感器以及充填料浆与测量管路，延长管路和压力传感器使用寿命。
14.测压管路1的管壁开设通孔（直径2.9mm）用于安装和固定压力监测固定柱2，压力监测固定柱2焊接于测压管路的所述通孔处，压力监测固定柱2用于安装固定应变片式压力变送器，压力监测固定柱2长度30mm，内径20mm带阳螺纹，牙距1.5mm，外径28mm。所述应变片式压力变送器的传感器头与耐磨内衬管4外壁相接触，用于通过耐磨内衬管4形变量采集压力数据。
15.进一步地，所述耐磨内衬管4两端分别具有与直管段一体的外翻边，所述外翻边上开设有位置与所述固定法兰3的螺孔相对应的螺栓孔。使用时，充填主管路端部法兰和所述固定法兰3将该外翻边夹在其中，互相连接的法兰间螺栓穿过外翻边上的螺栓孔。
16.使用时，将本实用新型的非直接接触式充填管路压力检测装置连接于充填主管路，通过法兰螺栓固定，将应变片式压力变送器安装于压力监测固定柱2上，通过应变片式压力变送器读数，结合图2所示的压力校核图进行管路料浆压力转换。
17.本实施例应用举例如下：
18.1）.选择充填管路压力范围在0
‑
5mpa的管路区域。
19.2）.充填主管路中相邻位置安装两段管路，其中一段是本实施例非直接接触式充填管路压力检测装置，通过所述应变片式压力变送器测量料浆压力数据；另一段是本实施例拆除了耐磨内衬管4的直接接触式充填管路压力检测装置，应变片压力变送器传感器头突出管路内径6mm与料浆直接接触；通过所述应变片式压力变送器测量料浆压力数据。
20.3）.将两个应变片式压力变送器连接至无纸记录仪，实时记录多次充填全过程两装置测量的压力值。
21.以传感器0~5mpa，输出电流4
‑
20ma为例，记录充填过程主要压力点值。
22.其中直接接触测量为一段管路，非直接接触式充填管路压力检测装置为二段管路。记录关键点压力值如下：
23.二段管路测量值（mpa）一段管路测量值（mpa）0.420.000.550.140.690.25
1.150.681.451.131.541.232.181.842.672.293.262.913.653.314.404.094.474.154.924.595.004.794.634.304.153.844.123.723.953.603.823.433.913.563.483.152.822.482.532.202.181.851.881.541.711.301.170.801.090.630.780.350.460.010.440.00
24.通过多次数据测量，得出作为压力校核图的二项式函数图如图2，实际压力拟合公式：p=﹣0.0038p
12
1.0458p1﹣0.449，实际值方差可达0.999。
25.比如，使用时测得压力p1=3.5mpa，按照拟合公式计算出充填管路实际压力p=3.165mpa。拟合计算压力p可用于精确监测管路压力。


技术特征：
1.一种非直接接触式充填管路压力检测装置，包括用于串接安装于充填主管路中的测压管路（1），所述测压管路（1）两端分别带有固定法兰（3），其特征在于：测压管路（1）内壁镶嵌安装有耐磨内衬管（4）；测压管路（1）的管壁开设有通孔，该通孔处安装有压力监测固定柱（2），所述压力监测固定柱（2）上安装有应变片式压力变送器，所述应变片式压力变送器的传感器头与耐磨内衬管（4）外壁相接触。2.如权利要求1所述的非直接接触式充填管路压力检测装置，其特征在于：所述耐磨内衬管（4）两端分别具有与直管段一体的外翻边，所述外翻边上开设有位置与所述固定法兰（3）的螺孔相对应的螺栓孔。

技术总结
本实用新型公开了一种非直接接触式充填管路压力检测装置，包括用于串接安装于充填主管路中的测压管路，所述测压管路两端分别带有固定法兰，测压管路内壁镶嵌安装有耐磨内衬管；测压管路的管壁开设有通孔，该通孔处安装有压力监测固定柱，所述压力监测固定柱上安装有应变片式压力变送器，所述应变片式压力变送器的传感器头与耐磨内衬管外壁相接触。能够在不对现有充填管路进行大改造的情况下，大大延长充填测压管路和压力传感器的使用寿命。保证了充填管路安全以及充填管路监测压力数据的准确性。准确性。准确性。


技术研发人员：王增加 荆晓东 杨纪光 宋泽普 王玉亮 盛宇航 朱庚杰
受保护的技术使用者：山东黄金矿业科技有限公司充填工程实验室分公司
技术研发日：2021.07.13
技术公布日：2021/11/21