專利名稱：盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及隧道施工設(shè)備，具體涉及一種用于在盾構(gòu)機(jī)上對(duì)土壓力檢測(cè) 系統(tǒng)及傳感器進(jìn)行校驗(yàn)的盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置。
技術(shù)背景
目前，用于國(guó)內(nèi)外各種隧道施工盾構(gòu)機(jī)中的土壓力檢測(cè)傳感器均是產(chǎn)自日 本、德國(guó)和法國(guó)等國(guó)家，其各種技術(shù)指標(biāo)在出廠時(shí)已作了標(biāo)定。但當(dāng)盾構(gòu)機(jī)使用 了一定的階段后，其性能可能會(huì)發(fā)生變化。為了確保土壓力傳感器的精度和質(zhì)量， 就必須對(duì)土壓力傳感器進(jìn)行再校驗(yàn)。由于盾構(gòu)機(jī)施工作業(yè)單位都不具備檢測(cè)手 段，而無(wú)法自行校驗(yàn)，只能送到國(guó)內(nèi)專業(yè)校驗(yàn)機(jī)構(gòu)去完成。從而產(chǎn)生了校驗(yàn)周期 長(zhǎng)、費(fèi)用高的矛盾。
而且，由于盾構(gòu)機(jī)中的土壓力傳感器必須與其相對(duì)應(yīng)的放大變送器一起匹配 工作形成檢測(cè)系統(tǒng)。因此，在校驗(yàn)時(shí)須將土壓力傳感器與放大變送器柜一并外送。
如FCB等盾構(gòu)機(jī)。這樣既造成了拆卸、運(yùn)輸和安裝上的困難，又容易造成系統(tǒng)零 部件的損壞。而現(xiàn)在大多數(shù)的盾構(gòu)機(jī)(如小松、海瑞克等)中并沒(méi)有設(shè)置獨(dú)立的 放大變送器柜，而是安裝在中繼系統(tǒng)控制柜內(nèi)。而將龐大的中繼系統(tǒng)控制柜拆下 一起送檢是很困難的。如果單獨(dú)將其中的放大變送器拆卸下來(lái)，則極易造成損壞， 而且工作、系統(tǒng)構(gòu)成都相當(dāng)困難。
因此，只能將土壓力傳感器單獨(dú)外送校驗(yàn)(這僅僅是對(duì)土壓力傳感器本身誤 差等技術(shù)指標(biāo)的評(píng)估)，并且在校驗(yàn)好回來(lái)安裝完畢后，還得再重新進(jìn)行土壓力 傳感器與放大變送器的系統(tǒng)匹配進(jìn)行聯(lián)調(diào)。所以單獨(dú)對(duì)土壓力傳感器進(jìn)行校驗(yàn)的 方法，只能講僅僅是離線校驗(yàn)了土壓力傳感器其本身的技術(shù)數(shù)據(jù)和質(zhì)量好壞，并 不能對(duì)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行完整的校驗(yàn)。采用這種方法進(jìn)行校驗(yàn)既麻煩而實(shí)際誤 差又較大。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置，能夠直接 在盾構(gòu)機(jī)上進(jìn)行在線校驗(yàn)，而不用拆走外送土壓力傳感器，并保證校驗(yàn)精度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校 驗(yàn)裝置，包括主體儲(chǔ)壓容器，其特征在于該主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有傳感器連接接口， 其特征在于主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有模擬壓力輸入端口 ，該模擬壓力輸入端口與模擬壓 力發(fā)生裝置連接，該主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有基準(zhǔn)壓力表，該主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有壓力變 送器，該壓力變送器與基準(zhǔn)壓力數(shù)顯儀連接。被測(cè)土壓力傳感器安裝在傳感器連 接接口上，土壓力傳感器與PLC控制系統(tǒng)連接。傳感器連接接口設(shè)有固定法蘭， 與固定法蘭連接的是可更換法蘭，被測(cè)土壓力傳感器與可更換法蘭連接。模擬壓 力發(fā)生裝置還設(shè)有壓力表。
本實(shí)用新型是一種盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置，適合用于各種品牌、型 號(hào)盾構(gòu)機(jī)中土壓力傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)的校驗(yàn)，能完成盾構(gòu)機(jī)在施工安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行 土壓力傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)的在線校驗(yàn)、技術(shù)分析和質(zhì)量評(píng)定。并且也可進(jìn)行盾構(gòu) 機(jī)大、小修和保養(yǎng)后的土壓力傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)的在線校驗(yàn)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn) 在于解決了在研究所里無(wú)法完成的在線校驗(yàn)土壓力傳感器及系統(tǒng)的難題，將實(shí)現(xiàn) 在線校驗(yàn)土壓力傳感器及系統(tǒng)的目標(biāo)，從而在設(shè)備上有效控制地面沉降、確保隧 道施工質(zhì)量，降低了盾構(gòu)機(jī)的維護(hù)以及施工的成本。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖， 圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)工作圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。
盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置，包括主體儲(chǔ)壓容器，其特征在于該主體儲(chǔ) 壓容器1設(shè)有傳感器連接接口 2，其特征在于主體儲(chǔ)壓容器1設(shè)有模擬壓力輸入
端口3，該模擬壓力輸入端口 3與模擬壓力發(fā)生裝置4連接，該主體儲(chǔ)壓容器l 設(shè)有基準(zhǔn)壓力表5，該主體儲(chǔ)壓容器1設(shè)有壓力變送器6，該壓力變送器6與基 準(zhǔn)壓力數(shù)顯儀7連接。被測(cè)土壓力傳感器8安裝在傳感器連接接口 2上，土壓力 傳感器8與PLC控制系統(tǒng)9連接。傳感器連接接口 2設(shè)有固定法蘭10，與固定 法蘭連接10的可更換法蘭11，被測(cè)土壓力傳感器8與可更換法蘭11連接。模 擬壓力發(fā)生裝置4還設(shè)有壓力表12。 13為另一個(gè)可更換法蘭。主體儲(chǔ)壓容器為 一圓形鋼筒體，通過(guò)連接端口分別與被測(cè)土壓力傳感器、基準(zhǔn)壓力表、該壓力變 送器連接。該檢測(cè)裝置通過(guò)運(yùn)用可控的模擬壓力發(fā)生裝置，建立模擬工作壓力，使土壓 力傳感器能夠接受到與實(shí)際施工相同的模擬土壓力。采用主體儲(chǔ)壓容器，進(jìn)行采 集、存儲(chǔ)和傳遞工作壓力，還用于安裝需校驗(yàn)的土壓力傳感器，同時(shí)配置了壓力 表、壓力傳感器和基準(zhǔn)壓力數(shù)顯儀作為校驗(yàn)的基準(zhǔn)。通過(guò)盾構(gòu)機(jī)的PLC控制系統(tǒng) (包括放大變送器等)來(lái)對(duì)土壓力傳感器及進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的校驗(yàn)。
① 釆用穩(wěn)定可靠的模擬壓力源，實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè) 由于盾構(gòu)機(jī)不在施工中推進(jìn)或通常維修中土壓力檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)法得到土壓力
的，因此，建立模擬土壓力來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)校驗(yàn)是工作的關(guān)鍵。
建立模擬土壓力，就是要研究解決壓力發(fā)生源的問(wèn)題。要求模擬壓力發(fā)生源 須適合本裝置的工作特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)水壓型(手動(dòng))壓力發(fā)生源其所具有的 使用特性(具有壓力產(chǎn)生穩(wěn)定可靠、使用方便、體積小、取水容易、價(jià)格經(jīng)濟(jì)) 適用于施工現(xiàn)場(chǎng)工作，能完全滿足裝置的工作需求，成功地解決了校驗(yàn)時(shí)無(wú)法得 到土壓力的難題。
② 將模擬壓力傳遞到土壓力傳感器 模擬壓力要完全傳遞到土壓力傳感器上，就要解決的是土壓力傳感器的安裝
傳遞接口問(wèn)題。采用固定法蘭和與固定法蘭連接的可更換法蘭，土壓力傳感器安 裝在可更換法蘭上，這樣就能聯(lián)接各種型號(hào)規(guī)格的盾構(gòu)機(jī)用土壓力傳感器，從而 在聯(lián)接端口上保證了模擬土壓力的準(zhǔn)確傳遞。
(D確保校驗(yàn)的的真實(shí)性和可信度
當(dāng)模擬土壓力建立后，如何保證壓力準(zhǔn)確地、可信地、同時(shí)地傳遞到被測(cè)土 壓力傳感器與工作壓力表上，則成為發(fā)明的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)各種方案的研討，確定以 圓形開(kāi)口鋼筒體為主體，來(lái)作為采集、存儲(chǔ)和傳遞工作壓力的儲(chǔ)壓容器。在其上 面通過(guò)連接端口安裝了被測(cè)土壓力傳感器與校驗(yàn)基準(zhǔn)儀表，使它們?cè)谕粔毫θ?器內(nèi)接受到壓力源傳遞來(lái)的模擬土壓力。使土壓力傳感器與校驗(yàn)基準(zhǔn)儀表所承受 的模擬土壓力與實(shí)際施工中所承受的土壓力完全一致，這就確保了校驗(yàn)壓力的真 實(shí)性與可信度。
④保證校驗(yàn)的精度
為了保證整個(gè)系統(tǒng)校驗(yàn)基準(zhǔn)的精度，在儲(chǔ)壓容器上安裝配置了校驗(yàn)基準(zhǔn)儀 表，即采用基準(zhǔn)壓力表(1.6級(jí))與高精度檢測(cè)壓力變送器(0.5級(jí))配數(shù)顯儀 表相結(jié)合的雙保險(xiǎn)檢測(cè)(使它們與土壓力傳感器一起得到模擬土壓力)，來(lái)確保數(shù)據(jù)采集取樣的可靠性與精確性。結(jié)合 PLC控制系統(tǒng)(控制操作屏的土壓
力顯示)，對(duì)整個(gè)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)和技術(shù)分析，從而得出土壓力傳感器 和檢測(cè)系統(tǒng)的誤差和精度的質(zhì)量評(píng)定結(jié)論。
⑤實(shí)用性與通用性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、穩(wěn)定可靠、可重復(fù)使用，便于攜帶、安裝 和操作等特性。
對(duì)于裝置的整體研究設(shè)計(jì)，著重于從實(shí)用性的角度出發(fā)，在結(jié)構(gòu)外形上考慮 到在S構(gòu)機(jī)內(nèi)部狹小空間內(nèi)工作的特殊環(huán)境，要求穩(wěn)定可靠、緊湊合理、便于安 裝操作和搬運(yùn)。為此，設(shè)計(jì)了可調(diào)節(jié)的燕尾形支架上，將主體儲(chǔ)壓容器安裝在其 上面，并可左右旋轉(zhuǎn)角度，使校驗(yàn)操作更加方便，加大了觀察儀表的可視角度和 范圍。另外，又設(shè)計(jì)了裝置固定底板與拉手，使得裝置整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、便于移動(dòng)。
權(quán)利要求1、盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置，包括主體儲(chǔ)壓容器，其特征在于該主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有傳感器連接接口，主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有模擬壓力輸入端口，該模擬壓力輸入端口與模擬壓力發(fā)生裝置連接，該主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有基準(zhǔn)壓力表，該主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有壓力變送器，該壓力變送器與基準(zhǔn)壓力數(shù)顯儀連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置，其特征在于被測(cè)土壓力傳感器安裝在傳感器連接接口上，土壓力傳感器與PLC控制系統(tǒng)連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置，其特征在于傳感器連接接口設(shè)有固定法蘭，與固定法蘭連接的可更換法蘭，被測(cè)土壓力傳感器與可更換法蘭連接。
4、 如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置，其特征在于模擬壓力發(fā)生裝置還設(shè)有壓力表。
5、 如權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置，其特征在于主體儲(chǔ)壓容器安裝在燕尾形支架上，主體儲(chǔ)壓容器為一圓形鋼筒體，通過(guò)連接端口分別與被測(cè)土壓力傳感器、基準(zhǔn)壓力表、該壓力變送器連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及盾構(gòu)機(jī)土壓力檢測(cè)系統(tǒng)校驗(yàn)裝置，包括主體儲(chǔ)壓容器，其特征在于該主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有傳感器連接接口，其特征在于主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有模擬壓力輸入端口，該模擬壓力輸入端口與模擬壓力發(fā)生裝置連接，該主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有基準(zhǔn)壓力表，該主體儲(chǔ)壓容器設(shè)有壓力變送器，該壓力變送器與基準(zhǔn)壓力數(shù)顯儀連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于解決了在研究所里無(wú)法完成的在線校驗(yàn)土壓力傳感器及系統(tǒng)的難題，將實(shí)現(xiàn)在線校驗(yàn)土壓力傳感器及系統(tǒng)的目標(biāo)，從而在設(shè)備上有效控制地面沉降、確保隧道施工質(zhì)量，降低了盾構(gòu)機(jī)的維護(hù)以及施工的成本。
文檔編號(hào)G01L25/00GK201421386SQ20092007006
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者李新利, 沈培堅(jiān), 陳建民 申請(qǐng)人:上海市機(jī)械施工有限公司