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关键参数自适应灌浆测控系统的研制与应用
  • ISSN号:1672-7207
  • 期刊名称:中南大学学报(自然科学版)
  • 时间:2013
  • 页码:4474-4482
  • 分类:TV53[水利工程—水利水电工程]
  • 作者机构:[1]中南大学地球科学与信息物理学院有色金属成矿预测教育部重点实验室,湖南长沙410083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51208514);国家中小企业创新基金资助项目(12c26214304879);中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2011QNZT007)
  • 相关项目:基于自循环差压法灌浆过程中动态浆液密度检测方法研究
中文摘要:

针对灌浆技术参数测量精度不高、稳定性较差,灌浆压力控制严重依赖人工操作等问题,基于传感器技术、微机技术和自动控制技术,将硬件和软件相结合,研制自适应灌浆测控系统。该系统采用压阻式压力传感器、电磁流量计、自主设计的自循环差压密度计和容栅传感器分别对灌浆压力、流量、密度和地层抬动值这4个关键技术参数进行高精度、动态检测,并利用PLC模块根据灌浆工况自动控制压力波动、保持其稳定性,继而实现智能化的自适应灌浆。研究结果证明:自适应灌浆测控系统对压力、流量、密度和地层抬动值的检测相对误差分别为2.5%,0.8%,0.5%和4.5%,压力自动控制精度保持在设定值的5%以内,控制响应时间为5-6S,系统精度高,响应快,稳定性好,能够在高灰尘、潮湿及强磁电干扰的现场施工条件下正常工作。

英文摘要:

In view of the shortcomings existing in grouting construction such as low precision, poor stability of technical parameters detection and grouting pressure being relied heavily on manual operation, the adaptive grouting detection and control system was developed with hardware/software co-design based on sensor technology, microcomputer technology and automatic control technology. Piezoresistive pressure transducer, electromagnetic flowmeter, self-circulation differential-pressure densimeter with independent design and capacitive transducer were used to dynamically and precisely detect the four key technical parameters including grouting pressure, flow, grout density and ground lifting values respectively in the system. Meanwhile, according to the actual grouting situation, pressure fluctuation could be automatically controlled and kept stable on PLC, then intelligent adaptive grouting could be achieved. Curtain grouting test results show that the relative errors of detection on grouting pressure, flow, grout density and ground lifting values by the system are 2.5%, 0.8%, 0.5% and 4.5%, respectively, whilst grouting pressure fluctuation can be controlled to less than 5% of the set value in 5-6 s. The system with capabilities of high precision, quick response and good stability can be operated normally under dust, damp and strong magnetoelectric interference condition of grouting construction.

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期刊信息
  • 《中南大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南长沙中南大学校本部
  • 邮编:410083
  • 邮箱:zngdxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88879765
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7207
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1426/N
  • 邮发代号:42-19
  • 获奖情况:
  • 首届全国优秀科技期刊评比一等奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,首届中国有色金属工业优秀科技期刊评比一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:20874