CN113874695A - 管道、稠密物质泵和用于确定管道中的压力和/或壁厚的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于输送混凝土的管道，其具有用于确定管道中的压力和/或管道的壁厚的确定机构，其中，管道的第一纵向区段具有第一壁厚，管道的第二纵向区段具有大于第一壁厚的第二壁厚。确定机构具有在第一纵向区段的外侧的第一应变测量机构和在第二纵向区段的外侧的第二应变测量机构，其中，这些应变测量机构分别被固定地施加在纵向区段的外侧上。通过比较在两个应变测量机构处进行的测量，能够通过确定管道的因壁厚减小所致的应变来确定壁厚。

Description

管道、稠密物质泵和用于确定管道中的压力和/或壁厚的方法

技术领域

本发明涉及一种特别地用于输送诸如混凝土的稠密物质的管道，以及一种用于确定这种管道中压力的方法。本发明还涉及一种具有这种管道的稠密物质泵。

背景技术

在用于输送诸如混凝土的稠密物质的管道中——正如这些管道特别是在所谓的可移动式混凝土泵中使用的那样——重要的是，确定管道中的压力以及该管道的磨损状态，尤其是确定壁厚。确定压力是重要的，以便能够在这些堵塞还只能通过大量努力清除或根本无法清除之前并且在可能发生直接的机械损坏之前很快地发现所谓的堵塞。确定磨损状态是重要的，因为否则，恰恰在稠密物质是磨蚀性材料、例如带有添加物的混凝土时，管道实际上会变得更薄甚至擦破。这种管道于是恰恰是在发生堵塞情况下可能会爆裂，由此对在场人员造成危险并且稠密物质泵发生意外故障。

将压力传感器引入管道很困难并且容易出错，因为这些压力传感器与要输送的稠密物质直接接触，这恰恰在混凝土的情况下会带来困难并且损坏压力传感器。

发明内容

本发明的目的是，提出一种开头提到的管道、一种开头提到的稠密物质泵和一种开头提到的用于确定这种管道中的压力和/或壁厚的方法，借此能够解决现有技术的问题，并且尤其可行的是，能够简单、持久且可靠地确定管道的压力和/或磨损状态。

该目的通过一种具有权利要求1的特征的管道、一种具有权利要求18的特征的稠密物质泵以及一种具有权利要求19的特征的方法来实现。本发明的有利的和优选的设计包含在其它权利要求中，并且将在下方对其进行详述。在此，一些特性仅针对管道、仅针对稠密物质泵或仅针对方法进行描述。但与此无关地，这些特征应该能够自主地且彼此独立地既适用于管道，又适用于稠密物质泵和方法。权利要求的措辞通过明确参照而成为说明书的内容。

规定，管道具有用于确定管道中的压力和/或管道的壁厚的确定机构。于是能够由管道的壁厚确定出该管道的磨损状态。在此，管道应该有利地用于输送诸如混凝土的带有或没有添加物的稠密物质。管道包括具有第一壁厚的第一纵向区段和具有第二壁厚的第二纵向区段，其中，该第二壁厚大于第一壁厚。也还能够在管道上设置更多的具有不同壁厚的纵向区段，但在任何情况下都设置了这两个纵向区段。

根据本发明，所提及的确定机构具有在第一纵向区段的外侧上的第一应变测量机构和在第二纵向区段的外侧上的第二应变测量机构。这两个应变测量机构分别牢固地安置在其相应的纵向区段上，或施加在纵向区段的外侧。这些应变测量机构于是能够例如通过选自如下组的方法直接固定在纵向区段上：粘接、拧紧、焊接、钎焊、热缩或特别是在管道的周缘方向上利用包夹的卡箍予以固定。替代地，可以说，能够将应变测量机构放置在纵向区段的外侧，并且然后通过固定机构从外部予以固定，为此例如能够使用前述卡箍。在任何情况下重要的是，应变测量机构在纵向区段的外侧伸展，并且并非仅仅点状地牢固地安置，而是如此安置，使得这些应变测量机构能够沿其走向或沿其长度来检测由管道的在该区域中的应变进而延展所产生的长度变化。这种应变不仅能够在纵长的应变测量机构的端部之间发生，而且能够在这些端部之间的区域中发生。该应变在任何情况下都应该能够可靠地且尽可能准确地被检测。

在本发明的有利设计中，第一应变测量机构和第二应变测量机构沿同一个方向伸展，或者说，它们的作用方向和它们的测量方向相同。于是也能够直接比较测量结果，以便能够由此推断出可能的应变，也出现该应变的原因是，管道中的压力高于特定的极限值或管道的壁厚低于特定的极限值，使得管道由于稳定性较低而稍微延展或者应变。管道的这种延展虽然可能很小，但是由于许多应变测量机构（例如应变计）的精度很高，因此仍然能够精确地检测到这一点。

应变测量机构通常能够从包含应变计、导电的线、测力的压入式传感器以及玻璃纤维的组中选择。应变计是本领域技术人员从其他应用中已知的，并且以电的方式工作或予以控制和评估。以类似的方式对导电的线进行电控制和评估。这也适用于所提到的测力的压入式传感器。在玻璃纤维的情况下，能够采用本身基本上已有的测量技术非常精确地光学地检测这些玻璃纤维的长度，进而也检测长度变化作为应变。为此，玻璃纤维在有些情况下经过特别设计，并且在玻璃纤维中具有多个反射平面，这些反射平面在玻璃纤维生产中作为制造缺陷而产生，并且因此能够得到利用。替代地，能够人工地引入部分反射的反射镜。即使会付出合理的代价，但这也是可行的。由此，可以说，在玻璃纤维中提供了分段，或者说，玻璃纤维被分成各个长度区段，长度区段的长度以及因此长度变化能够单独测量。利用根据本发明的相应测量，结果也能够直接比较，以便能够由此推断出可能的应变。一个非常简单的方法——因为它也经常用于测量变形——包括使用应变计。

在本发明的有利设计中，至少一个应变测量机构和/或管道的第二纵向区段相距管道的至少一端具有距离，该距离至少对应于管道的内直径。这基本上意味着，应变测量机构或管道的第二纵向区段不应布置得太靠近管道的一端。该距离有利地甚至是管道的内直径的至少两倍，从而产生明显的距离。

在本发明的又一设计中，第一应变测量机构和第二应变测量机构纵长地构造。它们的长度能够大于它们的宽度。有利地，这尤其适用于上述应变计。能够规定，两个应变测量机构以相同的定向安置在管道上，如前所述，并且如果它们是纵长的，则这特别好地并且肯定地能实现。一方面，它们的延展能够使得它们的纵向方向大致沿着管道的纵向方向延伸，有利地精确地沿着管道的纵向方向延伸。替代地，应变测量机构的纵向方向也能够与此不同，特别是与其以10°和90°之间的角度延伸。在90°角度的情况下，它们横向于管道的纵向方向或沿周缘方向延伸，于是在此能够测量延展的变化。

在本发明的另一设计中可行的是，应变测量机构中的至少一个是应变计，该应变计具有多个部分条带或被分成多个部分条带。这些部分条带中的每一个在此都形成了一个分别沿着恰好一个方向具有灵敏度的部分-应变计，并且能够在其上读取恰好一个测量值。于是例如能够在一个应变测量机构中设置两个部分-应变计，这些部分-应变计彼此成直角地延伸并且因此可以说能够在两个方向上进行测量。因此，可以说，能够由该应变计利用带有两个部分-应变计的测量机构来检测在一面中的延展。为此还已知相应的控制和评估。

对于管道本身，在本发明的设计中能够规定，两个纵向区段中的内直径相同。有利地，管道完全笔直地延伸，从而也能够很好地比较这些内直径，或者能够容易且清楚地识别这些内直径的连续性。这种具有恒定的内直径的管道的优点还能够在于，所提到的稠密物质（例如混凝土）于是能够很好地被泵送通过，而没有压力损失或过大的阻力。

在本发明的一种设计中能够规定，根据本发明的管道仅具有第一纵向区段和第二纵向区段，即总共只有两种不同的壁厚。这能够意味着，不设置具有不同壁厚和/或不同内直径或外直径的其他的或另外的纵向区段。管道的端部处的通常的法兰或用于与其他管道相连接的其他连接机构——其明确地被设置和设计用于此连接目的——在此不应考虑在内。这种管道于是能够相对较短，例如只有0.5m至1m或甚至达1.5m长。于是该管道恰恰用于在输送稠密物质等时测量管路中的压力以及可能的磨损的目的。

为简单起见，在此能够假设，管道中的磨损至少在内直径相同的情况下处处都相同，特别是无论管道安装在根据本发明的稠密物质泵上的什么位置，即无论在输送管路的端部处还是在起始处。

在本发明的一个可行的设计中，第一纵向区段能够直接邻接第二纵向区段。在此有利地在两个纵向区段之间存在壁厚的过渡。一方面可行的是，第一壁厚和第二壁厚之间的这种过渡突然形成为一种台阶。该台阶能够直接构造成有棱角，替代地，该台阶能够在内角处、也可能在外角处倒圆并且具有管道内直径的至少2%，优选地至少5%或至少10%的半径。替代地，在本发明的另一设计中，过渡能够逐渐发生，使得在侧视图中存在直的或弯曲的或者说弧形的形面。

如前所述，能够在管道上在至少一端设置法兰。由此能够把管道连接到其他管路上，或者说，与其他管路连接。管道有利地在两端分别具有用于这种接合或连接的法兰。

在本发明的一种有利的设计中，纵向区域中的每一个都具有恒定的外直径，从而恰恰通过恒定外直径的该区域分别限定了一个纵向区段。替代地，管道的外直径能够不断变化，特别是即使内直径保持不变。在沿着管道长度的不同点处，于是存在恰恰不同的外直径，并因此存在不同的壁厚，由此产生不同的纵向区段或者说第一纵向区段和第二纵向区段。

在本发明的第一种有利设计中，第一纵向区段和第二纵向区段整体地且一体地制造。因此，整个管道能够整体地制造。这简化了生产，并且尤其产生了非常稳定的管道。

在本发明的第二种不同的设计中，管道包括具有连续恒定的第一壁厚、特别是也具有连续恒定的内直径和内横截面的管。该管基本上形成第一纵向区段。对于第二纵向区段，将作为套圈的外管或替代地将卡箍放置到管上，其中，套圈或卡箍形成与在第一壁厚和第二壁厚之间的所期望的差相对应的附加的壁厚。因此，这种管道由两部分制成。套圈能够为了牢固的连接而与管道固定，其中，焊接或热缩在此是适宜的。一种替代的开口式的卡箍能够通过螺钉等被夹住。

有利地，在第一纵向区段和/或第二纵向区段中，不仅壁厚是恒定的，而且内直径或内横截面和外直径或外横截面也是恒定的。于是能够以分别相同的并且因此也是能够计算且能够预测的条件为出发点。

在本发明的一种设计中，第二壁厚比第一壁厚大10%至300%，即明显更厚。这有利地为75%至250%，于是能够例如约为2的系数。

在本发明的另一种可能的设计中，在管道中布置有连续的内管。该内管具有恒定的内直径和恒定的壁厚，它有利地设有圆形的内横截面。内管的壁厚能够小于第一壁厚。该壁厚于是例如能够是第一壁厚的10%至75%，有利地是25%至50%。内管能够面状地贴靠在两个纵向区段的内侧，例如也能够通过收缩或热收缩与其牢固连接。于是，内管几乎能够完全地牢固地与管道连接。此外可行的是，将内管设计成比管道其余部分更耐磨。这尤其适用于穿流的材料或要输送的稠密物质，特别是上述混凝土。于是通常能够使管道更耐磨。此外，例如相比于其他没有配备这种耐磨内管的管道，这也能够用于测量。

在根据本发明的具有用于输送稠密物质的输送管路的稠密物质泵中，设置了至少一个根据本发明的管道。该管道在此布置在由稠密物质泵所输送的稠密物质的路径中，即布置在输送管路内，例如在输送管路的起点之前相对较远处。在此，在输送稠密物质时管路中的压力通常最大，因为输送管路的起点通常也处于最低的高度水平。因此，除了压力之外，磨损敏感性在此也是最大的，从而这里尤其应通过被装入的根据本发明的管道来检测输送管路中的磨损。

现在为了使用根据本发明的管道来检测管道中的压力和/或壁厚并因此检测管道中的磨损，在管道的周缘方向和/或管道的纵向方向上确定第一应变测量机构的长度变化和第二应变测量机构的长度变化。这种长度变化能够是相对的或绝对的，特别是取决于应变测量机构的类型。然后能够在使用两个应变测量机构的检测到的该长度变化的情况下确定第一纵向区段的第一壁厚。为此能够使用管道的材料的泊松比，也能够使用第一壁厚和第二壁厚之间的差值或差。这实际上是不言而喻的。

在本发明的另一设计中，能够由特定的第一壁厚、至少由在周缘方向上的长度变化——无论这些长度变化现在是相对的还是绝对的——并且由管道的材料的泊松比来确定在第一纵向区段内的压力。这恰恰用于对在稠密物质泵的输送管路中的堵塞的进行上述识别。以类似的方式，然后能够在附加地加上第一壁厚和第二壁厚之间的差的情况下来确定第二纵向区段内的压力。如果然后将第一压力和第二压力平均，则能够确定整个管道内的压力，至少是平均压力以及作为一种压力峰值的最大压力。在此能够规定，在管道中存在前述内管的情况下，将该内管的壁厚加到第一壁厚并且加到第二壁厚。最后，这个内管必定与在管道本身具有相应更大的壁厚时类似地一起应变。

在本发明的有利设计中能够规定，在对管道的两个纵向区段的计算中，如上所述，考虑应变测量机构的在管道的纵向方向上和在管道的周缘方向上的长度变化，无论其现在是相对的还是绝对的长度变化。这有利地以下述方式进行：针对纵向区段，分别给在纵向方向上的相应长度变化（无论是相对的还是绝对的）和泊松比的乘积加上在周缘方向上的长度变化，其中，该长度变化也能够分别被认为是相对的或绝对的，其余的也是如此。该总和乘以壁厚差，其中然后将该结果又除以：在第一纵向区段的在纵向方向上的长度变化与泊松比的乘积加上在周缘方向上的长度变化，和第二纵向区段的在纵向方向上的长度变化与泊松比的乘积加上在周缘方向上的长度变化，之间的差。对于管道的两个纵向区段，能够特别有利地使用比如在针对图2的描述中所解释的公式。

这种计算显然很复杂，并且能够由相应的处理器快速地尤其是也很精确地进行。

具有较大壁厚的第二纵向区段有利地大致位于管道的中间区域中，或者管道的中心位于所述具有较大的第二壁厚的第二纵向区段中。

这些特征和其他特征除了由权利要求书之外还由说明书和附图中给出，其中，在本发明的实施方式中和在其他领域中，各个特征能够分别自己单独地或多个地以子组合的形式实现，并且能够表现出有利的以及本身能予以保护的设计，在此对其要求进行保护。将本申请划分为各个部分以及小标题的情况并不限制在这些部分下所做陈述的一般有效性。

附图说明

本发明的实施例在附图中示意性地示出，并将在下方更详细地解释。其中：

图1是在车辆上的根据本发明的稠密物质泵的示意图，其具有悬臂和在悬臂上的输送管路；

图2是根据本发明的管道的第一设计的剖视图和俯视图，在管道的一体式的设计的情况下，该管道具有不同厚度的两个纵向区段；

图3示出了本发明的类似于图2的具有耐磨的内管的另一设计；

图4是根据本发明的类似于图1的管道的视图，其具有两个不同的纵向区段，这些纵向区段分别具有不同的壁厚；

图5示出了根据本发明的具有四个不同纵向区段的另一管道，这些纵向区段分别具有三个不同的壁厚；

图6示出了根据本发明的另一管道，其具有安置在连续的管上的厚的套圈和带有应变计的卡箍；

图7是根据本发明的管道的剖视图，其带有安置于其上的卡箍，在其外侧上布置有应变计；

图8以剖视图示出了根据本发明的另一管道，其具有呈锥形均匀增加的壁厚连同螺旋缠绕的玻璃纤维；

图9是图8的管道的从外部看的视图。

具体实施方式

图1中示出了具有三节状的悬臂2和混凝土泵3的车辆。混凝土泵3是根据本发明的稠密物质泵，并且在悬臂2上具有由多部分组成的输送管路4，该输送管路通至管路末端5。泵送的或输送的混凝土能够从这里排出。为此，由泵装置6将混凝土泵入输送管路4中。根据整个输送管路4的长度，并且尤其也根据管路末端5的高度，显然必须由泵装置6施加不同的压力，必要时非常高的压力是正如已知的那样。尤其是在泵送混凝土时，正如开头已经解释的那样，管路在其内侧强烈地受到加载，可以说，受到磨损或受到擦伤。壁厚因而实际上减小了。如果现在发生堵塞，如开头所解释的那样，压力就急剧上升，并且因此存在输送管路4会在高压下在特别薄的位置爆裂的风险。这导致了开头提到的危险。因此必须避免这种情况，使得人们想知道输送管路内部的磨损程度或者壁厚可能已经减少了何种程度。此外，当然是非常有利的是，能够非常快速地检测到所提到的突然的急剧的压力上升，以便将泵装置6减速或切断。

在图1所示的输送管路4中，能够在任何位置使用根据本发明的管道，于是可以说，该管道代表整个输送管路用于关于壁厚减小来检测所述磨损。此外，由此还应该能够检测输送管路4内的压力。

图2中局部地示出了采用本发明的第一设计的这种管道。例如，该管道11能够是1m长，并且能够在输送管路4的下部区域中，例如尚且在悬臂2的前方或在悬臂2的最下方的节段上，能够容易移除地安装。

管道11有利地是完全直的管，并且能够有利地具有径向对称的横截面。内横截面有利地是圆形的，尤其有利地，外横截面也是圆形的。能够看到有两个纵向区段，即左侧的纵向区段13a和右侧的纵向区段13b，这些纵向区段分别仍能够任意长度地伸展。左侧的第一纵向区段13a具有壁厚s。右侧的第二纵向区段13b具有壁厚s+ds，这里是图2所示厚度的两倍多一点。管道11在第二纵向区段13b中的平均直径为d_m，其中，该直径d_m在此仅部分示出。在管道的中间，用点示出了稠密物质12，有利地是混凝土。

从图2下方所示的、管道11的俯视图还能够看出，在第一纵向区段13a上安置了第一应变计16a，并且在纵向区段13b上安置了第二应变计16b，这些应变计在此是相同的。该俯视图示出，两个应变计16a和16b以完全相同的纵向朝向来布置，即沿点划线所示的中轴线布置。在此能够看到，两个应变计16a和16b构造成长度略大于宽度，从而它们在管道11的纵向方向上的延伸距离比它们在横向方向上的延伸距离大了大约30％至50％。这两个应变计有利地如前所述那样构造，即分别具有两个彼此成直角延伸的部分-应变计。因此，它们能够彼此成直角地检测在两个方向上的应变，因而必要时还能够检测在面中的应变。

应变计16a和16b分别在管道11的纵向方向上、即沿着两个部分-应变计具有相对的长度变化ε_längs1和ε_längs2，以及在与纵向方向垂直的方向上、即沿着另外两个部分-应变计具有相对的长度变化ε_quer1和ε_quer2。应变计16a和16b在纵向区段13a和13b中平坦地并且牢固地安置到管道11的外侧面上，例如稳定地持久地粘接到其上。这对于应变计来说是众所周知的。这些应变计有利地利用可变的电阻来工作，其中在此未示出相应的接触和电的评估。然而，这对于本领域人员来说很容易采用用于对应变计进行评估的标准解决方案来实现。

下方介绍对于根据图2的壁厚s的计算。在此假设第一纵向区段13a中的压力P对应于第二纵向区段13b中的压力P，从而能够将两者等同。

利用Kessel公式（Kesselformel），切向应力由内部压力、管的平均直径和壁厚得到。

P	管内部压力
		d<sub>m</sub>	平均直径
S	管的壁厚

切向应力不会由于管上的弯曲或轴向载荷而出错。为了能够正确测量它们，需要在平面的应力状态下在2个方向上测量2个应变：

ε<sub>t</sub>	在切向方向上的应变
		ε<sub>a</sub>	在轴向方向上的应变
ϑ	横向收缩系数
		σ<sub>t</sub>	在切向方向上的应力
E	E-模量

调整为：

代入为：

如果该公式设置两次（以s1和s2=s1+ds为壁厚）。这里，d_ml≈d_m2近似地被设定为常数。但是，同样也能够在数学上更为复杂地使用精确值进行计算。

经过等量替换，对s1求解，并且使得d_ml近似等于d _m2，得到：

。

然后能够使用该等式来确定s1。现在能够修饰（glätten）该值。并且借助上述等式，现在能够确定P1和P2。这些压力P1和P2应该是一样的，在评估中能够采用一个平均值，这两个值之间的差能够用作传感器控制量。替代地，如果设定P1=P2并且由公式求取出缺失的应变，则也能够省去纵向-应变计。切向方向上的应变ε_t在此对应于ε_Quer，并且轴向方向上的应变ε_a在此对应于ε_Längs，确切地说，分别涉及到两个纵向区段13a和13b。

在下方的图3中示出了一种替代的管道111，其也具有径向对称的横截面以及圆形的内横截面，以用于在其中输送稠密物质112。在左侧设置了具有第一应变计116a的第一纵向区段113a。随后向右伴随着陡峭的阶梯状过渡紧接着就是具有第二应变计116b的第二纵向区段113b。管道111在内部设有连续的内管118。该内管118由比管道111本身更耐磨的材料构成。此外，该内管能够作为磨损件从管道111中移除，例如因为它一旦过度磨损甚至擦破就会热收缩。然后能够用新的内管118替换它，而管道111的其余部分能够特别是也连同复杂的粘接的应变计116a和116b继续使用。

对于管道111的压力或者应变或壁厚的已经在之前介绍过的算术和计算而言，能够借助图2的说明将第一纵向区段113a连同内管118s的壁厚作为基础。在第二纵向区段113b中，壁厚于是如所示那样为s+ds。由此还能够看出，内管118的壁厚可以说是完全加到管道111的壁厚上。能够看出增加的壁厚s和s + ds，与图2中类似。

如从图3的下方的视图能够看出的那样，应变计116a和116b的布置和朝向如同图2中所示的那样。此外，这两个应变计116a和116b在此也彼此相同地设计，并且有利地在外部被粘接。

在图4中以简化的视图示出了管道211。该管道例如能够长一米并且具有约20厘米的直径。管道211如本身已知的那样在端部分别设有一体形成的法兰220。这些法兰用于以已知方式将管道211与其他管道或者输送管路相连接。

管道211主要具有第一纵向区段213a，仅在中间或者在中间略微偏右侧设有具有明显更厚的壁厚的纵向区段213b。管道211在此一体地构造。在中间的纵向区段213b和与其左右相邻的纵向区段213a之间的壁厚过渡不是根据图2和3的阶梯状，而是略微倒圆的。这能够改善管道211在稳定性方面的机械特性。纵向区段213b的纵向延展距离大约是整个管道211的15％至20％。其壁厚大约是第一纵向区段213a的壁厚的150％。

此处也省去应变计的图示，这些应变计有利地根据图2和图3布置在纵向区段213b和纵向区段213a中的至少一个纵向区段中。

在图5中示出了根据本发明的另一管道311，其在端部具有法兰320，如先前针对图4所述。这里规定了还要更多的不同的壁厚区域，其中，管道311的壁厚从左侧开始才相对较薄。然后在纵向区段313a中倒圆地上升至增厚了大约50%至70%的壁厚。在整个管道311的长度的大约15%至20%之后，壁厚再次倒圆地上升到纵向区段313b，其中，两个纵向区段313a和313b的大致一样长。纵向区段313b的壁厚大约增加50%。然后倒圆地过渡到原始管道311的相对较薄的壁厚，直到右侧的法兰320。对于该管道311，有利地根据图2和图3在纵向区段313a和313b中安置应变计，但此处未示出。也还能够在两个纵向区段的左侧或右侧，直接在管道311上安置另一个应变计，类似于针对图4所述的那样。然而，通常认为两个应变计就足够了。

在图6中示出了根据本发明的又一管道411，其同样在左侧端部和右侧端部具有用于固定的法兰420。在此，在本身连续的、设有恒定横截面的管道411上未设置具有增加的壁厚的区域，而是在左侧设置了一个热缩的（aufgeschrumpft）或粘接的厚的加强环422。在该加强环下方，有利地在相应的凹槽中，能够存在左侧的应变计416a，该应变计例如由加强环422予以保护。但应变计416a本身于是仅对管道411本身的外直径进行测量，从而加强环422的厚度不影响该测量或对其没有影响。

在加强环422的右侧附近，把卡箍424放置并且紧密贴靠地固定到管道411上，如图7的剖视图也示出了这种情况。卡箍424以通常的方式构造，并且大部分围绕管道411伸展，除了在突伸的固定区段425的区域中的一段狭小的间距。这些固定区段用示意性地示出的螺钉426紧固，使得卡箍424牢固地位于管道411上。因此，类似于根据图4的第二纵向区段213b，卡箍在该区域中算作管道的壁厚的增加，因为在外部将应变计416b安置在卡箍424上。该应变计416b于是能够例如与前述第一应变计416a一起直接在管道411上执行根据本发明的测量。

在图8和图9中示出了根据本发明的管道511的又一变型，该管道紧接着在端部处的法兰520向内伸展地分别具有第一纵向区段513a，与图5中大致类似。在它们之间存在第二纵向区段513b，其具有更大的壁厚，但该壁厚不是恒定的或者不保持恒定。确切地说，壁厚在此在第一纵向区段513a的壁厚的情况下开始连续地增加至最右侧的壁厚，壁厚大约是其200%至250%，即明显更厚。在这里，能够要么在第一纵向区段513a中布置第一应变计516a。替代地，能够在第二纵向区段513b中螺旋状地缠绕纵长的玻璃纤维大约四圈，如此处所示出的那样。在玻璃纤维517中能够使用几个反射平面，这可能是由于在玻璃纤维制造中产生的制造缺陷或由于人工引入的部分反射的反射镜所致。这在开头介绍过。由此，在螺旋状缠绕的玻璃纤维的一些区段处存在不同的能够被接收（aufnehmen）和抵消的伸长率或长度变化。由于管道511的特殊的圆锥形状，能够进行至少两次测量。

该玻璃纤维517连接到测量装置上并在一端终止，从而该玻璃纤维被反射平面和/或部分反射的反射镜所分成的各个区段的长度能够通过往返的光信号被精确地确定。由于玻璃纤维517沿其长度完全牢固地与管道511的外侧或者第二纵向区段513b连接，因此玻璃纤维随着管道或者纵向区段513b的扩大而相应地伸长。管道或者纵向区段的这种扩大是不同的，这取决于它们由于圆锥形状而分别有多厚。该扩大源自于如开头所述的在第二纵向区段513b中在向左的方向上连续减小的壁厚，由此使得管道的强度降低，因此管道能够通过在其中输送的稠密物质的压力而更强烈地扩大。此处对于作为应变测量机构的这种玻璃纤维517而言对相应的壁厚进行计算，与上文所述类似地进行，即也通过其变化的或者增加的长度进行计算。区别仅在于，玻璃纤维517以其它的方式被分成各个区段，这些区段分别具有能够确定的长度和长度变化。在任何情况下，由此也能够计算壁厚，必要时借助存储的比较值来计算。

Claims (23)

1.一种特别是用于输送稠密物质的管道，所述管道带有用于确定所述管道中的压力和/或所述管道的壁厚的确定机构，所述管道具有：

- 所述管道的具有第一壁厚的第一纵向区段；

- 所述管道的具有大于所述第一壁厚的第二壁厚的第二纵向区段，

其特征在于，所述确定机构具有：

- 在所述第一纵向区段的外侧上的第一应变测量机构；

- 在所述第二纵向区段的外侧上的第二应变测量机构，

其中，所述应变测量机构分别固定地安置在所述纵向区段上或施加在所述纵向区段的外侧上。

2.根据权利要求1所述的管道，其特征在于，所述应变测量机构通过以下组中的方法施加在所述纵向区段的外侧上：粘接、拧紧、焊接、钎焊、热缩、在所述管道的周缘方向上利用包夹的卡箍予以固定。

3.根据权利要求1或2所述的管道，其特征在于，所述第一应变测量机构和所述第二应变测量机构沿相同的方向伸展，和/或，它们的作用方向或者它们的测量方向相同，其中，它们特别是在所述管道的周缘方向上伸展并且它们的作用方向或者它们的测量方向在周缘方向上伸展。

4.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，所述应变测量机构从如下组中选择出来：应变计、导电的线、测力的压入式传感器、玻璃纤维。

5.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，至少一个应变测量机构和/或所述管道的第二纵向区段相距所述管道的至少一端部具有以下距离，该距离至少对应于所述管道的内直径，优选至少对应于所述管道的内直径的两倍。

6.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，所述第一应变测量机构和所述第二应变测量机构是纵长的，或者说，它们的长度大于它们的宽度，其中优选地，两个应变测量机构以相同的朝向被安置在所述管道上，特别是具有按照其纵向方向沿着所述管道的纵向方向的延展。

7.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，至少一个应变测量机构是应变计，该应变计具有多个部分条带，这些部分条带分别形成了一个分别沿着恰好一个方向具有灵敏度的部分-应变计，优选形成了两个相互垂直地伸展的部分-应变计。

8.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，两个纵向区段的内直径相同，其中，所述管道优选是直的。

9.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，所述管道仅具有所述第一纵向区段和所述第二纵向区段，优选地没有带有不同壁厚和/或不同内直径的其他的或另外的纵向区段。

10.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，所述第一纵向区段直接邻接所述第二纵向区段，优选具有壁厚的过渡，其中特别地，所述第一壁厚和所述第二壁厚之间的过渡是陡峭的，以作为台阶，该台阶在内角处具有所述管道的内直径的至少10%的半径。

11.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于在至少一端部上的用于连接其它的管路的法兰，其中，优选在两个端部上设置法兰。

12.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，所述第一纵向区段和所述第二纵向区段整体地且一体地制造，其中，特别是整个管道整体地制造。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的管道，其特征在于，所述管道具有带有连续恒定的第一壁厚的管，该管形成了所述第一纵向区段，其中，对于所述第二纵向区段，外管作为套圈放置到、特别是牢固地放置到、优选热缩到所述管上，外管的壁厚对应于在所述第一壁厚和所述第二壁厚之间的差。

14.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，所述第一纵向区段和/或所述第二纵向区段分别具有恒定的壁厚。

15.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，所述第二壁厚比所述第一壁厚大10%至300%，优选地大75%至250%。

16.根据前述权利要求中任一项所述的管道，其特征在于，在所述管道中布置了连续的内管，该内管具有恒定的内直径和恒定的壁厚，其中特别地，所述内管的壁厚小于所述第一壁厚，其中优选地，所述内管面状地贴靠在两个纵向区段的内侧上。

17.根据权利要求16所述的管道，其特征在于，特别是关于由穿流的材料看来在所述内侧上的耐磨性，所述内管被设计成比所述管道的其余部分更耐磨。

18.一种具有输送管路的稠密物质泵，用于利用根据前述权利要求中任一项所述的管道来输送稠密物质、特别是混凝土，其特征在于，所述管道布置在所述输送管路之内所输送的稠密物质的路径中。

19.一种用于确定在根据权利要求1至17中任一项所述的管道中的压力和/或所述管道中的壁厚的方法，其具有以下步骤：

- 确定所述第一应变测量机构和所述第二应变测量机构在所述管道的周缘方向和/或所述管道的纵向方向上的长度变化；

-在至少使用两个应变测量机构在所述管道的周缘方向和/或所述管道的纵向方向上的长度变化的情况下，在使用所述管道的材料的泊松比的情况下，并且在使用所述第一壁厚和所述第二壁厚之间的差的情况下，来确定所述第一纵向区段的第一壁厚。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，由确定的第一壁厚、至少沿周缘方向的长度变化和所述管道的材料的泊松比来确定所述第一纵向区段内的压力，其中优选地以类似的方式在附加地加上所述第一壁厚和所述第二壁厚之间的差的情况下，确定所述第二纵向区段内的压力，其中，通过第一压力和第二压力的平均来确定整个管道内的压力。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，在所述管道内存在根据权利要求16或17所述的内管的情况下，将所述内管的壁厚与所述第一壁厚并且与所述第二壁厚相加。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其特征在于，在对所述管道的两个纵向区段的计算中，考虑所述应变测量机构的在所述管道的纵向方向上和在所述管道的周缘方向上的长度变化，其方式优选为：针对纵向区段，分别给在纵向方向上的长度变化和所述泊松比的乘积加上在周缘方向上的长度变化，其中，该总和乘以壁厚差，其中，将该结果除以：在所述第一纵向区段的在纵向方向上的长度变化与所述泊松比的乘积加上在周缘方向上的长度变化，和所述第二纵向区段的在纵向方向上的长度变化与所述泊松比的乘积加上在周缘方向上的长度变化，之间的差。

23.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其特征在于，使用以下公式对所述管道的两个纵向区段进行计算：

，

其中为此使得在两个纵向区段中的平均直径相等。

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