專利名稱：塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種塑料管道試驗機(jī)，特別是涉及一種塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，塑料及其制品被廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域，其總量已超過金屬，而用塑料制成的管材在某些行業(yè)已逐步取代金屬管材，如建筑行業(yè)、供水行業(yè)等。隨著塑料管材的廣泛使用，對它的性能要求也就越來越嚴(yán)格，特別是對由塑料管材連接成的管道系統(tǒng)，在其承受一定的內(nèi)壓、流體的溫度由低到高交替變換的條件下，管道系統(tǒng)應(yīng)具備良好的密封性及耐老化性能，為此，對塑料管道系統(tǒng)進(jìn)行冷熱水循環(huán)的試驗成了生產(chǎn)企業(yè)必需具備的內(nèi)容，試驗參數(shù)要符合GB/T18 742-18743.2002《冷熱水用聚炳烯管道系統(tǒng)》的標(biāo)準(zhǔn)要求和ISO10508《冷熱水系統(tǒng)用熱塑料管材和管件》的標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)市場調(diào)查，國內(nèi)目前還沒有對塑料管道系統(tǒng)進(jìn)行冷熱水循環(huán)試驗的裝置，在專利文獻(xiàn)ZL01233023.X中，公開了一種“塑料管材冷熱水循環(huán)檢測裝置”，該裝置只是根據(jù)GB/T18742-18743.2002《冷熱水用聚炳烯管道系統(tǒng)》的標(biāo)準(zhǔn)要求，對裝置的組成進(jìn)行了籠統(tǒng)的敘述，對各元器件未作出明確的限定，只能將其作為試驗原理進(jìn)行參考，如要進(jìn)入實用階段，還需要技術(shù)人員進(jìn)行反復(fù)的試驗、摸索，付出創(chuàng)造性勞動，文獻(xiàn)中公開的檢測裝置包括冷水循環(huán)系統(tǒng)、熱水循環(huán)系統(tǒng)、兩組管匯和兩組管匯之間用于裝夾試驗管材的裝置以及一定數(shù)量的控制閥和溫度傳感器，冷熱水系統(tǒng)分別設(shè)有高壓泵，提供試驗壓力，通過對該裝置進(jìn)行認(rèn)真的分析，認(rèn)為它存在許多不足，其主要的問題是(1)壓力不穩(wěn)定，在冷熱水交換過程中壓力波動大，水錘現(xiàn)象頻繁，噪聲大；(2)冷熱水交換時間長，且不易控制，使冷水的溫度升的過高，熱水的溫度降的過低，需經(jīng)較長時間的調(diào)整，使試驗過程中斷，既延長了試驗時間，又過多地消耗能源，增加試驗成本；(3)沒有相應(yīng)地輔助保護(hù)裝置，包括過載保護(hù)，過流保護(hù)，液位保護(hù)和過壓保護(hù)等，總之，文獻(xiàn)中公開的檢測裝置由于存在上述不足，還不能滿足試驗要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗機(jī)，該試驗機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，試驗過程壓力穩(wěn)定，噪聲小，冷熱水交換時間短，易控制冷熱水溫，降低試驗成本，并增設(shè)了各種輔助保護(hù)裝置，使試驗過程安全可靠，本實用新型所采取的技術(shù)方案如下本實用新型由中央控制裝置、冷水循環(huán)系統(tǒng)、熱水循環(huán)系統(tǒng)、加壓裝置、試驗管道系統(tǒng)予應(yīng)力施加裝置、部分閥門和管道組成，其中，冷水循環(huán)系統(tǒng)包括儲水容器、制冷裝置、電子控溫電路和安裝在儲水容器上的溫度傳感器和液位傳感器；熱水循環(huán)系統(tǒng)包括儲水容器、加熱裝置、電子控溫電路和安裝在儲水容器上的溫度傳感器和液位傳感器，冷、熱儲水容器的出水口均通過一個手控閥和一個電磁閥與一臺多級離心變頻泵的進(jìn)水口相連，多級離心變頻泵的出水口通過供水管與試驗管道系統(tǒng)的入水口相連，試驗管道系統(tǒng)的出水口與回水管相連，回水管分兩條支路，一條經(jīng)電磁閥和手控閥通向熱水容器，另一條經(jīng)電磁閥和手控閥通向冷水容器，同時，在供水管和回水管上分別設(shè)有溫度傳感器，在試驗管道系統(tǒng)下方設(shè)有集水容器，集水容器內(nèi)設(shè)有液位傳感器，在冷熱水交換過程中，冷熱儲水容器中會分別進(jìn)入熱水和冷水，為使冷熱儲水容器中的水溫均勻，在冷熱儲水容器上均設(shè)有循環(huán)泵，為了保證系統(tǒng)控制的有效性和管道壓力的穩(wěn)定，冷熱水供水電磁閥與多級離心變頻泵的距離不大于5m，冷熱水儲水容器的容積分別在(0.2～1)m3。
在保證試驗壓力的情況下，為降低系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音及水錘現(xiàn)象，在回水管上設(shè)有節(jié)流閥和壓力調(diào)節(jié)閥，也可只設(shè)一個壓力調(diào)節(jié)閥，或只設(shè)一個節(jié)流閥，壓力調(diào)節(jié)閥為手控閥，節(jié)流閥是一個帶孔的閘板，設(shè)在管內(nèi)的截面上，孔的數(shù)量和大小根據(jù)試驗壓力的大小設(shè)置，可以設(shè)一級閘板，也可以設(shè)多級閘板。
本實用新型還可以采用另一種技術(shù)方案，參看圖二，即設(shè)兩臺多級離心變頻泵，使冷熱儲水容器分別經(jīng)手控閥與一臺多級離心變頻泵的進(jìn)水口相連，而多級離心變頻泵的出水口又分別通過電磁閥和供水管與試驗管道系統(tǒng)的入水口相連。
本實用新型的試樣裝夾裝置可以實現(xiàn)試樣的多種連接方式，參看圖7、8、9，一是試件并聯(lián)，二是試件串聯(lián)，三是試件串、并聯(lián)混合，可以滿足各種試驗要求。
本實用新型的工作原理如下將試驗管道系統(tǒng)安裝完畢后，首先進(jìn)行冷水循環(huán)，打開冷熱供水的手控閥9、11和冷水回路手控閥27，通過中央控制裝置起動多級離心變頻泵14，此時，冷水供水電磁閥10和冷水回水電磁閥26打開，冷水進(jìn)入試驗管道系統(tǒng)25，形成冷水循環(huán)，冷水循環(huán)到時后，冷水供水電磁閥關(guān)閉，熱水供水電磁閥12打開，開始供熱水，當(dāng)回水管的水溫升到設(shè)定值時，或到達(dá)延時時間時，冷水回水電磁閥關(guān)閉，熱水回水電磁閥16打開，形成熱水循環(huán)，同樣地，在熱水循環(huán)到時后，熱水供水電磁閥首先關(guān)閉，冷水供水電磁閥打開，開始供冷水，當(dāng)回水管內(nèi)水溫降至設(shè)定值時，或到達(dá)延時時間時，熱水回水電磁閥關(guān)閉，冷水回水電磁閥打開，形成冷水循環(huán)，如此往復(fù)，實現(xiàn)對塑料管道系統(tǒng)進(jìn)行冷熱水循環(huán)的試驗，在試驗過程中，如果冷熱儲水容器內(nèi)的水發(fā)生泄漏，液面降至規(guī)定高度時，液位傳感器4、7將信號傳到中央控制裝置，系統(tǒng)會自動停止工作，同時如果試驗管道系統(tǒng)出現(xiàn)泄漏，其下面的集水容器31內(nèi)的水面，超過規(guī)定高度時，設(shè)在集水容器內(nèi)的液位傳感器30也將信號傳至中央控制裝置，使系統(tǒng)自動停止工作。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊，試驗過程壓力穩(wěn)定，噪聲小，冷熱水交換時間短，易控制冷熱水溫，降低試驗成本，并增設(shè)了各種輔助保護(hù)裝置，使試驗過程安全可靠。


附圖1是本實用新型實施一結(jié)構(gòu)示意圖附圖2是本實用新型實施二結(jié)構(gòu)示意圖附圖3是本實用新型單級節(jié)流閥主視圖附圖4是本實用新型單級節(jié)流閥俯視圖附圖5是本實用新型多級節(jié)流閥主視圖附圖6是本實用新型多級節(jié)流閥俯視圖附圖7是本實用新型試樣并聯(lián)結(jié)構(gòu)圖附圖8是本實用新型試樣串聯(lián)結(jié)溝圖附圖9是本實用新型試樣串、并混聯(lián)結(jié)構(gòu)圖具體實施方案本實用新型包括中央控制裝置、冷熱水循環(huán)裝置、加壓裝置、試驗管道系統(tǒng)予應(yīng)力施加裝置、和管道及閥門等，其中冷水循環(huán)系統(tǒng)包括儲水容器2，制冷裝置1，儲水容器上安裝有溫度傳感器3和液位傳感器4，還設(shè)有冷水循環(huán)泵28，冷水儲水容器由管道經(jīng)手控閘9、電磁閥10與多級離心變頻泵14的進(jìn)水口相連，熱水循環(huán)系統(tǒng)包括儲水容器8、加熱裝置、儲水容器上安裝有溫度傳感器13，液位傳感器7、及熱水循環(huán)泵6，熱水儲水容器由管道經(jīng)手控閥11、電磁閥12與多級離心變頻泵14的進(jìn)水口相連，多級離心變頻泵14的出水口經(jīng)供水管道與被檢塑料管道系統(tǒng)25的進(jìn)水口相連，供水管道上設(shè)有壓力變送器18，壓力表17和溫度傳感器19，冷熱儲水容器的回水路分別經(jīng)手控閥15、27、電磁閥16、26交匯后與被檢塑料管道的出水口相連，其間設(shè)有溫度傳感器21、手控調(diào)壓閥23和節(jié)流閥22，也可只設(shè)一個手控調(diào)壓閥，或只設(shè)一個節(jié)流閥，手控調(diào)壓閥為手控閥，節(jié)流閥是一個帶孔的閘板，設(shè)在管內(nèi)的截面上，孔32、34的數(shù)量和大小根據(jù)試驗壓力的大小設(shè)置，可以設(shè)一級閘板33，也可以設(shè)多級閘板35，被檢管道系統(tǒng)通過卡子24固定，卡子分為固定卡和活動卡，在被檢塑料管道系統(tǒng)的下方設(shè)有滲漏集水箱31，集水箱內(nèi)設(shè)有液位傳感器30，冷熱儲水容器還設(shè)有溢流閥29，此外，冷熱儲水容器下方設(shè)有排水閘閥5。
本實用新型的另一種技術(shù)方案是設(shè)兩臺多級離心變頻泵37、39，使冷熱儲水容器的出水口分別經(jīng)手控閥36、41與一臺多級離心變頻泵的進(jìn)水口相連，而兩臺多級離心變頻泵的出水口又分別通過電磁閥38、40和供水管與試驗管道系統(tǒng)的入水口相連。
本實用新型的試樣裝夾裝置可以實現(xiàn)試樣的多種連接方式，參看圖7、8、9，一是試件并聯(lián)，二是試件串聯(lián)，三是試件串、并聯(lián)混合，可以滿足各種試驗要求。
下面對該試驗機(jī)的組成作進(jìn)一步敘述，冷熱水循環(huán)交替系統(tǒng)由加壓管路、多級離心變頻泵和切換電磁閥三部分組成，加壓管路進(jìn)口和兩個儲水容器進(jìn)行連接，出口也是和儲水容器聯(lián)接，中間是試驗管道系統(tǒng)，使試驗管路成為一個閉環(huán)的系統(tǒng)，采用國外進(jìn)口的多級離心變頻泵對試樣按試驗條件進(jìn)行加壓，可保證長期進(jìn)行試驗的硬件基礎(chǔ)，而且流量大，揚(yáng)程遠(yuǎn)，能滿足壓力范圍的寬度，保證整個試驗系統(tǒng)對各種試樣的適應(yīng)性，提升了使用單位的檢測能力，系統(tǒng)使用了進(jìn)口的先導(dǎo)式電磁閥，流量大，關(guān)閉嚴(yán)密，減少了故障率，提高了整機(jī)的使用壽命，特別是前置的電磁閥更是解決了國內(nèi)很難攻破的冷熱交換時間長的難題，并且采用了依溫度有變化的多少為依據(jù)而進(jìn)行交換，解決了冷水溫度升的過高，熱水溫度降的過低的現(xiàn)象，保證了試驗在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行；壓力自動調(diào)節(jié)裝置，采用了進(jìn)口的閉環(huán)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)對壓力進(jìn)行壓力的自動調(diào)整，壓力變送器采用高穩(wěn)定性和高精度的壓力變送器，調(diào)節(jié)范圍大，調(diào)節(jié)的壓力精度高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)保證了±0.05MPa的標(biāo)準(zhǔn)要求；加熱裝置采用了不銹鋼加熱裝置，加熱功率大，自動保護(hù)，穩(wěn)定可靠，使用周期長，能快速的加熱到試驗溫度，且溫控精度高，溫度波動的范圍?。恢评溲b置采用了進(jìn)口壓縮機(jī)組，功率小，制冷量大，具有過壓保護(hù)功能，穩(wěn)定可靠，能迅速的制冷到所需的試驗溫度，控制范圍小，精度高；保溫裝置采用礦棉夾防水布進(jìn)行包裹，重量輕且保溫效果好；保護(hù)裝置有過載保護(hù)、過流保護(hù)、液位保護(hù)和過壓保護(hù)，在出現(xiàn)意外情況下，會自動停機(jī)，在無水或缺水的情況下，加熱和制冷不進(jìn)行啟動，保證了試驗員和儀器本身的安全；卡環(huán)裝置，采用了先進(jìn)的卡環(huán)裝置，卡裝方便，無滲漏現(xiàn)象便于管道系統(tǒng)與試樣的連接；預(yù)夾緊裝置，在試驗前要進(jìn)行試樣的預(yù)夾緊，使試樣在長達(dá)5000次的循環(huán)中能順利地進(jìn)行且無滲漏現(xiàn)象，用高于環(huán)境溫度20度的水進(jìn)行循環(huán)，操作方便；試驗機(jī)軟件采用微處理器技術(shù)，大幅液晶顯示，選用高穩(wěn)定性和高分辨率的集成芯片，軍品放大信號系統(tǒng)，保證了在惡劣情況下信號采集的準(zhǔn)確性，并顯示無誤，增加儀器的可靠性。
權(quán)利要求1.一種塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗機(jī)，由中央控制裝置、冷水循環(huán)系統(tǒng)、熱水循環(huán)系統(tǒng)、加壓裝置、試驗管材裝夾裝置、部分閥門和管道組成，其特征在于冷水循環(huán)系統(tǒng)包括儲水容器、制冷裝置和安裝在儲水容器上的溫度傳感器和液位傳感器，熱水循環(huán)系統(tǒng)包括儲水容器、加熱裝置和安裝在儲水容器上的溫度傳感器和液位傳感器，冷、熱儲水容器的出水口均通過一個手控閥和一個電磁閥與多級離心變頻泵的進(jìn)水口相連，多級離心變頻泵的出水口通過供水管與試驗管道系統(tǒng)的入水口相連，試驗管道系統(tǒng)的出水口與回水管相連，回水管分兩條支路，一條經(jīng)電磁閥和手控閥通向熱水容器，另一條經(jīng)電磁閥和手控閥通向冷水容器，同時，在供水管和回水管上分別設(shè)有溫度傳感器，在試驗管道系統(tǒng)下方設(shè)有集水容器，集水容器內(nèi)設(shè)有液位傳感器，在冷熱水交換過程中，冷熱儲水容器中會分別進(jìn)入熱水和冷水，為使冷熱儲水容器中的水溫均勻，在冷熱水容器上均設(shè)有循環(huán)泵，此外，在回水管上設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥，壓力調(diào)節(jié)閥為手控閥，上述多級離心變頻泵和電磁閥(10)、(12)之間的距離不大于5m，冷熱水儲水容器的容積在(0.2～1)m3之間。節(jié)流閥是一個帶孔的閘板，設(shè)在管內(nèi)的截面上，孔的數(shù)量和大小根據(jù)試驗壓力的大小設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗機(jī)，其特征在于它還可以采用兩臺多級離心變頻泵，使冷熱水儲水容器分別經(jīng)手控閥和一臺多級離心變頻泵及電磁閥與試驗管道系統(tǒng)的入水口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗機(jī)，其特征在于在回水管路上還設(shè)有節(jié)流閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗機(jī)，其特征在于節(jié)流閥設(shè)有多級閘板，每級閘板上均設(shè)有一定數(shù)量的孔，孔的數(shù)量和大小根據(jù)試驗壓力的大小設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗機(jī)，其特征在于節(jié)流閥為一級閘板，閘板上設(shè)有一定數(shù)量的孔，孔的數(shù)量和大小根據(jù)試驗壓力的大小設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗機(jī)，其特征在于試樣裝夾裝置可以實現(xiàn)試樣的多種連接方式，一是試件并聯(lián)，二是試件串聯(lián)，三是試件串、并聯(lián)混合。
專利摘要本實用新型公開了一種塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗機(jī)，由中央控制裝置、冷熱水循環(huán)系統(tǒng)、、加壓裝置、試驗管材裝夾裝置、部分閥門和管道組成，加壓管路進(jìn)口和兩個儲水容器進(jìn)行連接，出口也是和儲水容器聯(lián)接，中間是試驗管道系統(tǒng)，使試驗管路成為一個閉環(huán)的系統(tǒng)，在電子電路及計算機(jī)的控制下完成冷熱水循環(huán)，結(jié)構(gòu)緊湊，試驗過程壓力穩(wěn)定，噪聲小，避免了冷熱水切換過程中的水錘現(xiàn)象，冷熱水交換時間短，易控制冷熱水溫，降低試驗成本，并增設(shè)了各種輔助保護(hù)裝置，在出現(xiàn)意外情況下，會自動停機(jī)，在無水或缺水的情況下，加熱和制冷不進(jìn)行啟動，保證了試驗員和儀器本身的安全，是目前對塑料管道系統(tǒng)進(jìn)行冷熱水循環(huán)試驗理想的裝置。
文檔編號G01N3/12GK2656993SQ20032010381
公開日2004年11月17日 申請日期2003年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者任雨峰, 李明華, 劉輝, 黃冬凱, 侍艷臣 申請人:承德市金建檢測儀器有限公司