專利名稱：塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種塑料管道試驗(yàn)機(jī)，特別是涉及一種塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗(yàn)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(gè)領(lǐng)域，其總量已超過(guò)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(duì)它的性能要求也就越來(lái)越嚴(yán)格，特別是對(duì)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(duì)塑料管道系統(tǒng)進(jìn)行冷熱水循環(huán)的試驗(yàn)成了生產(chǎn)企業(yè)必需具備的內(nèi)容，試驗(yàn)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(chǎng)調(diào)查，國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有對(duì)塑料管道系統(tǒng)進(jìn)行冷熱水循環(huán)試驗(yàn)的裝置，在專利文獻(xiàn)ZL01233023.X中，公開(kāi)了一種“塑料管材冷熱水循環(huán)檢測(cè)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(duì)裝置的組成進(jìn)行了籠統(tǒng)的敘述，對(duì)各元器件未作出明確的限定，只能將其作為試驗(yàn)原理進(jìn)行參考，如要進(jìn)入實(shí)用階段，還需要技術(shù)人員進(jìn)行反復(fù)的試驗(yàn)、摸索，付出創(chuàng)造性勞動(dòng)，文獻(xiàn)中公開(kāi)的檢測(cè)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(yàn)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(yàn)壓力，通過(guò)對(duì)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(wèn)題是(1)壓力不穩(wěn)定，在冷熱水交換過(guò)程中壓力波動(dòng)大，水錘現(xiàn)象頻繁，噪聲大；(2)冷熱水交換時(shí)間長(zhǎng)，且不易控制，使冷水的溫度升的過(guò)高，熱水的溫度降的過(guò)低，需經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)整，使試驗(yàn)過(guò)程中斷，既延長(zhǎng)了試驗(yàn)時(shí)間，又過(guò)多地消耗能源，增加試驗(yàn)成本；(3)沒(méi)有相應(yīng)地輔助保護(hù)裝置，包括過(guò)載保護(hù)，過(guò)流保護(hù)，液位保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)等，總之，文獻(xiàn)中公開(kāi)的檢測(cè)裝置由于存在上述不足，還不能滿足試驗(yàn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，試驗(yàn)過(guò)程壓力穩(wěn)定，噪聲小，冷熱水交換時(shí)間短，易控制冷熱水溫，降低試驗(yàn)成本，并增設(shè)了各種輔助保護(hù)裝置，使試驗(yàn)過(guò)程安全可靠，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案如下本實(shí)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(yàn)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(chǔ)水容器、制冷裝置、電子控溫電路和安裝在儲(chǔ)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(chǔ)水容器、加熱裝置、電子控溫電路和安裝在儲(chǔ)水容器上的溫度傳感器和液位傳感器，冷、熱儲(chǔ)水容器的出水口均通過(guò)一個(gè)手控閥和一個(gè)電磁閥與一臺(tái)多級(jí)離心變頻泵的進(jìn)水口相連，多級(jí)離心變頻泵的出水口通過(guò)供水管與試驗(yàn)管道系統(tǒng)的入水口相連，試驗(yàn)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(shí)，在供水管和回水管上分別設(shè)有溫度傳感器，在試驗(yàn)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(guò)程中，冷熱儲(chǔ)水容器中會(huì)分別進(jìn)入熱水和冷水，為使冷熱儲(chǔ)水容器中的水溫均勻，在冷熱儲(chǔ)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(jí)離心變頻泵的距離不大于5m，冷熱水儲(chǔ)水容器的容積分別在(0.2～1)m3。
在保證試驗(yàn)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(gè)壓力調(diào)節(jié)閥，或只設(shè)一個(gè)節(jié)流閥，壓力調(diào)節(jié)閥為手控閥，節(jié)流閥是一個(gè)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(yàn)壓力的大小設(shè)置，可以設(shè)一級(jí)閘板，也可以設(shè)多級(jí)閘板。
本實(shí)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(tái)多級(jí)離心變頻泵，使冷熱儲(chǔ)水容器分別經(jīng)手控閥與一臺(tái)多級(jí)離心變頻泵的進(jìn)水口相連，而多級(jí)離心變頻泵的出水口又分別通過(guò)電磁閥和供水管與試驗(yàn)管道系統(tǒng)的入水口相連。
本實(shí)用新型的試樣裝夾裝置可以實(shí)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(yàn)要求。
本實(shí)用新型的工作原理如下將試驗(yàn)管道系統(tǒng)安裝完畢后，首先進(jìn)行冷水循環(huán)，打開(kāi)冷熱供水的手控閥9、11和冷水回路手控閥27，通過(guò)中央控制裝置起動(dòng)多級(jí)離心變頻泵14，此時(shí)，冷水供水電磁閥10和冷水回水電磁閥26打開(kāi)，冷水進(jìn)入試驗(yàn)管道系統(tǒng)25，形成冷水循環(huán)，冷水循環(huán)到時(shí)后，冷水供水電磁閥關(guān)閉，熱水供水電磁閥12打開(kāi)，開(kāi)始供熱水，當(dāng)回水管的水溫升到設(shè)定值時(shí)，或到達(dá)延時(shí)時(shí)間時(shí)，冷水回水電磁閥關(guān)閉，熱水回水電磁閥16打開(kāi)，形成熱水循環(huán)，同樣地，在熱水循環(huán)到時(shí)后，熱水供水電磁閥首先關(guān)閉，冷水供水電磁閥打開(kāi)，開(kāi)始供冷水，當(dāng)回水管內(nèi)水溫降至設(shè)定值時(shí)，或到達(dá)延時(shí)時(shí)間時(shí)，熱水回水電磁閥關(guān)閉，冷水回水電磁閥打開(kāi)，形成冷水循環(huán)，如此往復(fù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)塑料管道系統(tǒng)進(jìn)行冷熱水循環(huán)的試驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程中，如果冷熱儲(chǔ)水容器內(nèi)的水發(fā)生泄漏，液面降至規(guī)定高度時(shí)，液位傳感器4、7將信號(hào)傳到中央控制裝置，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止工作，同時(shí)如果試驗(yàn)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(guò)規(guī)定高度時(shí)，設(shè)在集水容器內(nèi)的液位傳感器30也將信號(hào)傳至中央控制裝置，使系統(tǒng)自動(dòng)停止工作。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，試驗(yàn)過(guò)程壓力穩(wěn)定，噪聲小，冷熱水交換時(shí)間短，易控制冷熱水溫，降低試驗(yàn)成本，并增設(shè)了各種輔助保護(hù)裝置，使試驗(yàn)過(guò)程安全可靠。


附圖1是本實(shí)用新型實(shí)施一結(jié)構(gòu)示意圖附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施二結(jié)構(gòu)示意圖附圖3是本實(shí)用新型單級(jí)節(jié)流閥主視圖附圖4是本實(shí)用新型單級(jí)節(jié)流閥俯視圖附圖5是本實(shí)用新型多級(jí)節(jié)流閥主視圖附圖6是本實(shí)用新型多級(jí)節(jié)流閥俯視圖附圖7是本實(shí)用新型試樣并聯(lián)結(jié)構(gòu)圖附圖8是本實(shí)用新型試樣串聯(lián)結(jié)溝圖附圖9是本實(shí)用新型試樣串、并混聯(lián)結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方案本實(shí)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(yàn)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(chǔ)水容器2，制冷裝置1，儲(chǔ)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(chǔ)水容器由管道經(jīng)手控閘9、電磁閥10與多級(jí)離心變頻泵14的進(jìn)水口相連，熱水循環(huán)系統(tǒng)包括儲(chǔ)水容器8、加熱裝置、儲(chǔ)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(chǔ)水容器由管道經(jīng)手控閥11、電磁閥12與多級(jí)離心變頻泵14的進(jìn)水口相連，多級(jí)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(chǔ)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(gè)手控調(diào)壓閥，或只設(shè)一個(gè)節(jié)流閥，手控調(diào)壓閥為手控閥，節(jié)流閥是一個(gè)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(yàn)壓力的大小設(shè)置，可以設(shè)一級(jí)閘板33，也可以設(shè)多級(jí)閘板35，被檢管道系統(tǒng)通過(guò)卡子24固定，卡子分為固定卡和活動(dòng)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(chǔ)水容器還設(shè)有溢流閥29，此外，冷熱儲(chǔ)水容器下方設(shè)有排水閘閥5。
本實(shí)用新型的另一種技術(shù)方案是設(shè)兩臺(tái)多級(jí)離心變頻泵37、39，使冷熱儲(chǔ)水容器的出水口分別經(jīng)手控閥36、41與一臺(tái)多級(jí)離心變頻泵的進(jìn)水口相連，而兩臺(tái)多級(jí)離心變頻泵的出水口又分別通過(guò)電磁閥38、40和供水管與試驗(yàn)管道系統(tǒng)的入水口相連。
本實(shí)用新型的試樣裝夾裝置可以實(shí)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(yàn)要求。
下面對(duì)該試驗(yàn)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(jí)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(gè)儲(chǔ)水容器進(jìn)行連接，出口也是和儲(chǔ)水容器聯(lián)接，中間是試驗(yàn)管道系統(tǒng)，使試驗(yàn)管路成為一個(gè)閉環(huán)的系統(tǒng)，采用國(guó)外進(jìn)口的多級(jí)離心變頻泵對(duì)試樣按試驗(yàn)條件進(jìn)行加壓，可保證長(zhǎng)期進(jìn)行試驗(yàn)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(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)各種試樣的適應(yīng)性，提升了使用單位的檢測(cè)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(guó)內(nèi)很難攻破的冷熱交換時(shí)間長(zhǎng)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(guò)高，熱水溫度降的過(guò)低的現(xiàn)象，保證了試驗(yàn)在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行；壓力自動(dòng)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(duì)壓力進(jìn)行壓力的自動(dòng)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(dòng)保護(hù)，穩(wěn)定可靠，使用周期長(zhǎng)，能快速的加熱到試驗(yàn)溫度，且溫控精度高，溫度波動(dòng)的范圍??；制冷裝置采用了進(jìn)口壓縮機(jī)組，功率小，制冷量大，具有過(guò)壓保護(hù)功能，穩(wěn)定可靠，能迅速的制冷到所需的試驗(yàn)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(guò)載保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、液位保護(hù)和過(guò)壓保護(hù)，在出現(xiàn)意外情況下，會(huì)自動(dòng)停機(jī)，在無(wú)水或缺水的情況下，加熱和制冷不進(jìn)行啟動(dòng)，保證了試驗(yàn)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(wú)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(yàn)前要進(jìn)行試樣的預(yù)夾緊，使試樣在長(zhǎng)達(dá)5000次的循環(huán)中能順利地進(jìn)行且無(wú)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(yàn)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(hào)系統(tǒng)，保證了在惡劣情況下信號(hào)采集的準(zhǔn)確性，并顯示無(wú)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(yàn)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(yàn)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(chǔ)水容器、制冷裝置和安裝在儲(chǔ)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(chǔ)水容器、加熱裝置和安裝在儲(chǔ)水容器上的溫度傳感器和液位傳感器，冷、熱儲(chǔ)水容器的出水口均通過(guò)一個(gè)手控閥和一個(gè)電磁閥與多級(jí)離心變頻泵的進(jìn)水口相連，多級(jí)離心變頻泵的出水口通過(guò)供水管與試驗(yàn)管道系統(tǒng)的入水口相連，試驗(yàn)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(shí)，在供水管和回水管上分別設(shè)有溫度傳感器，在試驗(yàn)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(guò)程中，冷熱儲(chǔ)水容器中會(huì)分別進(jìn)入熱水和冷水，為使冷熱儲(chǔ)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(jí)離心變頻泵和電磁閥(10)、(12)之間的距離不大于5m，冷熱水儲(chǔ)水容器的容積在(0.2～1)m3之間。節(jié)流閥是一個(gè)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(yàn)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(yàn)機(jī)，其特征在于它還可以采用兩臺(tái)多級(jí)離心變頻泵，使冷熱水儲(chǔ)水容器分別經(jīng)手控閥和一臺(tái)多級(jí)離心變頻泵及電磁閥與試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)機(jī)，其特征在于節(jié)流閥設(shè)有多級(jí)閘板，每級(jí)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(yàn)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(yàn)機(jī)，其特征在于節(jié)流閥為一級(jí)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(yàn)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(yàn)機(jī)，其特征在于試樣裝夾裝置可以實(shí)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(shí)用新型公開(kāi)了一種塑料管道系統(tǒng)冷熱水循環(huán)試驗(yàn)機(jī)，由中央控制裝置、冷熱水循環(huán)系統(tǒng)、、加壓裝置、試驗(yàn)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(gè)儲(chǔ)水容器進(jìn)行連接，出口也是和儲(chǔ)水容器聯(lián)接，中間是試驗(yàn)管道系統(tǒng)，使試驗(yàn)管路成為一個(gè)閉環(huán)的系統(tǒng)，在電子電路及計(jì)算機(jī)的控制下完成冷熱水循環(huán)，結(jié)構(gòu)緊湊，試驗(yàn)過(guò)程壓力穩(wěn)定，噪聲小，避免了冷熱水切換過(guò)程中的水錘現(xiàn)象，冷熱水交換時(shí)間短，易控制冷熱水溫，降低試驗(yàn)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(huì)自動(dòng)停機(jī)，在無(wú)水或缺水的情況下，加熱和制冷不進(jìn)行啟動(dòng)，保證了試驗(yàn)員和儀器本身的安全，是目前對(duì)塑料管道系統(tǒng)進(jìn)行冷熱水循環(huán)試驗(yàn)理想的裝置。
文檔編號(hào)G01N3/12GK2656993SQ20032010381
公開(kāi)日2004年11月17日 申請(qǐng)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(qǐng)人:承德市金建檢測(cè)儀器有限公司