专利名称：塑料管道系统冷热水循环试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种塑料管道试验机，特别是涉及一种塑料管道系统冷热水循环试验机。
背景技术：
目前，塑料及其制品被广泛地应用到各个领域，其总量已超过金属，而用塑料制成的管材在某些行业已逐步取代金属管材，如建筑行业、供水行业等。随着塑料管材的广泛使用，对它的性能要求也就越来越严格，特别是对由塑料管材连接成的管道系统，在其承受一定的内压、流体的温度由低到高交替变换的条件下，管道系统应具备良好的密封性及耐老化性能，为此，对塑料管道系统进行冷热水循环的试验成了生产企业必需具备的内容，试验参数要符合GB/T18 742-18743.2002《冷热水用聚炳烯管道系统》的标准要求和ISO10508《冷热水系统用热塑料管材和管件》的标准要求，经市场调查，国内目前还没有对塑料管道系统进行冷热水循环试验的装置，在专利文献ZL01233023.X中，公开了一种“塑料管材冷热水循环检测装置”，该装置只是根据GB/T18742-18743.2002《冷热水用聚炳烯管道系统》的标准要求，对装置的组成进行了笼统的叙述，对各元器件未作出明确的限定，只能将其作为试验原理进行参考，如要进入实用阶段，还需要技术人员进行反复的试验、摸索，付出创造性劳动，文献中公开的检测装置包括冷水循环系统、热水循环系统、两组管汇和两组管汇之间用于装夹试验管材的装置以及一定数量的控制阀和温度传感器，冷热水系统分别设有高压泵，提供试验压力，通过对该装置进行认真的分析，认为它存在许多不足，其主要的问题是(1)压力不稳定，在冷热水交换过程中压力波动大，水锤现象频繁，噪声大；(2)冷热水交换时间长，且不易控制，使冷水的温度升的过高，热水的温度降的过低，需经较长时间的调整，使试验过程中断，既延长了试验时间，又过多地消耗能源，增加试验成本；(3)没有相应地辅助保护装置，包括过载保护，过流保护，液位保护和过压保护等，总之，文献中公开的检测装置由于存在上述不足，还不能满足试验要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种塑料管道系统冷热水循环试验机，该试验机结构紧凑，试验过程压力稳定，噪声小，冷热水交换时间短，易控制冷热水温，降低试验成本，并增设了各种辅助保护装置，使试验过程安全可靠，本实用新型所采取的技术方案如下本实用新型由中央控制装置、冷水循环系统、热水循环系统、加压装置、试验管道系统予应力施加装置、部分阀门和管道组成，其中，冷水循环系统包括储水容器、制冷装置、电子控温电路和安装在储水容器上的温度传感器和液位传感器；热水循环系统包括储水容器、加热装置、电子控温电路和安装在储水容器上的温度传感器和液位传感器，冷、热储水容器的出水口均通过一个手控阀和一个电磁阀与一台多级离心变频泵的进水口相连，多级离心变频泵的出水口通过供水管与试验管道系统的入水口相连，试验管道系统的出水口与回水管相连，回水管分两条支路，一条经电磁阀和手控阀通向热水容器，另一条经电磁阀和手控阀通向冷水容器，同时，在供水管和回水管上分别设有温度传感器，在试验管道系统下方设有集水容器，集水容器内设有液位传感器，在冷热水交换过程中，冷热储水容器中会分别进入热水和冷水，为使冷热储水容器中的水温均匀，在冷热储水容器上均设有循环泵，为了保证系统控制的有效性和管道压力的稳定，冷热水供水电磁阀与多级离心变频泵的距离不大于5m，冷热水储水容器的容积分别在(0.2～1)m3。
在保证试验压力的情况下，为降低系统产生的噪音及水锤现象，在回水管上设有节流阀和压力调节阀，也可只设一个压力调节阀，或只设一个节流阀，压力调节阀为手控阀，节流阀是一个带孔的闸板，设在管内的截面上，孔的数量和大小根据试验压力的大小设置，可以设一级闸板，也可以设多级闸板。
本实用新型还可以采用另一种技术方案，参看图二，即设两台多级离心变频泵，使冷热储水容器分别经手控阀与一台多级离心变频泵的进水口相连，而多级离心变频泵的出水口又分别通过电磁阀和供水管与试验管道系统的入水口相连。
本实用新型的试样装夹装置可以实现试样的多种连接方式，参看图7、8、9，一是试件并联，二是试件串联，三是试件串、并联混合，可以满足各种试验要求。
本实用新型的工作原理如下将试验管道系统安装完毕后，首先进行冷水循环，打开冷热供水的手控阀9、11和冷水回路手控阀27，通过中央控制装置起动多级离心变频泵14，此时，冷水供水电磁阀10和冷水回水电磁阀26打开，冷水进入试验管道系统25，形成冷水循环，冷水循环到时后，冷水供水电磁阀关闭，热水供水电磁阀12打开，开始供热水，当回水管的水温升到设定值时，或到达延时时间时，冷水回水电磁阀关闭，热水回水电磁阀16打开，形成热水循环，同样地，在热水循环到时后，热水供水电磁阀首先关闭，冷水供水电磁阀打开，开始供冷水，当回水管内水温降至设定值时，或到达延时时间时，热水回水电磁阀关闭，冷水回水电磁阀打开，形成冷水循环，如此往复，实现对塑料管道系统进行冷热水循环的试验，在试验过程中，如果冷热储水容器内的水发生泄漏，液面降至规定高度时，液位传感器4、7将信号传到中央控制装置，系统会自动停止工作，同时如果试验管道系统出现泄漏，其下面的集水容器31内的水面，超过规定高度时，设在集水容器内的液位传感器30也将信号传至中央控制装置，使系统自动停止工作。
与现有技术相比，本实用新型结构紧凑，试验过程压力稳定，噪声小，冷热水交换时间短，易控制冷热水温，降低试验成本，并增设了各种辅助保护装置，使试验过程安全可靠。
附图1是本实用新型实施一结构示意图附图2是本实用新型实施二结构示意图附图3是本实用新型单级节流阀主视图附图4是本实用新型单级节流阀俯视图附图5是本实用新型多级节流阀主视图附图6是本实用新型多级节流阀俯视图附图7是本实用新型试样并联结构图附图8是本实用新型试样串联结沟图附图9是本实用新型试样串、并混联结构图具体实施方案本实用新型包括中央控制装置、冷热水循环装置、加压装置、试验管道系统予应力施加装置、和管道及阀门等，其中冷水循环系统包括储水容器2，制冷装置1，储水容器上安装有温度传感器3和液位传感器4，还设有冷水循环泵28，冷水储水容器由管道经手控闸9、电磁阀10与多级离心变频泵14的进水口相连，热水循环系统包括储水容器8、加热装置、储水容器上安装有温度传感器13，液位传感器7、及热水循环泵6，热水储水容器由管道经手控阀11、电磁阀12与多级离心变频泵14的进水口相连，多级离心变频泵14的出水口经供水管道与被检塑料管道系统25的进水口相连，供水管道上设有压力变送器18，压力表17和温度传感器19，冷热储水容器的回水路分别经手控阀15、27、电磁阀16、26交汇后与被检塑料管道的出水口相连，其间设有温度传感器21、手控调压阀23和节流阀22，也可只设一个手控调压阀，或只设一个节流阀，手控调压阀为手控阀，节流阀是一个带孔的闸板，设在管内的截面上，孔32、34的数量和大小根据试验压力的大小设置，可以设一级闸板33，也可以设多级闸板35，被检管道系统通过卡子24固定，卡子分为固定卡和活动卡，在被检塑料管道系统的下方设有渗漏集水箱31，集水箱内设有液位传感器30，冷热储水容器还设有溢流阀29，此外，冷热储水容器下方设有排水闸阀5。
本实用新型的另一种技术方案是设两台多级离心变频泵37、39，使冷热储水容器的出水口分别经手控阀36、41与一台多级离心变频泵的进水口相连，而两台多级离心变频泵的出水口又分别通过电磁阀38、40和供水管与试验管道系统的入水口相连。
本实用新型的试样装夹装置可以实现试样的多种连接方式，参看图7、8、9，一是试件并联，二是试件串联，三是试件串、并联混合，可以满足各种试验要求。
下面对该试验机的组成作进一步叙述，冷热水循环交替系统由加压管路、多级离心变频泵和切换电磁阀三部分组成，加压管路进口和两个储水容器进行连接，出口也是和储水容器联接，中间是试验管道系统，使试验管路成为一个闭环的系统，采用国外进口的多级离心变频泵对试样按试验条件进行加压，可保证长期进行试验的硬件基础，而且流量大，扬程远，能满足压力范围的宽度，保证整个试验系统对各种试样的适应性，提升了使用单位的检测能力，系统使用了进口的先导式电磁阀，流量大，关闭严密，减少了故障率，提高了整机的使用寿命，特别是前置的电磁阀更是解决了国内很难攻破的冷热交换时间长的难题，并且采用了依温度有变化的多少为依据而进行交换，解决了冷水温度升的过高，热水温度降的过低的现象，保证了试验在规定的温度范围内进行；压力自动调节装置，采用了进口的闭环交流变频调速系统对压力进行压力的自动调整，压力变送器采用高稳定性和高精度的压力变送器，调节范围大，调节的压力精度高，远远保证了±0.05MPa的标准要求；加热装置采用了不锈钢加热装置，加热功率大，自动保护，稳定可靠，使用周期长，能快速的加热到试验温度，且温控精度高，温度波动的范围小；制冷装置采用了进口压缩机组，功率小，制冷量大，具有过压保护功能，稳定可靠，能迅速的制冷到所需的试验温度，控制范围小，精度高；保温装置采用矿棉夹防水布进行包裹，重量轻且保温效果好；保护装置有过载保护、过流保护、液位保护和过压保护，在出现意外情况下，会自动停机，在无水或缺水的情况下，加热和制冷不进行启动，保证了试验员和仪器本身的安全；卡环装置，采用了先进的卡环装置，卡装方便，无渗漏现象便于管道系统与试样的连接；预夹紧装置，在试验前要进行试样的预夹紧，使试样在长达5000次的循环中能顺利地进行且无渗漏现象，用高于环境温度20度的水进行循环，操作方便；试验机软件采用微处理器技术，大幅液晶显示，选用高稳定性和高分辨率的集成芯片，军品放大信号系统，保证了在恶劣情况下信号采集的准确性，并显示无误，增加仪器的可靠性。
权利要求1.一种塑料管道系统冷热水循环试验机，由中央控制装置、冷水循环系统、热水循环系统、加压装置、试验管材装夹装置、部分阀门和管道组成，其特征在于冷水循环系统包括储水容器、制冷装置和安装在储水容器上的温度传感器和液位传感器，热水循环系统包括储水容器、加热装置和安装在储水容器上的温度传感器和液位传感器，冷、热储水容器的出水口均通过一个手控阀和一个电磁阀与多级离心变频泵的进水口相连，多级离心变频泵的出水口通过供水管与试验管道系统的入水口相连，试验管道系统的出水口与回水管相连，回水管分两条支路，一条经电磁阀和手控阀通向热水容器，另一条经电磁阀和手控阀通向冷水容器，同时，在供水管和回水管上分别设有温度传感器，在试验管道系统下方设有集水容器，集水容器内设有液位传感器，在冷热水交换过程中，冷热储水容器中会分别进入热水和冷水，为使冷热储水容器中的水温均匀，在冷热水容器上均设有循环泵，此外，在回水管上设有压力调节阀，压力调节阀为手控阀，上述多级离心变频泵和电磁阀(10)、(12)之间的距离不大于5m，冷热水储水容器的容积在(0.2～1)m3之间。节流阀是一个带孔的闸板，设在管内的截面上，孔的数量和大小根据试验压力的大小设置。
2.根据权利要求1所述的塑料管道系统冷热水循环试验机，其特征在于它还可以采用两台多级离心变频泵，使冷热水储水容器分别经手控阀和一台多级离心变频泵及电磁阀与试验管道系统的入水口相连。
3.根据权利要求1或2所述的塑料管道系统冷热水循环试验机，其特征在于在回水管路上还设有节流阀。
4.根据权利要求1或2所述的塑料管道系统冷热水循环试验机，其特征在于节流阀设有多级闸板，每级闸板上均设有一定数量的孔，孔的数量和大小根据试验压力的大小设置。
5.根据权利要求1或2所述的塑料管道系统冷热水循环试验机，其特征在于节流阀为一级闸板，闸板上设有一定数量的孔，孔的数量和大小根据试验压力的大小设置。
6.根据权利要求1或2所述的塑料管道系统冷热水循环试验机，其特征在于试样装夹装置可以实现试样的多种连接方式，一是试件并联，二是试件串联，三是试件串、并联混合。
专利摘要本实用新型公开了一种塑料管道系统冷热水循环试验机，由中央控制装置、冷热水循环系统、、加压装置、试验管材装夹装置、部分阀门和管道组成，加压管路进口和两个储水容器进行连接，出口也是和储水容器联接，中间是试验管道系统，使试验管路成为一个闭环的系统，在电子电路及计算机的控制下完成冷热水循环，结构紧凑，试验过程压力稳定，噪声小，避免了冷热水切换过程中的水锤现象，冷热水交换时间短，易控制冷热水温，降低试验成本，并增设了各种辅助保护装置，在出现意外情况下，会自动停机，在无水或缺水的情况下，加热和制冷不进行启动，保证了试验员和仪器本身的安全，是目前对塑料管道系统进行冷热水循环试验理想的装置。
文档编号G01N3/12GK2656993SQ20032010381
公开日2004年11月17日 申请日期2003年10月23日 优先权日2003年10月23日
发明者任雨峰, 李明华, 刘辉, 黄冬凯, 侍艳臣 申请人:承德市金建检测仪器有限公司