一种防冻阀性能测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种防冻阀性能测试系统，适应于美国标准asse1019固定的防冻阀多种性能/指标的测试/检测。


背景技术：

2.防冻阀主要用于私家花园浇花、屋外洗车等室外用水设施，室外用水设置多采用软管作为输水管，通过防冻阀将室内供水管路与室外用水管路连接，向用水设施供水。为防止冬天室外用水管路结冰导致管路损坏及连接防冻阀损坏，防冻阀上设置设有受水压（两侧压差）控制的供水密封副（用于控制供水通道通断的阀门密封副）和泄水密封副（用于控制泄水通道通断的阀门密封副），可以通过手柄将供水密封副锁定在关闭状态，该状态可被视为防冻阀的关闭状态，通过手柄解除对供水密封副的锁定，该状态可被视为防冻阀的开启状态，在防冻阀开启状态下，若供水侧水压高于用水侧水压，则供水密封副开启，泄水密封副关闭，水由供水侧管道流入用水侧管道，若用水侧压力高于供水侧压力，供水密封副关闭，泄水密封副开启，用水侧管道和阀门内部的水通过泄水孔排出，若防冻阀没有关闭（供水密封副没有被锁定在关闭状态），用水设施关闭后，防冻阀的腔体内和户外管道内依然会充满水，当户外温度过低时，部分户外管道里的水会开始结冰，使用水侧水压升高，进而使防冻阀的供水密封副关闭，泄水密封副开启，防冻阀腔体内和户外管道内的水从泄水孔排出，进而避免因进一步结冰导致户外管道和防冻阀等的损坏。
3.防冻阀的性能指标有若干，例如美国标准asse109规定的性能要求和符合性测试包括静压力测试、流量和压力损失测试、产商额定温度和压力极限下的承受能力测试、抗弯测试等，另外以自动泄水次数体现的自动泄水寿命也是体现防冻阀使用性能的一个重要指标，目前这些指标的测试多采用各自独立的测试系统，导致测试设备复杂，投资大，且操作繁琐，消耗过多的人力物力。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种防冻阀性能测试系统，该系统能够适用于防冻阀多种性能指标的测试。
5.本实用新型的技术方案是：一种防冻阀性能测试系统，包括：
6.第一供水系统，设有供水侧水箱，所述供水侧水箱设有用于连接第一水源管的第一水源接口（接口短管）及正向供水管路和反向供水管路；
7.正向测试管路，至少设有第一进水端和出水端，所述正向测试管路的第一进水端连接所述正向供水管路的出水端，并设有正向测试操作阀，所述正向测试管路的出水端设有用于连接被测试阀门（防冻阀）的正向接口（进水口）的正向测试接口；
8.反向测试管路，至少设有第一进水端和出水端，所述反向测试管路的第一进水端连接所述反向供水管路的出水端，并设有反向测试操作阀，所述反向测试管路的出水端设有用于连接被测试阀门（防冻阀）的反向接口（出水口）的反向测试接口；
9.阀门支架，安装在操作台上，设有用于夹持和固定被测试阀门的阀门固定安装结构（或称阀门固定安装装置、阀门固定连接机构）；
10.扭力装置，安装在操作台上，位于被测试阀门的反向接口（指安装在测试系统时的位置）旁，设有抗弯测试驱动件（输出用动件），所述抗弯测试驱动件的外端设有用于连接被测试阀门的反向接口的扭力连接结构（或称扭力连接装置、扭力连接机构）。
11.所述供水侧水箱还可以设有正向加热供水管路，以适应于相应的测试水温要求，所述正向测试管路还设有与其第一进水端并列的第二进水端，所述正向加热供水管路上设有加热装置，所述正向测试管路的第二进水端连接所述正向加热供水管路的出水端，并设有正向加热测试操作阀。
12.所述反向测试管路还可以设有与其第一进水端并列的第二进水端，所述反向测试管路的第二进水端用于连接第二水源管。
13.所述供水侧水箱内优选设有将箱内空间分为进水侧空间和出水侧空间两部分的过滤层。
14.所述第一水源接口可以设置在进水侧空间的箱壁上，连通箱内的进水侧空间，所述正向供水管路和反向供水管路均可以设置在出水侧空间的箱壁上，连通箱内的进水侧空间。
15.所述正向供水管路上可以设有调压阀。
16.所述反向供水管路上可以设有调压阀。
17.所述正向加热供水管路上的加热装置可以包括加热容器及设置在加热容器内或加热容器壳体上的加热元件。
18.所述正向测试管路上可以设有流量计，可以设有或者不设有调压阀。
19.所述反向测试管路上可以设有反向测试操作阀。
20.所述反向测试操作阀包括相互串联的反向测试第一操作阀和反向测试第二操作阀，所述反向测试第一操作阀采用电动截断阀，所述反向测试第二操作阀采用调节阀。
21.所述扭力装置优选为电控直线驱动装置，所述扭力连接结构包括安装在电控直线驱动装置的动件输出端的套管以及套设在所述套管内的管状弹性套。
22.本实用新型的有益效果为：以进水侧水箱作为稳定水源，通过各相关阀门的控制，可以进行各种正向测试（被测试阀门的正向接口进水）测试、反向测试（被测试阀门的反向接口进水）以及反向接口（通常从被测试阀门的主体上斜向延伸出来）的抗弯曲测试，且正向测试中可以包括常温和加热（高温）下的测试，并可以通过相关阀门、泵的控制，实现通断、压力和流量的调节，由此能够独立或在附设的配合下实现美国标准asse1019规定的防冻阀静水压力、水流量、在最高额定温度和压力下的变质、寿命、抗弯性、自排水能力、低压背压等多种性能指标的测试。
附图说明
23.图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
24.参见图1，这种防冻阀性能测试系统包括第一供水系统30、正向测试管路80、反向
测试管路70、阀门支架16和扭力装置20。
25.所述第一供水系统设有供水侧水箱32，所述供水侧水箱设有用于连接第一水源管的第一水源接口（接口短管），设有正向供水管路40和反向供水管路50，还设有或者不设有正向加热供水管路60。
26.所述正向测试管路至少设有第一进水端和出水端，所述正向测试管路的第一进水端连接所述正向供水管路的出水端，并设有正向测试操作阀82，所述正向测试管路的出水端设有用于连接被测试阀门（防冻阀）90的正向接口（进水口）的正向测试接口89。
27.所述反向测试管路至少设有第一进水端和出水端，所述反向测试管路的第一进水端连接所述反向供水管路的出水端，并设有反向测试操作阀，所述反向测试管路的出水端设有用于连接被测试阀门（防冻阀）的反向接口（出水口）的反向测试接口79。
28.所述阀门支架安装在操作台10上，设有用于夹持和固定被测试阀门的阀门固定安装结构（或称阀门固定安装装置、阀门固定连接机构）。所述阀门固定安装结构可以采用任意适宜的现有技术实现对被测试阀门的主体（壳体）的夹持和固定住。
29.所述扭力装置安装在操作台上，位于被测试阀门的反向接口（出水口）（指安装在测试系统时的位置）旁，抗弯测试驱动件的顶部设有用于连接被测试阀门的反向接口（出水口）的扭力连接结构（或称扭力连接装置、扭力连接机构）28。
30.可以通过设置高度可调的安装座或固定的安装座（或者基座）26实现扭力装置在平台上的安装。例如，在平台上设置用于驱动基座升降的螺杆螺母传动机构及相应的驱动电机或者手轮，并设置相应的导轨用于限制基座只能做上下移动。
31.通常，被测试阀门的反向接口朝下，扭力装置可以位于反向接口的下方，以便通过其扭力连接结构与被测试阀门的反向接口连接。
32.通常，扭力装置设有活动件，所述活动件可以是直线移动，通过扭力连接结构上的适宜配合间隙或弹性结构允许反向接口产生微小的弯曲变形或变形趋势，也可以是旋转运动，其运动方式/轨迹与反向接口连接部位在弯曲过程中的移动轨迹一致。
33.可以根据相关检测标准确定扭力大小或允许的弯曲幅度，并据此确定扭力装置的性能和控制要求。
34.可以通过在正向测试管路的进水侧设置三通（或者三通管、三通连接管件）实现所述正向供水管路和正向加热供水管路在所述正向测试管路上的并列连接。相应地，所述正向测试操作阀和正向加热测试操作阀84分别设置在三通相应接口与所述正向供水管路和正向加热供水管路的连接管路上。
35.所述反向测试管路还可以设有与其第一进水端并列的第二进水端78，所述反向测试管路的第二进水端用于连接第二水源管，以便为反向测试配置独立的水源。
36.可以通过在反向测试管路的进水侧设置三通（或者三通管、三通连接管件）实现所述反向供水管路和第二水源管在所述反向测试管路上的并列连接，相应地，所述反向供水管路上的控制阀和用于接入/断开第二水源的第二水源控制阀分别设置在三通相应接口与所述反向供水管路和第二水源管的连接管路上。
37.可以在操作台上或者操作台的下方设置排水容器，测试过程中从被测阀门的反向接口或正向接口流出的水直接落入或者穿过操作台上开设的过水孔洞（可以依据排水容器的具体位置设置）流入下方的排水容器存储，并可以通过排水容器的排水口进入排水管道。
38.所述供水侧水箱内优选设有将箱内空间分为进水侧空间和出水侧空间两部分的过滤层36。
39.所述过滤层可以采用多层过滤网，或者阻力适度的片状多孔过滤材料制成，根据需要，可以设置用于过滤材料固定的框架，并可以设置护在过滤材料两侧的孔板作为过滤层的面板。
40.所述第一水源接口可以设置在进水侧空间的箱壁上，连通箱内的进水侧空间，所述正向供水管路和反向供水管路均可以设置在出水侧空间的箱壁上，连通箱内的进水侧空间。
41.所述供水侧水箱内的过滤层可以水平设置，也可以倾斜（与水平面之间有一夹角）设置，通常可以以位于其下方的箱内空间为进水侧空间，位于其上方的箱内空间为出水侧空间。
42.所述供水侧水箱的底部设有排水口（或称排污口）38，所述供水侧水箱的排水口连通箱内的进水侧空间，用于排放过滤产生的含杂质水，或用于供水侧水箱的排空。
43.所述供水侧水箱的底部可以呈锥形或倾斜设置，使其底部的排水口位于最低处。
44.所述正向供水管路上可以设有调压阀44，可以设有控制该管路通断的控制阀42。
45.根据实际情况，所述正向供水管路上可以设有或者不设有水泵（增压泵）。
46.所述反向供水管路上可以设有调压阀54，可以设有控制该管路通断的控制阀52。
47.根据实际情况，所述反向供水管路上可以设有或者不设有水泵（增压泵）。
48.所述正向加热供水管路的设置能够适应于相应的测试水温要求。在此情形下，所述正向测试管路还可以设有与其第一进水端并列的第二进水端，所述正向加热供水管路的进水端直接连接在所述供水侧水箱上，或者连接在所述正向供水管路上，通过正向供水管路连接所述供水侧水箱.
49.所述正向加热供水管路上设有加热装置，由此流经正向加热供水管路的水能够被加热装置加热至较高的温度，形成具有较高温度的出水，所述正向测试管路的第二进水端连接所述正向加热供水管路的出水端，并设有正向加热测试操作阀。
50.所述正向加热供水管路上的加热装置可以包括加热容器61及设置在加热容器内或加热容器壳体上的加热元件66，通常可以采用电加热元件，例如，设有绝缘和防水保护层的电热丝加热元件。
51.所述正向加热供水管路上的加热装置通常可以设有用于实时显示其内部水温的温度传感器/温度仪68，可以通过现有技术进行水温的控制。
52.所述正向加热供水管路上的加热装置可以采用现有能够串接在管道上的小型电加热装置。
53.所述正向加热供水管路上可以设有调压阀，可以设有控制该管路通断的控制阀62，可以设有相应的增压泵64。
54.所述正向测试管路上可以设有流量计86，可以设有或者不设有流量调节阀，可以设有或者不设有压力计。
55.所述反向测试管路上的反向测试操作阀优选包括反向测试第一操作阀74和反向测试第二操作阀72，所述反向测试第一操作阀采用电动截断阀，所述反向测试第二操作阀采用调节阀。由此在流量调节合适后，只需通过截断阀控制通断即可。
56.用作反向测试第一操作阀的所述电动截断阀通常采用设有控制其工作的电控装置76的电动截断阀。
57.所述电控装置设有用于记录电动截断阀开启次数或切换周期数的计数器。
58.所述电控装置及计数器可以采用任意适宜的现有技术。
59.可以根据需要在管路上进行各种阀、泵和仪表等的设置。
60.所述扭力装置可以采用磁力驱动装置、直线电机、气缸或其他设有直线或旋转运动的动件（例如，直线电机的滑块、气缸的活塞杆、磁力驱动装置的动铁芯）的电控驱动装置，所述扭力连接结构设置在其动件上，通过动件的运动或运动趋势（作用力）带动被测试阀门的反向接口产生弯曲或弯曲趋势。
61.所述扭力装置通常可以为电控直线驱动装置（例如，直线运动的磁力驱动装置、直线电机、气缸等），所述扭力连接结构包括安装在电控直线驱动装置的动件输出端的套管以及套设在套管内的管状弹性套，使用时将被测试阀门的反向接口的外端插入所述管状弹性套内，使位于反向接口和套管之间的管状弹性套处于一定的压紧/径向压缩状态，当所述扭力装置的动件横向（垂直于被测试阀门的主体的轴向及反向接口的轴向）移动时，固定在动件上的套管通过管状弹性套将作用力传递至反向接口，并依靠管状弹性套的弹性形变能力允许反向接口相对于被测试阀门的主体做一定的弯曲），以满足相关测试要求。
62.所述磁力驱动装置可以采用类似于直线电机的电磁作用机制，通常可以包括动铁芯及电磁线圈或电磁铁，所述动铁芯为永磁铁，可以呈柱形，两极分别位于在轴向的两端（或称两侧），对于设有电磁线圈的磁力驱动装置，所述动铁芯可以设置在所述电磁线圈内，并可以设置用于限制动铁芯只能沿线圈轴向移动的限制/导轨结构，并设有用于限制动铁芯移动幅度的限制结构，当线圈通电后，动铁芯在磁场作用下相应的幅度，可以通过延伸在外的输出结构（例如，轴向段固定连接在动铁芯上、径向段延伸到外面的l形杆状结构）将运动和作用力输出到被测阀门的反向接口上，所述扭力连接结构安装在径向段的外端，可以通过在动铁芯两端设置轴向螺旋弹簧实现动铁芯的复位。对于设有电磁铁的磁力驱动装置，可以在动铁芯的左右两侧或者一侧设置电磁铁，磁极端相对，电磁铁通电后带动动铁芯轴向移动，同样可以设置设置用于限制动铁芯只能沿线圈轴向移动的限制/导轨结构，设置用于限制动铁芯移动幅度的限制结构以及延伸在外的输出结构以实现与被测试阀门反向接口的连接和机械力作用。
63.可以设置实验台或实验柜，将全部或大部分各装置及管道设置在实验台或实验柜上（内），以实验台或实验柜的平台作为操作台。
64.本实用新型公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。