一种非金属管表面温度无损测量装置的制作方法

1.本发明涉及非金属管检测技术领域，特别是涉及一种非金属管表面温度无损测量装置。


背景技术：

2.非金属管具有质量轻、耐腐蚀、抗结垢、输送流体阻力小，施工快捷、简便等优点，已经广泛应用于市政、建筑给排水、燃气、供热采暖、农用节水灌溉排污、矿山矿物输送以及油气田领域注水、注醇、输送油气等。随着非金属管的大规模和广泛运用，非金属管材失效的情况呈现逐渐增加的趋势。其中管材的耐磨损性能是考核管材耐用性能的重要指标。
3.通过选用有效的测试热疲劳的试验方法与装置，模拟出实际工况下管道的受热能力，获得的试验数据能够准确的反应非金属管材本身的性能。因此，获取真实有效的管道受热变化数据对于非金属管材生产方、使用方法以及失效分析都具有重要的意义和工程实际价值。
4.而对于目前的非金属管道的测试，通常需要在管道上开孔再安装热电偶来获得实验过程中的管壁温度，而部分非金属管道结构强度较低，不如金属管道结构稳定，在开孔或开槽后局部结构强度快速下降，受热后开孔位置更容易产生热疲劳，所以开孔后的非金属管道不易准谱反应管道的实际工作性能，所以需要一种对于管壁温度无损测量的装置。


技术实现要素：

5.1．要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种非金属管表面温度无损测量装置，本方案使用可变形和拆装的柔性测温块拼接构成用于管道外壁测温的测温环，测温环可通过拉伸和拼接调整总体长度和大小，以便适应不同尺寸和形状的非金属管的测温，测温环整体贴附在管道外壁上，方便拆装，且不会对管道造成物理伤害。
6.2．技术方案为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
7.一种非金属管表面温度无损测量装置，包括非金属管主体，非金属管主体上套接有测温环，测温环包括多个均匀分布的柔性测温块，相邻两个柔性测温块之间连接有弹性连接带，柔性测温块包括柔性外壳内安装有热敏电阻，柔性外壳靠近非金属管主体的一端固定连接有测温板，柔性外壳的外壁上固定连接有一对与热敏电阻相匹配的接线柱，多个接线柱之间连接有复合线缆，非金属管主体的外壁上放置有支撑座，支撑座上固定连接有控制箱，控制箱的顶端安装有步进电机，步进电机的动力输出端上固定连接有传动轮，传动轮与测温环之间连接有传动带，柔性外壳的外壁上固定连接有与传动带相匹配的摩擦层，本方案的测温环可通过拉伸和拼接调整总体长度和大小，以便适应不同尺寸和形状的非金属管的测温，测温环整体贴附在管道外壁上，方便拆装，且不会对管道造成物理伤害。
8.进一步的，弹性连接带包括c型硅胶带，c型硅胶带的两端均固定连接有卡板，柔性
外壳的外壁上开设有与卡板相匹配的卡槽，c型硅胶带的两端之间连接有多个均匀分布的弹性绳，使弹性连接带整体具有较强的延展性和弹性，使测温环包覆在管道上时可进行拉伸调整，使测温环可牢牢束缚在管道表面，以此适应不同尺寸的管道。
9.进一步的，柔性外壳由弹性橡胶材料制成，柔性外壳上包覆有隔热层，柔性外壳的内壁上固定连接有与热敏电阻相匹配的内缓冲层，在进行测温环进行调整时，柔性外壳产生弯曲，热敏电阻包括两个通过柔性导电膜串联的电阻块，电阻块分布在柔性外壳两侧，防止热敏电阻因柔性外壳弯曲而折断。
10.进一步的，热敏电阻与测温板一体式焊接构成，测温板由具有弹性的导热金属薄片制成，测温板呈c形，且测温板的外壁打磨光滑，测温环在调整时，呈c形的测温板具有良好的变形能力，使测温板可更好地适应管道表面，保证测温板在管道外壁上滑动时不会损坏。
11.一种非金属管表面温度无损测量装置，包括一种测量系统，测量系统包括安装在控制箱内的处理器，复合线缆和步进电机均与处理器电性连接，处理器内安装有与热敏电阻相匹配的电流检测模块，处理器上连接有蓄电池。
12.进一步的，复合线缆内安装有多个均匀分布的导线，导线的一端与一个热敏电阻电性连接，导线的另一端与控制箱连接，通过控制箱向每个导线输出电流，单个导线和热敏电阻与控制箱形成单独回路。
13.一种非金属管表面温度无损测量装置，其使用方法为：s1，将测温环套接在非金属管主体上，通过多个柔性测温块对管道外壁温度进行检测；s2，每隔1
‑
2h，控制箱上的步进电机驱动传动轮转动，使测温环在传动带带动下转动一定角度，实现柔性测温块对管道外壁测温点的切换；s3，柔性测温块所测得的温度通过复合线缆输入至控制箱内的处理器中，通过控制箱对电流大小的变化获得各个柔性测温块对应检测位置的温度。
14.进一步的，所述支撑座的上端固定连接有与控制箱相匹配的升降台。
15.进一步的，s2步骤中步进电机驱动传动轮转动的前提条件为：控制箱接收到的复合线缆输入的多条电流均为稳定持续的电流，管壁温度改变影响电阻变化，确保管壁温度在稳定状态下进行测温点的切换，减少测量误差。
16.3．有益效果相比于现有技术，本发明的优点在于：（1）本方案使用可变形和拆装的柔性测温块拼接构成用于管道外壁测温的测温环，测温环可通过拉伸和拼接调整总体长度和大小，以便适应不同尺寸和形状的非金属管的测温，测温环整体贴附在管道外壁上，方便拆装，且不会对管道造成物理伤害。
17.（2）弹性连接带包括c型硅胶带，c型硅胶带的两端均固定连接有卡板，柔性外壳的外壁上开设有与卡板相匹配的卡槽，c型硅胶带的两端之间连接有多个均匀分布的弹性绳，使弹性连接带整体具有较强的延展性和弹性，使测温环包覆在管道上时可进行拉伸调整，使测温环可牢牢束缚在管道表面，以此适应不同尺寸的管道。
18.（3）柔性外壳由弹性橡胶材料制成，柔性外壳上包覆有隔热层，柔性外壳的内壁上固定连接有与热敏电阻相匹配的内缓冲层，在进行测温环进行调整时，柔性外壳产生弯曲，
热敏电阻分布在柔性外壳两侧，防止热敏电阻因柔性外壳弯曲而折断，防止热敏电阻因柔性外壳弯曲而折断。
19.（4）s2步骤中步进电机驱动传动轮转动的前提条件为：控制箱接收到的复合线缆输入的多条电流均为稳定持续的电流，管壁温度改变影响电阻变化，确保管壁温度在稳定状态下进行测温点的切换，减少测量误差。
附图说明
20.图1为本发明的正面立体图；图2为本发明的背面立体图；图3为图2中a处的结构示意图；图4为本发明的侧视图；图5为本发明的侧面剖视图；图6为图5中b处的结构示意图；图7为本发明的正面剖视图；图8为本发明的原理框图；图9为本发明的工作流程图。
21.图中标号说明：1非金属管主体、2柔性测温块、201柔性外壳、202热敏电阻、203导热垫、204接线柱、3弹性连接带、301 c型硅胶带、302卡板、303弹性绳、4复合线缆、401导线、5传动带、6传动轮、7控制箱、8支撑座。
具体实施方式
22.本实施例1将结合公开的附图，对技术方案进行清楚、完整地描述，使本公开实施例的目的、技术方案和有益效果更加清楚。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
23.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术人员所理解的常规意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、
“ꢀ
内”、“外”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
24.实施例1：请参阅图1
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4，一种非金属管表面温度无损测量装置，包括非金属管主体1，非金属管主体1上套接有测温环，测温环包括多个均匀分布的柔性测温块2，相邻两个柔性测温块2之间连接有弹性连接带3，柔性测温块2包括柔性外壳201内安装有热敏电阻202，柔性外壳201靠近非金属管主体1的一端固定连接有测温板203，柔性外壳201的外壁上固定连接有一对与热敏电阻202相匹配的接线柱204，热敏电阻202串联在两个接线柱204之间，多个接线柱204之间连接有复合线缆4，复合线缆4内安装有多个均匀分布的导线401，每段导线401的
输入端和输出端分别于一个柔性外壳201上的一对接线柱204连接，导线401的一端与一个热敏电阻202电性连接，导线401的另一端与控制箱7连接，通过控制箱7向每个导线401输出电流，单个导线401和热敏电阻202与控制箱7形成单独回路。
25.非金属管主体1的外壁上放置有支撑座8，支撑座8的上端固定连接有与控制箱相匹配的升降台，支撑座8上固定连接有控制箱7，控制箱7的顶端安装有步进电机，步进电机的动力输出端上固定连接有传动轮6，传动轮6与测温环之间连接有传动带5，柔性外壳201的外壁上固定连接有与传动带5相匹配的摩擦层。
26.请参阅图3
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5，弹性连接带3包括c型硅胶带301，c型硅胶带301的两端均固定连接有卡板302，柔性外壳201的外壁上开设有与卡板302相匹配的卡槽，c型硅胶带301的两端之间连接有多个均匀分布的弹性绳303，使弹性连接带3整体具有较强的延展性和弹性，使测温环包覆在管道上时可进行拉伸调整，使测温环可牢牢束缚在管道表面，以此适应不同尺寸的管道。
27.请参阅图5
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7，柔性外壳201由弹性橡胶材料制成，柔性外壳201上包覆有隔热层，柔性外壳201的内壁上固定连接有与热敏电阻202相匹配的内缓冲层，在进行测温环进行调整时，柔性外壳201产生弯曲，热敏电阻202包括两个通过柔性导电膜串联的电阻块，电阻块分布在柔性外壳201两侧，防止热敏电阻202因柔性外壳201弯曲而折断。热敏电阻202与测温板203一体式焊接构成，测温板203由具有弹性的导热金属薄片制成，测温板203呈c形，c形的两端延伸进柔性外壳201内并与热敏电阻202固定连接，且测温板203的外壁打磨光滑，测温环在调整时，呈c形的测温板203具有良好的变形能力，使测温板203可更好地适应管道表面，保证测温板203在管道外壁上滑动时不会损坏。测温环呈可拆卸结构，柔性测温块2与弹性连接带3可相互拆卸。
28.请参阅图5
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9，一种非金属管表面温度无损测量装置，包括一种测量系统，测量系统包括安装在控制箱7内的处理器，复合线缆4和步进电机均与处理器电性连接，处理器内安装有与热敏电阻202相匹配的电流检测模块，处理器上连接有蓄电池。在使用过程中通过检测热敏电阻202所对应回路的电流来获得热敏电阻202处的管外壁温度，进而通过热力学公式和管道材质计算，来获得管内壁温度。
29.请参阅图9，一种非金属管表面温度无损测量装置，其使用方法为：s1，将测温环套接在非金属管主体1上，通过多个柔性测温块2对管道外壁温度进行检测；s2，每隔1
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2h，控制箱7上的步进电机驱动传动轮6转动，使测温环在传动带5带动下转动一定角度，实现柔性测温块2对管道外壁测温点的切换，步进电机驱动传动轮6转动的前提条件为：控制箱接收到的复合线缆4输入的多条电流均为稳定持续的电流，管壁温度改变影响电阻变化，确保管壁温度在稳定状态下进行测温点的切换，减少测量误差；s3，柔性测温块2所测得的温度通过复合线缆4输入至控制箱7内的处理器中，通过控制箱7对电流大小的变化获得各个柔性测温块2对应检测位置的温度。
30.相比与现有技术，本方案对于结构强度较钢结构低的非金属管材进行温度检测时，使用可根据管道尺寸进行调整的柔性测温环进管道外壁的测温，测温环由多个柔性测温块2与可拆装的弹性连接带3拼接构成，柔性测温块2与可拆装的弹性连接带3可根据管道外形拼接构成任意形状以适应不同尺寸的管道；
本方案的测温环贴和在管道表面即可测量管道外壁温度，且可定时切换测温点，工作过程中不易对管道造成伤害，防止非金属管道因受压或划伤而损坏，降低检测过程的折损率，相对于现有技术，无须在管道上开孔再固定安装传感器等操作即可获得快速获得管道上定点位置的均外壁温度，方便管道受热性能的测试。
31.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。