一种绝热材料厚度检查工具的制作方法

本发明属于安装工程技术领域，具体涉及一种绝热材料厚度检查工具。

背景技术：

安装工程中许多管道都有外包绝热层的设计要求，包括暖通专业风管保温、水管保温及其他专业管道保温。常用的绝热材料包括橡塑保温板、橡塑保温管壳、离心玻璃棉板、离心玻璃棉管壳等。绝热层施工的重中之重即是保证绝热材料的厚度符合设计要求。而由于房间吊顶或其他因素限制，多数管道的标高相对于管道所在房间地面不易达到，检查人员对绝热材料厚度进行检查时，一般需要两人配合，一人手扶人字梯，一人攀爬人字梯，再用细铁丝刺穿绝热材料，测量铁丝刺入深度得出绝热材料厚度。上述测量过程不仅效率较低，对体力消耗较大，而且存在一定的危险性，需要专人扶梯。因此，需要提供一种方便实用的绝热材料厚度检查工具，以降低操作难度，提高绝热材料厚度检查的工作效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种绝热材料厚度检查工具。

本发明的技术方案如下：

一种绝热材料厚度检查工具，包括壳体、安装在壳体头部的钢针以及安装在壳体内部的第一压力传感器、容栅传感器、微型直流电机、齿轮齿条和第二压力传感器；所述微型直流电机固定在壳体内壁，齿轮与微型直流电机同轴安装，齿条在微型直流电机和齿轮的驱动下运动；壳体内壁还设置有一条导轨，齿条在导轨内前后运动；所述钢针尖端伸出壳体头部的外缘，末端与齿条的顶端固定连接；齿条顶端还设置有第一压力传感器，第一压力传感器通过导线与微型直流电机连接；钢针处于收缩状态时齿条末端对应的导轨位置设置有第二压力传感器，第二压力传感器通过导线与微型直流电机连接；所述壳体上设置有钢针刺入按钮和钢针回退按钮，通过导线与微型直流电机连接；壳体上还设置有数字显示屏；所述容栅传感器用于实时记录钢针的位移并现实在数字显示屏上，包括动栅和定栅，定栅设置在直流微型电机和齿轮的传动轴处，动栅设置在与定栅投影重合的齿条侧面，容栅传感器的导线连接数字显示屏。

进一步地，所述壳体包括依次连接的四节外径递减的圆筒结构。

进一步地，所述圆筒结构的侧面设置“v”字形导轨和球形凸起用于展开并固定每节圆筒。

进一步地，所述第一压力传感器和第二压力传感器均为膜片式压力传感器。

进一步地，所述钢针刺入按钮和钢针回退按钮均含复位装置。

进一步地，所述直流微型电机和数字显示屏均采用电池供电。

进一步地，所述壳体为可伸缩式壳体结构。

进一步地，所述钢针处于收缩状态时，露出壳体外缘的长度为3mm。

本发明的有益效果在于：

本发明专利是一种电动伸缩式检测工具。当检测工具处于初始状态时，钢针位于壳体内，壳体为多节收缩状态，尺寸较小，方便携带。使用时将壳体伸长使之接触管道绝热材料表面，再将钢针刺穿绝热材料，此时，数字显示屏所显示的数字即为绝热材料的厚度。由于钢针直径比较细小，对绝热材料效果的影响可以忽略。整个使用过程，简便快捷，仅需一人在地面即可轻松完成，大大提高了检查效率，同时不必借助人字梯等任何其他工具，其风险性几乎为零，保证了检查人员的安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为壳体的一种具体结构示意图；

图中：

1-钢针、2-压力传感器a、3-微型直流电机、4-第一节圆筒、5-齿轮齿条、6-压力传感器b、7-第二节圆筒、8-第三节圆筒、9-第四节圆筒、10-数字显示屏、11-钢针刺入按钮、12钢针回退按钮。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本实施例提供了一种绝热材料厚度检查工具，其结构如图1所示，包钢针1、第一压力传感器2、微型直流电机3、壳体、齿轮齿条5、第二压力传感器6。

钢针1为不锈钢材质，针尖直径＝0.1mm，主体直径d＝1.00mm，针尖到主体过渡长度＝20.00mm，钢针整体长度l＝150.00mm(大于大多数工程用绝热材料的厚度)，经计算质量约为3.50g。钢针的刺入速度为5.00mm/s，压力传感器a和b的动作压力设定值为0.01mpa，动作时间为0.05s。

壳体由四节圆筒组成，均采用薄壁不锈钢制作，第一节至第四节圆筒外径分别为56.00mm、54.00mm、52.00mm、50.00mm，每节长度均为500.00mm，每节侧面设置“v”字形导轨和球形凸起(用于展开并固定每节圆筒)。

钢针1和第一压力传感器2、齿轮齿条5及第二压力传感器组成一个整体，第一节圆筒4中心设置2.10mm的圆形开口，开口处设置外径2.10mm壁厚1.00mm的圆形固定导槽，钢针1伸出导槽外缘3mm(用于刺破绝热层表面，避免引起第一压力传感器3的误动作)，钢针1可沿固定的导槽移动。

第一压力传感器2和第二压力传感器6的接线均引至第一节圆筒壁4，通过第一圆筒壁4、第二圆筒壁7、第三圆筒壁8、第四圆筒壁9上的导线最终分别接至钢针刺入按钮11和钢针回退按钮12。

第一压力传感器3和第二压力传感器6均为膜片式压力传感器，可承受微小形变并自动复位；

当钢针1尖端触碰金属管道外壁时，由于受到金属管道外壁作用于钢针1的反作用力而引起第一压力传感器2的动作(反作用力根据动量定理ft＝mv2-mv1进行计算，计算过程省略，计算结果为0.035mpa＞第一压力传感器2的作压力设定值0.01mpa)，从而切断电路使微型直流电机3停止运动，此时，数字显示屏显示的数字即为绝热层的厚度。

按下钢针回退按钮12，微型直流电机3反转，当齿条回退至极限位置时触及第二压力传感器6，引起第二压力传感器6的动作，从而切断电路使微型直流电机3停止运动，此时钢针1恰好外露第一节圆筒4中心外缘3mm。

齿条5下方设置足够长的导轨，齿条5可沿齿条导轨移动；直流微型电机3和齿轮位置固定且二者保持同轴，直流微型电机3的接线引至第一节圆筒3壁，通过第一、二、三、四节圆筒壁上的导线最终接至钢针刺入按钮11和钢针回退按钮12(两个按钮均含复位装置)，直流微型电机3采用9v电池供电。钢针1的位移由容栅传感器(未在图中示意)实时记录并以数字形式呈现在数字显示屏上，容栅传感器由动栅和定栅组成，定栅设置在直流微型电机3和齿轮5的传动轴处，动栅设置在与定栅投影重合的齿条侧面，容栅传感器的引线从定栅引至第一节圆筒壁4，通过第一、二、三、四节圆筒壁上的导线最终接至数字显示屏10，数字显示屏10表面有按钮，内嵌纽扣电池给容栅传感器供电。

使用时，首先将四节圆筒依次展开并固定(此时圆筒总长为2000mm)，再手动刺破绝热层表面，然后按下数字显示屏10的按钮，按下钢针刺入按钮11，微型直流电机3的旋转运动，由齿轮齿条5转化为直线运动并带动钢针1继续刺入绝热材料内部，同时容栅传感器开始记录钢针的位移，数字显示屏10开始显示钢针刺入绝热层的长度。

当钢针1尖端触碰金属管道外壁时，由于受到金属管道外壁作用于钢针的反作用力而引起第一压力传感器2的动作(反作用力根据动量定理ft＝mv2-mv1进行计算，计算过程省略，计算结果为0.035mpa＞第一压力传感器2的作压力设定值0.01mpa)，从而切断电路使微型直流电机3停止运动，此时，数字显示屏10显示的数字即为绝热层的厚度。

最后按下钢针回退按钮12，微型直流电机3反转，当齿条5回退至极限位置时触及第二压力传感器6，引起第二压力传感器6的动作，从而切断电路使微型直流电机3停止运动，此时钢针1恰好外露第一节圆筒4中心外缘3mm。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，其壳体可以为电动伸缩式结构，如图2所示，所述第一压力传感器2、微型直流电机3、齿轮齿条5和第二压力传感器6均安装在与钢针1相连的部分(对应图2中绘制由剖面线的部分)。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。