一种电热管老化检测设备及基于该设备的检测方法与流程

本发明涉及电热管检测设备技术领域，尤其是涉及一种电热管老化检测设备及基于该设备的检测方法。

背景技术：

管状电热元件简称电热管，是一种专门将电能转化为热能的电器元件。它是以金属管为外壳（包括不锈钢、紫铜管），沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝（镍铬、铁铬合金），其空隙填充压实具有良好绝缘导热性能的氧化镁砂，管口两端用硅胶密封，这种金属铠装电热元件可以加热空气，金属模具和各种液体。

在轨道交通领域尤其是在高铁列车上，电热管尤为重要，因为其充当着加热饮用水从而为乘客提供开水的作用；电热管一旦损坏，不仅会影响乘客的乘坐体验，还会影响乘客的生活饮水需求。所以，在电热管生产完成时，都会在同一批次的产品中抽取若干个试样进行性能检测、老化检测等，以判断该批次的产品是否合格。

现有公开号为cn108196156a的中国专利公开了一种电热管耐压检测设备，其包括：用于摆放电热管的摆架，摆架由一端向另一端倾斜，电热管由较高的一端放入摆架，并沿摆架较低的一端落出；设于摆架较低的一端两侧的耐压检测机构，耐压检测机构包括一个气缸和与气缸相连接的导电头，导电头与外部检测电路相连接，电热管经过耐压检测机构时，导电头在气缸的驱使下靠近摆架并与电热管的两端相接触，外部检测电路通过导电头对电热管的导电性能和耐压性能进行测试，并据此判断被测电热管是否合格。

但是，上述的现有技术方案仅能对电热管的导电性能和耐压性能进行测试，而有很多使用寿命达不到预期值的产品在进行导电性能和耐压性能测试时并不会出现问题，反而会在实际使用时由于寿命低于预期值而突然出现不能正常使用的情况，因此，此问题有待解决。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电热管老化检测设备及基于该设备的检测方法。

发明目的一是：提供一种电热管老化检测设备，其优点是能够准确检测电热管的使用寿命。

发明目的二是：提供一种电热管老化检测方法，其具有方便检测电热管使用寿命的效果。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种电热管老化检测设备，包括工作台以及承载于所述工作台顶面的水塔，所述水塔的其中一个外侧壁上设置有用于安装电热管的安装口，所述工作台的顶面还设置有用于为电热管供电并检测电热管的工作电流的检测器；

所述水塔的其中一个外侧壁上且位于安装口的上方设置有进水管，所述进水管通过软管连接有水泵，所述水泵的进水口通过软管连接有储水箱；所述水泵连接有交流电源，所述水泵与交流电源之间串接有液位继电器，所述液位继电器的高、中、低三个液位探头均设置在水塔内且均位于进水管和安装口之间；

所述水塔的顶端连通有出气管，所述水塔的底端连通有出水管；所述出水管远离水塔的一端伸入到储水箱内，所述出水管上串接有水阀；其中，所述液位继电器用于在水塔内水位下降到液位继电器的低的液位探头处时，控制所述水泵启动并开始抽取储水箱内的水；所述液位继电器还用于在水塔内水位上升至液位继电器的高的液位探头处时，控制所述水泵停止运行。

通过采用上述技术方案，能够模拟电热管的实际使用状态，并且可以根据检测器检测的工作电流判断电热管是否正常工作，具有能够准确检测电热管使用寿命的优点。其中，在初始状态下，水塔内没有水，打开交流电源后，由于水塔内水位低于液位继电器的低的液位探头，所以水泵启动并抽取储水箱内的水，当水塔内液面到达液位继电器的高的液位探头处时，水泵停止工作；在水塔内的水由于电热管的加热产生蒸汽而导致水位下降时，液位继电器能在水位到达液位继电器的低的液位探头处时，自动向水塔内添加水，如此，一方面省去了人为的操作，节省了人力，另一方面也能够防止电热管由于接触不到水而导致损坏的情况，提高了检测数据的准确性。

本发明进一步设置为：所述检测器包括：

定时模块，用于设置并显示电热管的单次加热时间；

计数模块，用于记录并显示电热管的通断电次数；

电流检测模块，用于检测、记录并显示电热管通电状态下的电流。

通过采用上述技术方案，测试人员能够根据产品型号和特性设置单次加热时间，检测器在工作时会自动记录并显示通断电次数，具有便于使用的效果。当电热管工作电流异常时，检测器会将此时的异常电流以及当前的通断电次数记录下来，并在异常电流持续设定时间后，停止为电热管供电，提高了安全性，也减小了能耗。

本发明进一步设置为：所述水塔靠近安装口的外侧壁上且位于安装口处设置有安装管，所述安装管靠近安装口的一端设置有安装板；所述电热管包括金属护套管和设置在金属护套管的管口处的接线板，所述安装板远离安装口的一端设置有供接线板卡入的让位槽；所述让位槽的底壁上设置有与安装口连通且用于供电热管的金属护套管伸入水塔的连通口，所述接线板与让位槽的底壁通过螺钉连接。

通过采用上述技术方案，安装电热管时，将电热管的金属护套部分插入到水塔内并使电热管的接线板卡入让位槽，然后通过螺钉将接线板固定住即可，此时安装口也被密封住，具有方便安装的效果。

本发明进一步设置为：所述水塔的底端至少设置有三个支脚。

通过采用上述技术方案，支脚用于将水塔支起，并使得水塔与工作台之间形成一定间距，如此便于将出水管安装在水塔的底端，也便于将出水管拆下进行检修、维护或更换。

本发明进一步设置为：所述水塔内腔的顶端和底端均呈梯型。

通过采用上述技术方案，水塔内腔的顶端和底端均具有导流作用，便于使蒸汽通入出气管，也便于排水。

本发明进一步设置为：所述水塔的一侧设置有加热水箱，所述加热水箱的外侧壁上设置有水龙头；所述加热水箱的顶端连通有与自来水管管网连通的连接管道，所述连接管道上串接有球阀；所述加热水箱的顶端设置有进气口，所述出气管远离水塔的一端与进气口连接；所述加热水箱内设置有螺旋式蒸汽通道，所述螺旋式蒸汽通道的一端与进气口连通，另一端伸出加热水箱连通有缓存罐；所述螺旋式蒸汽通道的高度由其靠近进气口的一端至另一端方向逐渐变低，所述缓存罐的顶端设置有出气孔。

通过采用上述技术方案，能够将水塔产生的水蒸气进行充分利用，具体的，水蒸气进入加热水箱后，会进入螺旋式蒸汽通道从而与加热水箱内的水进行热交换并冷凝成水，冷凝后的水会进入到缓存罐存储起来，加热水箱内被加热后的水可作为生活用水。

本发明进一步设置为：所述缓存罐的底端连接有排水管，所述排水管远离缓存罐的一端连接有集水箱；所述排水管上串接有电磁阀，所述电磁阀电连接有控制器，所述控制器电连接有两个位于排水管上方的液位传感器，两个所述液位传感器均位于缓存罐内且沿竖直方向依次设置。

通过采用上述技术方案，缓存罐具有缓存作用，当缓存罐内的水缓存在一定量时，即缓存罐内的水位到达两个液位传感器种位于上方的液位传感器位置时，控制器控制电磁阀打开并将缓存罐内的水排至集水箱中，集水箱内的水可用于其他作用例如清洗水塔，具有能够节约水资源的优点。

本发明进一步设置为：所述水塔的内顶壁上设置有若干个喷头，所述喷头的喷水端朝向水塔的内底壁；所述集水箱的一侧设置有增压泵，所述增压泵的进水口通过软管与集水箱连通，所述增压泵的出水口通过软管连接有喷水总管，每一所述喷头均连接有喷水分管，所述喷水分管远离喷头的一端与喷水总管连通。

通过采用上述技术方案，电热管在加热水的过程中会产生水垢，而喷头的设置能够在检测完成后对附着在水塔内壁上的水垢进行清理，从而保证水塔的清洁度。另一方面，喷头的水源来自集水箱，而集水箱内的水为水蒸气冷凝后的水，实现了水循环利用，利于节约水资源。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的。

一种电热管老化检测方法，所述电热管老化检测方法基于权利要求6所述的电热管老化检测设备，包括以下步骤：

s100、将待检测的电热管安装在水塔的进水口处；

s200、启动交流电源使得水泵向水塔内注水；其中，当水塔内液面达到液位继电器的高的液位探头处时，水泵停止运行；当水塔内液面降至液位继电器的低的液位探头处时，水泵开始运行；

s300、设置检测器上的电热管单次加热时间；

s400、启动检测器使电热管开始工作并实时检测及显示电热管的工作电流；

s500、记录电热管的工作电流小于设定值时的电热管通断电次数。

通过采用上述技术方案，在电热管工作时，水泵能够保证水塔内的水位在设定的范围内，从而保证电热管能够稳定工作。在检测的过程中，会实时监测电热管的工作电流并显示，具有方便检测电热管使用寿命的效果。

本发明进一步设置为：步骤s400中，启动检测器后还包括以下步骤：

s401、将电热管加热水所产生的水蒸气通入加热水箱的螺旋式蒸汽通道中；

s402、螺旋式蒸汽通道中的水蒸气通过热交换后冷凝成水并流入到缓存罐中；

s403、当缓存罐中的水达到指定液位时，将缓存罐中的水释放到集水箱中。

通过采用上述技术方案，能够将电热管加热水塔内的水时产生的水蒸气回收利用，利于节约资源。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、通过水塔、水泵、液位继电器和检测器的设置，具有能够准确检测电热管的使用寿命的效果；

2、通过加热水箱、缓存罐和出气口的设置，能够回收加热产生的热能，利于节约资源；

3、通过控制器、电磁阀、集水箱、增压泵和喷头的设置，能将回收热能产生的水进行回收并将回收的水用于水塔内壁的清理，具有能够节约水资源并方便清洗水塔的优点。

附图说明

图1是实施例一示出的电热管老化检测设备的整体结构示意图；

图2是实施例一示出的水塔的剖视图；

图3是实施例一示出的水塔的另一个剖视图；

图4是实施例一示出的用于体现水泵、交流电源、液位继电器三者连接关系的结构示意图；

图5是实施例一示出的加热水箱的剖视图；

图6是实施例一示出的缓存罐的剖视图。

图中，1、工作台；11、电热管；12、金属护套管；13、接线板；2、水塔；21、安装口；22、进水管；23、出气管；24、出水管；25、水阀；26、安装管；261、封板；27、安装板；28、让位槽；29、连通口；3、检测器；31、定时模块；32、计数模块；33、电流检测模块；34、指示灯；4、水泵；41、交流电源；42、液位继电器；43、液位探头；5、储水箱；6、支脚；7、加热水箱；71、水龙头；72、连接管道；73、进气口；74、螺旋式蒸汽通道；75、球阀；8、缓存罐；81、出气孔；82、排水管；83、集水箱；84、电磁阀；85、控制器；86、液位传感器；87、增压泵；88、喷水总管；89、喷水分管；9、喷头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

参照图1，为本发明公开的一种电热管老化检测设备，包括两个工作台1，其中一个工作台1的顶面上设置有水塔2和检测器3，该工作台1下方设置有储水箱5；另一个工作台1的顶面上设置有加热水箱7、缓存罐8和控制器85，该工作台1下方设置有集水箱83和增压泵87。

参照图2和图3，水塔2的底端四角处均设置有支脚6，水塔2后端的外外侧壁上开设有用于供电热管11插入水塔2的安装口21，水塔2靠近安装口21的外侧壁上且位于安装口21处焊接有两端开口的安装管26。安装管26靠近安装口21的一端设置有安装板27，电热管11包括金属护套管12和设置在金属护套管12的管口处的接线板13，安装板27远离安装口21的一端开设有供接线板13卡入的让位槽28，且让位槽28的底壁上设置有与安装口21连通并用于供电热管11的金属护套管12伸入水塔2的连通口29。使电热管11的金属护套插入水塔2并使接线板13卡入让位槽28后，通过旋紧螺钉将接线板13与让位槽28的底壁连接即可将电热管11固定住，并且将安装口21封闭。

参照图2和图3，安装管26远离水塔2的一端通过螺栓连接有封板261，安装管26上且位于安装板27远离水塔2的一侧设置有供检测器3的连接线伸入并与接线板13电连接的线孔，检测器3用于为电热管11供电并检测电热管11的工作电流。检测器3包括定时模块31、计数模块32、电流检测模块33和三个指示灯34；定时模块31用于供工作人员设置并显示电热管11的单次加热时间；计数模块32用于记录并显示当前电热管11的通断电次数；电流检测模块33用于检测、记录并显示电热管11通电状态下的工作电流；三个指示灯34自上而下分别为加热指示灯、缺水指示灯和故障指示灯。当电热管11工作电流异常时，检测器3会将此时的异常电流以及当前的通断电次数记录下来，以供工作人员导出；其中，在异常电流持续设定时间后，检测器3会停止为电热管11供电。

参照图2和图4，水塔2远离检测器3的外侧壁上且位于安装口21（参照图3）的上方连通有进水管22，进水管22远离水塔2的一端通过软管连接有水泵4，水泵4的进水口连接有伸入储水箱5的软管。水塔2的底端连通有出水管24，出水管24远离水塔2的一端伸入到储水箱5内，出水管24上串接有水阀25（参照图1）。水泵4连接有交流电源41，交流电源41与水泵4之间串接有液位继电器42，液位继电器42的高、中、低三个液位探头43均设置在水塔2内且均位于进水管22和安装口21之间。其中，当水塔2内水位下降到液位继电器42的低的液位探头43处时，2脚和3脚导图，水泵4启动并开始抽取储水箱5内的水；当水塔2内水位上升至液位继电器42的高的液位探头43处时，2脚和3脚复位断开，水泵4停止运行。

参照图2和图5，水塔2内腔的顶端和底端均呈梯型，水塔2的顶端连通有出气管23。加热水箱7的顶端设置有进气口73，出气管23远离水塔2的一端与进气口73连接。加热水箱7内设置有螺旋式蒸汽通道74，螺旋式蒸汽通道74的一端与进气口73连通，另一端伸出到加热水箱7外。具体的，螺旋式蒸汽通道74的高度由其靠近进气口73的一端至另一端方向逐渐变低，即螺旋式蒸汽通道74是螺旋向下设置的。加热水箱7的外侧壁上设置有两个水龙头71，加热水箱7的顶端连通有与自来水管管网连通的连接管道72，连接管道72上串接有球阀75。

参照图1和图6，螺旋式蒸汽通道74伸出到加热水箱7外的一端与缓存罐8的顶部连通，缓存罐8的顶端设置有出气孔81，缓存罐8的底端连接有排水管82，排水管82远离缓存罐8的一端伸入集水箱83。排水管82上串接有电磁阀84，电磁阀84电连接有控制器85，控制器85电连接有两个位于排水管82上方的液位传感器86，两个液位传感器86均位于缓存罐8内且沿竖直方向依次设置。当缓存罐8内的水位到达两个液位传感器86种位于上方的液位传感器86位置时，控制器85控制电磁阀84打开并将缓存罐8内的水排至集水箱83中；当缓存罐8内的水位到达两个液位传感器86种位于下方的液位传感器86位置时，电磁阀84复位，排水管82不再排水。

参照图1和图2，水塔2的内顶壁上设置有4个喷头9，喷头9的喷水端朝向水塔2的内底壁。增压泵87的进水口通过软管与集水箱83连通，增压泵87的出水口通过软管连接有喷水总管88。喷水总管88呈环形并设置在水塔2的顶端，每一个喷头9均连接有喷水分管89，喷水分管89远离喷头9的一端与喷水总管88连通。

上述实施例的实施原理为：

在初始状态下，水塔2内没有水，将待检测的电热管11安装在安装口21处后，打开交流电源41，由于水塔2内水位低于液位继电器42的低的液位探头43，所以液位继电器42控制水泵4启动并抽取储水箱5内的水，当水塔2内液面到达液位继电器42的高的液位探头43处时，液位继电器42控制水泵4停止工作，即断开水泵4与交流电源41之间的连接。此时，即可启动检测器3开始检测。

检测器3在工作时，会自动记录并显示通断电次数以及电热管11的实时工作电流。当电热管11工作电流异常时，检测器3会将此时的异常电流以及当前的通断电次数记录下来；并在异常电流持续设定时间后，停止为电热管11供电，以提高安全性。

由于水塔2内的水由于电热管11的加热会产生蒸汽，从而导致水位下降。当水位到达液位继电器42的低的液位探头43处时，水泵4会自动启动向水塔2内添加水，并使水塔2内的水位升至液位继电器42的高的液位探头43处。而水塔2内产生的水蒸气由出气管23流入加热水箱7中的螺旋式蒸汽通道74中。

水蒸气进入螺旋式蒸汽通道74中后，会与加热水箱7内的水进行热交换并冷凝成水，冷凝后的水会进入到缓存罐8存储起来，少量残留的水蒸气由出气孔81排出。当缓存罐8内的水位到达两个液位传感器86种位于上方的液位传感器86位置时，控制器85控制电磁阀84打开并将缓存罐8内的水排至集水箱83中；当缓存罐8内的水位到达两个液位传感器86种位于下方的液位传感器86位置时，电磁阀84复位，排水管82不再排水。当需要清洗水塔2时，启动增压泵87将集水箱83内的水抽至喷头9处即可，实现了水资源的复用，利于节能环保。

实施例二。

参照图1和图3，为本发明公开的一种基于实施例一中电热管老化检测设备的电热管11老化检测方法，其包括以下步骤：

s100、将待检测的电热管11安装在水塔2的进水口处；

s200、启动交流电源41使得水泵4向水塔2内注水；其中，当水塔2内液面达到液位继电器42的高的液位探头43（参照图2）处时，水泵4停止运行；当水塔2内液面降至液位继电器42的低的液位探头43处时，水泵4开始运行；

s300、设置检测器3上的电热管11单次加热时间；

s400、启动检测器3使电热管11开始工作并实时检测及显示电热管11的工作电流；

s500、记录电热管11的工作电流小于设定值时的电热管11通断电次数以供工作人员导出，并在异常电流持续设定时间后，停止为电热管11供电。

在步骤s400中，启动检测器3后还包括以下步骤：

s401、将电热管11加热水所产生的水蒸气通入加热水箱7的螺旋式蒸汽通道74中；

s402、螺旋式蒸汽通道74中的水蒸气通过热交换后冷凝成水并流入到缓存罐8中缓存起来；

s403、当缓存罐8中的水达到指定液位时，将缓存罐8中的水释放到集水箱83中，以实现水资源的回收利用。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。