CN110712372A - 一种热熔焊设备试验装置 - Google Patents
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Abstract
本案为一种热熔焊设备试验装置，其用于监测热熔焊设备，所述试验装置包括：壳体，壳体内部设有主控制板，壳体上安装有显示装置、压力输入信号接口、温度信号一接口和/或温度信号二接口，还包括为所述试验装置提供电力的电源系统，其中，压力输入信号接口和温度信号一接口分别用于连接热熔焊设备上的压力传感器与加热板温度传感器，温度信号二接口用于连接测温探头，电源系统包括输入电源，输入电源给24V直流开关电源供电，24V直流开关电源分别给主控制板、显示装置供电，主控制板分别通讯连接显示装置、压力输入信号接口、温度信号一接口和/或温度信号二接口。本案可以实现监测和管控热熔焊设备的熔接过程，确保产品和熔接过程符合相关标准。
Description
技术领域
本发明涉及一种PE管道系统测试设备，具体涉及一种针对PE（聚乙烯）管道系统热熔连接设备熔接过程符合性监测和设备自身可靠性试验的装置。
背景技术
随着PE管道系统在水，燃气，石油、沿海养殖等领域普遍使用，用于熔接的设备的熔接过程的符合性和设备本身的可靠性直接决定了熔接的质量，不符合标准，不可靠的熔接质量轻则造成能源损失，重则造成人员伤亡的重大事故。新的国家标准对PE管道系统熔接设备的出厂检验，形式试验，年度检验项目做了明确规定，目的是提高和确保熔接设备的过程符合和自身可靠性。然而，现有技术中没有一款能够有效的针对PE（聚乙烯）管道系统热熔连接设备熔接过程符合性监测和设备自身可靠性试验的装置。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可实现监测和管控热熔焊设备的熔接过程的热熔焊设备试验装置。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种热熔焊设备试验装置，其用于监测热熔焊设备，所述试验装置包括：壳体，壳体内部设有主控制板，壳体上安装有显示装置、压力输入信号接口、温度信号一接口和/或温度信号二接口，还包括为所述试验装置提供电力的电源系统，其中，压力输入信号接口和温度信号一接口分别用于连接热熔焊设备上的压力传感器与加热板温度传感器，温度信号二接口用于连接测温探头，电源系统包括输入电源，输入电源给24V直流开关电源供电，24V直流开关电源分别给主控制板、显示装置供电，主控制板分别通讯连接显示装置、压力输入信号接口、温度信号一接口和/或温度信号二接口。
优选的是，所述的热熔焊设备试验装置，其中，所述壳体上安装有与显示装置通讯连接的热敏打印机，所述24V直流开关电源给热敏打印机供电。
优选的是，所述的热熔焊设备试验装置，其中，所述壳体上安装有总电源开关、以及连接输入电源的输入电源线。
优选的是，所述的热熔焊设备试验装置，其中，所述壳体上安装有通讯连接主控制板的环境温度传感器。
优选的是，所述的热熔焊设备试验装置，其中，所述壳体上安装有通讯连接主控制板的蜂鸣器。
优选的是，所述的热熔焊设备试验装置，其中，所述壳体上安装有通讯连接主控制板的USB一接口和USB二接口。
优选的是，所述的热熔焊设备试验装置，其中，所述壳体上安装有通讯连接主控制板的直线位移接口。
优选的是，所述的热熔焊设备试验装置，其中，还包括与主控制板通讯连接的远程传输模块，所述24V直流开关电源给远程传输模块供电。
优选的是，所述的热熔焊设备试验装置，其中，还包括信号转换电路板和蓝牙模块，所述输入电源还用于给5V直流开关电源供电，5V直流开关电源分别给信号转换电路板和蓝牙模块供电，蓝牙模块通过信号转换电路板与主控制板通讯连接。
优选的是，所述的热熔焊设备试验装置，其中，还包括智能终端，智能终端通过蓝牙模块通讯连接所述主控制板。
本案的有益效果：本案的热熔焊设备试验装置可以实现监测和管控热熔焊设备的熔接过程，确保产品和熔接过程符合相关标准，上述试验装置设置了温度信号一接口、温度信号二接口，当本试验装置无法通过温度信号一接口连接热熔焊设备的热板温度传感器时，可通过温度信号二接口连接测温探头监测热熔焊设备的加热板温度，提高了其兼容性，还设置了实时监测热熔焊设备工作时机架的压力变化情况的压力输入信号接口。利用该试验装置可有利于提高PE管使用的质量可靠性和安全性，社会意义和经济意义都非常巨大。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的热熔焊设备试验装置的正面示意图；
图2为本发明一实施例所述的热熔焊设备试验装置的背面示意图；
图3为本发明一实施例所述的热熔焊设备试验装置的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-3所示，本案提供了一种热熔焊设备试验装置，其用于监测热熔焊设备，所述试验装置包括：壳体10，壳体10内部设有主控制板20，壳体10上安装有显示装置30、压力输入信号接口40、温度信号一接口50和/或温度信号二接口60，还包括为所述试验装置提供电力的电源系统70，其中，压力输入信号接口40和温度信号一接口50分别用于连接热熔焊设备上的压力传感器76与加热板温度传感器73，温度信号二接口60用于连接测温探头74，电源系统70包括输入电源71，输入电源71给24V直流开关电源72供电，24V直流开关电源72分别给主控制板20、显示装置30供电，主控制板20分别通讯连接显示装置30、压力输入信号接口40、温度信号一接口50和/或温度信号二接口60。
上述输入电源71为220V AC电源，显示装置30用于实现数据设置、显示与控制，优选为触控显示屏，既可以输入数据，也可以显示数据。温度一传感器为热熔焊设备加热板内置温度传感器，通过温度信号一接口50连接热熔焊设备的热板温度传感器实时监测热熔焊设备加热板工作时的温度；温度二传感器（即为测温探头74）是用于当热熔焊设备加热板无内置传感器输出温度信号时，可通过温度信号二接口60外接手持式测温探头74监测加热板温度变化与均匀性；压力传感器76是热熔焊设备上具有，其用于实时监测热熔焊设备工作时机架的压力变化情况。热熔焊设备可以包含加热板温度传感器73，也可以不包含热熔焊设备，但是热熔焊设备包含了压力传感器76。
本案的热熔焊设备试验装置可以实现监测和管控热熔焊设备的熔接过程，确保产品和熔接过程符合相关标准，上述试验装置设置了温度信号一接口50、温度信号二接口60，当本试验装置无法通过温度信号一接口50连接热熔焊设备的热板温度传感器时，可通过温度信号二接口60连接测温探头74监测热熔焊设备的加热板温度，提高了其兼容性，还设置了实时监测热熔焊设备工作时机架的压力变化情况的压力输入信号接口40。利用该试验装置可有利于提高PE管使用的质量可靠性和安全性，社会意义和经济意义都非常巨大。
本装置针对PE管道系统热熔焊设备熔接过程对相关标准的符合性进行监测，并根据相关标准的要求对热熔焊设备自身的符合性和可靠性进行验证，最终为使用者提供可靠的监测与试验报告。本案的热熔焊设备试验装置（下称本装置）监测待测热熔焊设备（下称待测设备）具体的工作过程和原理如下：
在本装置内输入与待测设备在进行某待测试管道熔接过程前需要输入的相同的以下数据： 设备液压动力油缸截面积（由设备厂家提供，必要时可检测），待焊接的管道的管径，SDR, 材料种类等基础数据。
在本装置中选择待测设备需要符合的相关标准，如中国国家标准GBT 20674.1，相关行业标准(如CJJ63,TSG D2002-2006)，ISO 12176-1国际标准，德国DVS_2207-1标准，英国GISPL2-1标准等。也可以建立如企业标准(G5+,港华标准等)等自定义标准。本装置自动计算出针对于待熔接管道在需要执行的标准下的熔接过程工艺参数。工艺参数包括焊接时间，温度,压力等重要参数在标准下不同阶段（检测拖动压力、建立小翻遍、吸热、切换、压力渐升、冷却）的标准值。
在待测设备中调取需要符合的相关标准，如果待测设备中没有需要监测的标准，则在本装置中输入"无需测标准"的结论。如果需要在待测的设备上自定义输入需测的标准，待测设备需要在自身报告中写明为"自定义标准"字样类似结论以区别与设备自带的标准。在本装置中输入待测熔接设备的标准来源如：调取和自定义。如为自定义输入，本装置需提供熔接设备"无需测标准"的结论报告。
在加热板加热前，根据本装置界面提示测量热板尺寸,平面度，涂层等数据并录入。等到加热板温度达到待测设备设定的温度，用本装置自带的测温探头74（可以是接触式温度检测仪器），按系统提示的测量点和顺序完成加热板不同区域的温度监测。在本装置界面手动输入此时的热熔设备的设定温度。本装置能够提供熔接设备热板标准符合性,温度均匀性和温度控制准确性报告。本装置此时也检测环境温度，在报告中提供环境温度数据并推荐熔接设备需要采取的温度值，生成温度符合性受环境影响报告。
监测试验开始前将本装置自带的高精度压力测试传感器接入待测设备的油路系统。根据本装置界面提示检查熔接设备自身摩擦力，本装置将自动记录监测数值，并将提供标准符合性报告。
将本装置自带位移传感器固定在待测设备的夹具和机架上。在本装置中输入待测设备位移传感器情况，如有，无。在卷边过程中拆除夹具，待测设备应能判断并报警，此时本装置将记录滑移量，在本装置中输入待测设备显示，如滑移，或焊接终止等字样，如没有判断，则输入“无判断”。
放入设定参数的管材，完成铣削，对中等前期准备工作。检查并根据在本装置界面提示记录错边量。
根据本装置界面提示检查熔接设备是否有拖动压力检查功能并记录。若有，操作热熔设备完成拖动压力检测，本装置将自动记录拖动压力数值。若无，本装置记录为“无拖动压力检测”本装置将提供标准符合性报告。
在熔接阶段开始后，对于全自动PE熔接设备，在完成相关标准调用，或标准参数自定义输入和以上相关基础数据输入，需完成的熔接前准备后，按自动熔接开始按钮完成熔接过程。人工辅助半自动熔接设备由熟练焊工按需执行的标准完成熔接过程。本装置在熔接过程中按照一定的采集频率自动采集温度时间和压力值，本装置提供被测机器的实际熔接过程工艺曲线，与标准参数进行比较后提供符合性报告。
如熔接过程受某因素影响熔接设备中断了熔接过程，或熔接过程在某阶段中止后设备又继续熔接过程，熔接设备需判定为“熔接失败”并记录和报告失败原因。此时在本装置输入“熔接失败”结论，以及输入熔接设备自身的判定结果：如失败或无判定。待测设备在多种情景下的不合格熔接过程，如卷边滑移，突然断电，冷却时间不足等设备能够自动识别，并提供诸如“熔接失败”的报告。在本装置记录待测设备判断结果，如“熔接失败”，如待测设备不能判断，本装置将提供待测设备“无失败判断”，过程不符合的结论。
检查待测设备，如果待测设备的熔接过程不是全自动，或者能够人为干预，则在本装置中输入“非全自动熔接过程”的结论。
检查待测设备熔接过程完成后的报告情况，现场打印，USB导出，远程传输的数据为统一内容，应记录根据标准的设定参数，和待测设备自身检测的参数，并判断符合性。本装置将记录待测设备显示内容，和判定结果。
本装置预留人工检测项目，界面提示根据需测标准需要检测的项目和标准来源如章节，标准值和测试方法。如卷边成型情况，年检日期报警，环境监测报警，输入错误报警，压力温度不符合报警，显示屏检查，数据接口检查，夹具层数，转换时间，复圆，刚性检查等等。
监测试验装置中可输入待测设备的相关信息，如型号，生产日期，年检状态，生产厂家，所有者，使用方，送检单位，时间，监测单位名称，监测人，报告批准人，监测地点，时间等信息。
本装置生产报告时，对于机器自动采集项目显示为自动采集，对于人工输入项目显示为人工输入。以便对报告的可信度进行评估。监测设备可自带GPS或北斗定位，自动显示监测和试验地点。
本装置的测试结果和测试报告可以通过多种方式导出，如接打印机打印，通过USB导出，通过数据接口连接电脑，蓝牙无线传输或者通过远程传输模块7传输至专业数据管理软件。测试结果在设备中能够保存500组以上，以防没有及时导出时丢失。
本装置自带拍照功能，将待测设备的显示器，打印条，焊缝卷边，设备自身进行拍照储存。
鉴于本系统庞大复杂，本装置分为自动检测装置和数据管理装置两个部件。
壳体10上安装有与显示装置30通讯连接的热敏打印机80，所述24V直流开关电源72给热敏打印机80供电，热敏打印机80用于实时打印显示装置30采集到的数据信息。
壳体10上安装有总电源开关1、以及连接输入电源71的输入电源线。
壳体10上安装有通讯连接主控制板20的环境温度传感器2；环境温度传感器2用于实时监测与记录热熔焊设备焊接时的当前环境温度值。
壳体10上安装有通讯连接主控制板20的蜂鸣器3。蜂鸣器3用于试验装置监测异常或提示时报警。
壳体10上安装有通讯连接主控制板20的USB一接口4和USB二接口5，USB一接口4用于下载导出试验装置采集数据记录用；USB二接口5用于本试验装置软件升级更新用。
壳体10上安装有通讯连接主控制板20的直线位移接口，直线位移接口用于接入直线位移传感器6。直线位移传感器6用于获取热熔焊设备焊接时机架的位置与状态，还可与机架自带位移传感器进行比对，检查其监测的位置与状态准确性。
还包括与主控制板20通讯连接的远程传输模块7，所述24V直流开关电源72给远程传输模块7供电，通过该远程传输模块7可实时将焊接过程采集数据与GPS位置信息上传云服务器管理系统。
还包括信号转换电路板8和蓝牙模块9，所述输入电源71还用于给5V直流开关电源75供电，5V直流开关电源75分别给信号转换电路板8和蓝牙模块9供电，蓝牙模块9通过信号转换电路板8将TTL信号转换成RS485信号与主控制板20通讯连接，实现数据传输与交互。
还包括智能终端90，智能终端90通过蓝牙模块9通讯连接所述主控制板20。智能终端90用于实现智能终端90的数据传输与交互，例如现场拍照与视频、数据远程传输等。智能终端90选用可手持式PDA（个人数字助理）。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种热熔焊设备试验装置，其用于监测热熔焊设备，其特征在于,所述试验装置包括：壳体，壳体内部设有主控制板，壳体上安装有显示装置、压力输入信号接口、温度信号一接口和/或温度信号二接口，还包括为所述试验装置提供电力的电源系统，其中，压力输入信号接口和温度信号一接口分别用于连接热熔焊设备上的压力传感器与加热板温度传感器，温度信号二接口用于连接测温探头，电源系统包括输入电源，输入电源给24V直流开关电源供电，24V直流开关电源分别给主控制板、显示装置供电，主控制板分别通讯连接显示装置、压力输入信号接口、温度信号一接口和/或温度信号二接口。
2.如权利要求1所述的热熔焊设备试验装置，其特征在于，所述壳体上安装有与显示装置通讯连接的热敏打印机，所述24V直流开关电源给热敏打印机供电。
3.如权利要求1所述的热熔焊设备试验装置，其特征在于，所述壳体上安装有总电源开关、以及连接输入电源的输入电源线。
4.如权利要求1所述的热熔焊设备试验装置，其特征在于，所述壳体上安装有通讯连接主控制板的环境温度传感器。
5.如权利要求1所述的热熔焊设备试验装置，其特征在于，所述壳体上安装有通讯连接主控制板的蜂鸣器。
6.如权利要求1所述的热熔焊设备试验装置，其特征在于，所述壳体上安装有通讯连接主控制板的USB一接口和USB二接口。
7.如权利要求1所述的热熔焊设备试验装置，其特征在于，所述壳体上安装有通讯连接主控制板的直线位移接口。
8.如权利要求1所述的热熔焊设备试验装置，其特征在于，还包括与主控制板通讯连接的远程传输模块，所述24V直流开关电源给远程传输模块供电。
9.如权利要求1所述的热熔焊设备试验装置，其特征在于，还包括信号转换电路板和蓝牙模块，所述输入电源还用于给5V直流开关电源供电，5V直流开关电源分别给信号转换电路板和蓝牙模块供电，蓝牙模块通过信号转换电路板与主控制板通讯连接。
10.如权利要求9所述的热熔焊设备试验装置，其特征在于，还包括智能终端，智能终端通过蓝牙模块通讯连接所述主控制板。
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-
2019
- 2019-11-05 CN CN201911070486.5A patent/CN110712372A/zh active Pending
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