CN112433109A - 一种低温环境下伴热带可靠性试验检测装置 - Google Patents

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钱作勤
李逸聪
许晨
丁磊鳌
王昕宇
谢鹏
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Abstract

本发明公开了一种低温环境下伴热带可靠性试验检测装置，包括水箱、顶板、伴热带固定杆、弹性支座、升降支座、万用表、制冷装置、控制装置和待检测的电伴热带，所述顶板通过升降装置安装在水箱顶部，所述制冷装置用于给水箱内水降温，两个所述弹性支座固定安装在顶板底部，两个弹性支座下端安装有管道，管道内设有温度传感器，伴热带固定杆通过两个升降支座固定在顶板上部，电伴热带成螺旋型缠绕在管道上，电伴热带两端分别穿过顶板后固定在伴热带固定杆的两端，所述控制装置用于接收温度传感器的信号，并控制制冷装置、升降支座及升降装置的运行。本发明可以实时监测在低温环境下伴热带的运行效果，测试电伴热带可靠性。

Description

一种低温环境下伴热带可靠性试验检测装置
技术领域
本发属于传热领域，涉及一种加热装置可靠性检测装置，具体涉及一种低温环境下伴热带可靠性试验检测装置。
背景技术
极地旅游的发展带动了极地小型邮轮的需求。但极地环境恶劣，对船舶设计建造，运营，环境保护等各个方面均提出很高要求，具体体现为抗冰能力、冰区航行安全性、防寒抗冻能力、完善的应急逃生及救援能力、环境保护要求、相关极地船舶国际公约要求等。
电伴热带通过伴热媒体散发一定的热量，通过直接或间接的热交换补充被伴热管道的损失，以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。为了保证电伴热带的温度要求，需要检查电伴热带的温度。
按照电伴热带的温度控制方式，现有的电伴热带分为普通电伴热带和自控温电伴热带。其中，普通电伴热带与温度控制器连接，利用温度控制器控制控制电伴热带的通电回路。检查人员一般通过查看温度控制器配电箱内的温度判断普通电伴热带的温度是否正常。自控温电伴热带根据伴热温度自动调整其输出功率，其输出功率随着温度的升高而降低。检查人员一般通过手摸自控温电伴热带表面凭经验判断温度是否正常。
然而,温度控制器配电箱内只能显示普通电伴热带的整体温度，不能准确检测到其中某段不发热电伴热带的温度；手摸自控温电伴热带判断温度误差太大，不能及时发现电伴热带损坏而不发热，导致管道发生冻堵，不利于安全生产。
发明内容
本发明的目的在于提出一种低温环境下伴热带可靠性试验检测装置，通过将本装置安装于船上管路区域，可实现低温环境下对电伴热带的供电电压检验以及实时监测在低温环境下伴热带的运行效果。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种低温环境下伴热带可靠性试验检测装置，其特征在于：包括水箱、顶板、伴热带固定杆、弹性支座、升降支座、万用表、制冷装置、控制装置和待检测的电伴热带，所述顶板通过升降装置安装在水箱顶部，所述制冷装置用于给水箱内水降温，维持水箱内寒冷环境，两个所述弹性支座固定安装在顶板底部，两个弹性支座下端安装有管道，所述管道内设有温度传感器，所述伴热带固定杆通过两个升降支座固定在顶板上部，所述电伴热带成螺旋型缠绕在管道上，电伴热带两端分别穿过顶板后固定在伴热带固定杆的两端，电伴热带与万用表相连，所述控制装置用于接收温度传感器的信号，并控制制冷装置、升降支座及升降装置的运行。
进一步地，所述控制装置包括电源和PLC控制器，所述电源与PLC控制器、万用表相连，通过万用表调节电伴热带的加热功率。
进一步地，所述弹性支座下端设有用于夹持管道的管夹，所述管夹包括两个半圆形的上管夹和下管夹，上管夹和下管夹一端通过销轴相连，另一端通过螺栓可拆卸相连。
进一步地，所述弹性支座包括底座和移动杆，所述底座下端设有沿其长度方向的的滑槽，所述移动杆安装在滑槽内，移动杆与滑槽内底部之间设有弹簧，所述上管夹固定在移动杆下端。
进一步地，所述PLC控制器为PID模糊控制器，所述水箱内也设有温度传感器。
进一步地，所述升降装置为设于水箱顶部的四个伸缩气缸，所述制冷装置为制冷压缩机。
本发明有益效果是：
1、利用管道内的温度传感器检测电伴热带的温度，通过升降装置将管道伸入水箱的水中，通过调节万用表对电伴热带进行供电，并调节电压大小，同时检测电伴热带的供电电压，持续对在低温环境下伴热带的运行效果。
2、通过升降支座向上推动伴热带固定杆，拉动电伴热带，使电伴热带受力拉伸，从而达到测试电伴热带受到拉力状态下的运行状态，结构简单，实用性强。
附图说明
图1为本发明实施例中电伴热带可靠性试验检测装置结构示意图。
图2为本发明实施例中弹性支座结构示意图。
图3为本发明实施例中弹性支座剖示图。
图4为本发明实施例中电伴热带可靠性试验检测装置控制框图。
1-水箱，2-顶板，3-伴热带固定杆，4-弹性支座，5-升降支座，6-万用表，7-制冷装置，8-电伴热带，9-管道，10-上管夹，11-下管夹，12-底座，13-移动杆，14-弹簧，15-方孔，16-升降装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
下面将结合本发明专利实施例中的附图，对本发明专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图4所示，一种低温环境下伴热带可靠性试验检测装置，包括水箱1、顶板2、伴热带固定杆3、弹性支座4、升降支座5、万用表6、制冷装置7、控制装置(图中未画出)和待检测的电伴热带8，所述顶板2通过升降装置16安装在水箱1顶部，所述制冷装置7用于给水箱1内水降温，维持水箱1内寒冷环境，两个所述弹性支座4固定安装在顶板2底部，两个弹性支座4下端安装有管道9，所述管道9内设有温度传感器，所述伴热带固定杆3通过两个升降支座5固定在顶板2上部，所述电伴热带8成螺旋型缠绕在管道9上，电伴热带8两端分别穿过顶板2后固定在伴热带固定杆3的两端，电伴热带8与万用表6相连，所述控制装置用于接收温度传感器的信号，并控制制冷装置7、升降支座5及升降装置16的运行。
本发明实施例中，所述顶板2上设有供伴热自由穿过的方孔15，所述控制装置包括电源和PLC控制器，所述电源与PLC控制器、万用表6相连，通过万用表6调节电伴热带8的加热功率。
如图2所示，所述弹性支座4下端设有用于夹持管道9的管夹，所述管夹包括两个半圆形的上管夹10和下管夹11，上管夹10和下管夹11一端通过销轴相连，另一端通过螺栓可拆卸相连。
如图2和图3所示，所述弹性支座4包括底座12和移动杆13，所述底座12下端设有沿其长度方向的的滑槽，所述移动杆13安装在滑槽内，移动杆13与滑槽内底部之间设有弹簧14，所述上管夹10固定在移动杆13下端，通过弹簧14使得管道9与底座12直接为柔性连接。
所述PLC控制器为PID模糊控制器，所述水箱1内也设有温度传感器，利用该温度传感器可以监控水箱1内温度。所述升降装置16为设于水箱1顶部的四个伸缩气缸，所述制冷装置7为制冷压缩机。
试验时，将电伴热带8、万用表6和电源依次相连，启动制冷装置7，使得水箱1内水温达到设定值，启动升降装置16，使得顶板2下降，顶板2下方的缠有电伴热带8的管道9浸入水中，模拟低温环境，通过万用表6控制输出电压，启动电伴热带8，通过温度传感器观察管道9内温度情况，并根据温度变化情况调整电伴热带8的加热功率，观察电伴热带8在低温环境下持续运行效果。
本发明还可以设置报温度报警器(图中未画出)，报警器与PLC控制器相连，在正常工作状况下，待检查电伴热带8能够发热，为被伴热管道9提供热量，管壁温度高于水的冰点0℃，温度报警器不会报警。当待检查电伴热带8老损或损坏时，待检查电伴热带8不再能发热，此时管壁温度则可能低于水的冰点0℃导致温度报警器报警。以此同样保证了电伴热带8在低温环境下的持久性与有效性。
本发明还设有升降支座5，升降支座5也采用伸缩气缸或者液压缸，启动升降支座5，使得伴热带固定杆3上行，张紧电伴热带8，可以检测电伴热带8在受力环境下的老化性能和稳定性能。
以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种低温环境下伴热带可靠性试验检测装置，其特征在于：包括水箱、顶板、伴热带固定杆、弹性支座、升降支座、万用表、制冷装置、控制装置和待检测的电伴热带，所述顶板通过升降装置安装在水箱顶部，所述制冷装置用于给水箱内水降温，维持水箱内寒冷环境，两个所述弹性支座固定安装在顶板底部，两个弹性支座下端安装有管道，所述管道内设有温度传感器，所述伴热带固定杆通过两个升降支座固定在顶板上部，所述电伴热带成螺旋型缠绕在管道上，电伴热带两端分别穿过顶板后固定在伴热带固定杆的两端，电伴热带与万用表相连，所述控制装置用于接收温度传感器的信号，并控制制冷装置、升降支座及升降装置的运行。
2.如权利要求1所述低温环境下伴热带可靠性试验检测装置，其特征在于：所述控制装置包括电源和PLC控制器，所述电源与PLC控制器、万用表相连，通过万用表调节电伴热带的加热功率。
3.如权利要求2所述低温环境下伴热带可靠性试验检测装置，其特征在于：所述弹性支座下端设有用于夹持管道的管夹，所述管夹包括两个半圆形的上管夹和下管夹，上管夹和下管夹一端通过销轴相连，另一端通过螺栓可拆卸相连。
4.如权利要求3所述低温环境下伴热带可靠性试验检测装置，其特征在于：所述弹性支座包括底座和移动杆，所述底座下端设有沿其长度方向的的滑槽，所述移动杆安装在滑槽内，移动杆与滑槽内底部之间设有弹簧，所述上管夹固定在移动杆下端。
5.如权利要求4所述低温环境下伴热带可靠性试验检测装置，其特征在于：所述PLC控制器为PID模糊控制器，所述水箱内也设有温度传感器。
6.如权利要求1-5任意一项所述低温环境下伴热带可靠性试验检测装置，其特征在于：所述升降装置为设于水箱顶部的四个伸缩气缸，所述制冷装置为制冷压缩机。
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