CN209446275U - 一种管路连接性能测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管路连接性能测试系统，属于高温高压下管路连接件卡箍的性能测试系统技术领域，包括管道，管道包括通过卡箍连接的第一管道和第二管道，第一管道第一端通过第一输送管与辅助测试源连接，第一输送管上设有第一开关阀，第二管道第二端连接第二输送管，第二输送管上靠近第二管道的一端设有第二开关阀；管道内设有第一加热部、第一温度传感器、第一压力传感器，控制器的输入端连接第一温度传感器、第一压力传感器、第一温度设置按键，控制器的输出端连接第一加热部和显示屏。本实用新型通过在管道内设置第一加热部，解决了现有测试系统在对卡箍性能进行试验时，管道内的介质加热缓慢、温度不易控制的问题。

Description

一种管路连接性能测试系统

技术领域

本实用新型属于高温高压下管路连接件卡箍的性能测试系统技术领域，具体涉及一种管路连接性能测试系统。

背景技术

当前航空航天领域大量使用高性能管路连接用卡箍，这些卡箍具有耐高温、耐高压、耐高压、结构简单、使用方便的特点。为了确保安全，需要对管路连接系统中用到的卡箍综合性能进行性能试验。目前的试验平台，在对航天领域高温高压管路在展开涉及高温流体项目的试验时，存在介质加温缓慢，不能进行高效、稳定的试验，存在测试效率低下、试验温度不够稳定的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可快速使管道内温度达到试验要求温度的管路连接性能测试系统。

基于以上目的，本实用新型采取以下技术方案：一种管路连接性能测试系统，包括管道，所述管道包括通过卡箍连接的第一管道和第二管道，第一管道第一端通过第一输送管与辅助测试源连接，第一输送管上设有第一开关阀，第一管道第二端通过卡箍连接第二管道第一端；第二管道第二端连接第二输送管，第二输送管上靠近第二管道的一端设有第二开关阀；所述管道内设有第一加热部、第一温度传感器、第一压力传感器，所述第一加热部套设于管道内，所述第一温度传感器、第一压力传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接；控制器的输入端还连接第一温度设置按键，所述控制器的输出端连接第一加热部和显示屏。

优选地，所述第一加热部包括第一加热器，所述第一加热器呈具有第一中空内腔的螺旋状柱体结构，螺旋状柱体的外径与管道内径适配，第一加热器的外壁紧贴管道内壁，第一加热器的第一中空内腔形成供物质通过的通道。

优选地，所述管道外壁设有第二加热部和第二温度传感器，所述第二加热部套设在管道外壁上，所述第二加热部包括第二加热器，所述第二加热器与第一加热器结构相同，第二加热器呈具有第二中空内腔的螺旋状柱体结构，第二中空内腔的直径与管道外径适配；所述控制器的输入端连接第二温度传感器、第二温度设置按键，控制器的输出端连接第二加热器。

优选地，所述第一输送管上设有第一流量计，所述第二输送管上设有第二流量计。

优选地，所述辅助测试源为存放有氮气的氮气存储罐，所述氮气存储罐的出气口与第一输送管的第二端连接，第一输送管上靠近氮气存储罐的一端设有调压器和压力表。

优选地，还包括保温箱，所述保温箱内设有用于固定管道的支撑架，保温箱内设有用于检测保温箱内部温度的第三温度传感器、用于检测保温箱内压力信息的第二压力传感器，所述第三温度传感器、第二压力传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

优选地，所述保温箱内设有第三加热器，所述控制器的输出端连接第三加热器，控制器的输入端连接第三温度设置按键。

优选地，所述保温箱上设有泄压口，所述泄压口处设有泄压阀，控制器的信号输出端连接泄压阀。

优选地，所述控制器的输出端还连接报警器。

优选地，所述第一管道和第二管道靠近卡箍的一端部分位于保温箱内，位于保温箱内的管道为测试段管道，所述测试段管道采用高温合金材料制备而成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型通过在管道内设置第一加热部，解决了现有测试系统在对卡箍性能进行试验时，管道内的介质加热缓慢、温度不易控制的问题。

2、本实用新型中的第一加热器呈具有第一中空内腔的螺旋状柱体结构，第一加热器的外壁紧贴管道内壁，第一加热器沿管道长度方向套设于管道内，第一加热器的第一中空内腔形成供物质通过的通道，对流入管道内的介质能够较好的加热，加热效率高，管道内介质温度上升快。

3、本实用新型中的第一加热器套设在管道外壁上，第二加热器缠绕设置在管道外壁上，充当了管道的保温层，同时对管道外壁加热，能够起到加热管道的作用，另外还可以缓解管道散热情况，避免因管道散热造成管道内介质温度不稳定、影响试验数据。

4、本实用新型中第一输送管上设置第一流量计，第二输送管上设置第二流量计，通过两个流量计的数值，看判定卡箍处的密封性能指标是否合格。

5、本实用新型中的保温箱，为试验提供较好的环境，减少试验中热量散失，卡箍的耐温、耐压性能试验在保温箱内测试，试验数据可靠性高。

6、本实用新型中的保温箱上设有泄气阀，控制器上连接报警器，在保温箱内温度、气压达到预设标准上限时，控制器器控制报警器发出报警，提醒操作者注意，同时，控制器控制泄气阀打开，减少安全事故，同时控制测试系统停止工作，安全性能高。

7、本实用新型具有自动监测功能，安全性能高，静压试验、高温耐压试验可在同一个测试系统进行，并采用控制器控制，操作者劳动量小，试验数据准确度高，测试系统能够根据收到的测试数据，在显示屏上输出相应的数据信息和曲线，且试验结果能够自动保存，以供后期查询。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中第一管道和第二管道连接结构示意图；

图3为本实用新型控制器的控制原理框图。

图中：第一管道100，第二管道200，卡箍300，第一输送管400，调压器401，压力表402，第一开关阀403，第一流量计404，氮气存储罐500，第二输送管600，第二开关阀601，第二流量计602，第一加热部700，第一温度传感器701，第一压力传感器702，第二加热部800，第二温度传感器801，保温箱900，第三温度传感器901，第二压力传感器902，泄压口903，支撑架1000。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步详细的说明，显然，所描述的实施例是本实用新型的最佳实施例。

如图1-3所示，一种管路连接性能测试系统，包括管道，管道包括通过卡箍300连接的第一管道100和第二管道200，第一管道100的第一端通过第一输送管400与辅助测试源连接（辅助测试源是指：在测试管道连接处的卡箍的性能时，所用到的辅助性介质，比如，流体介质，或气体介质），本实用新型中的辅助测试源包括存放有氮气的氮气存储罐500，氮气存储罐500的出气口与第一输送管400的第二端连接，第一输送管400上靠近氮气存储罐500的一端设有调压器401和压力表402。

第一输送管400上设有第一开关阀403，第一管道100的第二端通过卡箍300连接第二管道200的第一端；第二管道的第二端连接第二输送管600，第二输送管600上靠近第二管道200的一端设置第二开关阀601。

管道内设有第一加热部700、用于检测管道内温度信息的第一温度传感器701、用于检测管道内压力信息的第一压力传感器702，第一加热部700套设于管道内，第一加热部700包括第一加热器，第一加热器呈具有第一中空内腔的螺旋状柱体结构，螺旋状柱体的外径与管道内径适配，第一加热器的外壁紧贴管道内壁，第一加热器的第一中空内腔形成供辅助测试源介质通过的通道。本实用新型中的第一温度传感器701可以根据需要设置合理的个数，比如1个，2个，3个等多个，当设置一个第一温度传感器701时，优选地，第一温度传感器701设置在第一管道100、第二管道200的连接处。

管道外壁设有第二加热部800，第二加热部800套设在管道外壁上，管道外壁上设用于管道外表面温度信息的第二温度传感器801。

第二加热部包括第二加热器，第二加热器与第一加热器结构相同，第二加热器呈具有第二中空内腔的螺旋状柱体结构，第二中空内腔的直径与管道外径适配。本实用新型中的第二温度传感器801可以根据需要设置合理的个数，比如1个，2个，3个等多个，当设置一个第二温度传感器801时，优选地，第二温度传感器701设置在靠近卡箍300的位置处。

第一温度传感器701、第二温度传感器801、第一压力传感器702、第一温度设置按键、第二温度设置按键的信号输出端与控制器的信号输入端连接，控制器的输出端连接第一加热部700、第二加热部800和显示屏。

第一输送管400上设有第一流量计404，第一流量计404用于记录向管道内加入的气体量；第二输送管600上设有第二流量计602，第二流量计602用于记录从管道内排放的气体量。

为了减少试验中热量散失，本实用新型还设计了保温箱900，保温箱900内设有用于固定管道的支撑架1000，第一管道100和第二管道200靠近卡箍300的一端部分位于保温箱900内，位于保温箱900内的管道为测试段管道，测试段管道采用高温合金材料制备而成，测试段管道通过卡箍300连接，卡箍300处以及卡箍300的耐温、耐压性能试验在保温箱900内测试。

保温箱900内设有用于检测保温箱900内部温度的第三温度传感器901、用于检测保温箱900内压力信息的第二压力传感器902、第三加热器，保温箱900上设有泄压口903，泄压口903处设有泄压阀，控制器的信号输入端连接第三温度传感器901、第二压力传感器902、第三温度设置按键的信号输出端，控制器的输出端连接第三加热器、泄压阀、报警器。本实用新型中的保温箱900可以设置成两层结构，两层结构分别为外部保温层和内部导热层，保温层和导热层之间设置加热丝作为对保温箱900加热的第三加热器，加热丝紧贴导热层设置。

本实用新型中的第一开关阀403、第二开关阀601、泄压阀均为电磁阀。

需要说明的，本实用新型中的试验用的第一管道100和第二管道200均测试合格的管道，不会泄露，且能够承受试验要求的温度。

工作原理，将卡箍300正确连接到合格的第一管道100和第二管道200上，卡箍300锁紧。接通电源，通过第一温度设置按键设置对管道内介质的加热温度参数，通过第二温度设置按键设置管道外壁加热温度参数，通过第三温度设置按键设置保温箱900内部温度参数，通过压力设置按键设置保温箱900内允许气压上下限参数

按下启动开关，测试系统启动，按下停止按键，测试系统停止运行，按下暂停按键，测试系统暂停，使用时，按下启动开关，控制器开始按照事先设定模式控制相应器件动作。比如静压试验时：按下启动开关，控制器控制第一开关阀403打开，第二开关阀601关闭，氮气经调压器401调压后向管道内加压，同时压力表402上显示压力信息，第一流量计404记录向管道内充入的气体量，便于操作人员了解，第一压力传感器702检测管道内压力信号并发送给控制器，控制器对接收的压力信号分析处理后在显示屏上显示，当管道内的压力达到测试所需压力范围时，控制器控制第一开关阀403关闭，开始测试管道耐压性、密封性。第一压力传感器702实时将管道内压力信号并发送给控制器，第二压力传感器902实时将保温箱900内的压力信息发送给控制器，控制器对第一压力传感器702、第二压力传感器902发送的信号处理分析后在显示屏上显示出来。可以通过观察显示屏上第二压力传感器902检测的保温箱900内的压力信号，判断是否有气体泄漏。当第二压力传感器902检测到保温箱900内压力信号大于设定的最高允许气压范围时，控制器控制报警器报警，提醒测试人员注意，管路在卡箍300连接处发生泄漏，卡箍300不合格，同时控制器控制泄压阀打开，避免保温箱900内压力过大，出现爆炸的问题。本实用新型安全性能高。

当预设的测试时间到，控制器控制第二开关阀601打开，管道内的气体从第二输送管600排出，第二流量计602记录排出气体的量，另外操作人员还可通过对比第一流量计404和第二流量计602的数值，判断第一管道100和第二管道200的连接处是否密封合格。若卡箍300性能合格，则进行高温耐压试验。静压试验的试验温度是常温，大概是25℃左右。

高温耐压试验，试验温度在650℃左右，以使待检测卡箍300的性能指标能够满足650℃的使用环境要求。

高温耐压试验：控制器控制第一开关阀403打开，第二开关阀601关闭，同时控制第一加热器、第二加热器、第三加热器工作，第一加热器对进入管道内的气体加热，第一加热器的设计，可快速是气体温度达到所需温度值，当第一温度传感器701检测到管道内的温度到达预设温度时，控制器控制第一加热器停止加热，同理，第二温度传感器801检测到管道外表面温度在预设温度范围时，控制器控制第二加热器停止加热，同理，当第三温度传感器901检测到保温箱900内的温度达到预设值时，控制器控制第三加热器停止加热，当保温箱900内的温度低于预设温度下限时，控制控制第三加热器加热，使保温箱900内的温度始终处于试验所需的温度范围，确保试验准确度。在保温箱900内测试卡箍300的耐温、耐压性能是否符合设计标准，受外界影响小，温度变化幅度小，测试数据准确性可靠性高，试验数据受外界影响小。

本实用新型具有自动监测功能，安全性能高，静压试验、高温耐压试验可在同一个测试系统进行，并采用控制器控制，自动化程度高，操作者劳动量小，可实现多次重复试验，工作效率高，试验数据准确度高，本实用新型中的测试系统能够根据收到的测试数据，在显示屏上输出相应的数据信息和曲线，且试验结果能够自动保存，以供后期查询，使用方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种管路连接性能测试系统，包括管道，所述管道包括通过卡箍（300）连接的第一管道（100）和第二管道（200），第一管道（100）第一端通过第一输送管（400）与辅助测试源连接，第一输送管（400）上设有第一开关阀（403），第一管道（100）第二端通过卡箍（300）连接第二管道（200）第一端；第二管道（200）第二端连接第二输送管（600），第二输送管（600）上靠近第二管道（200）的一端设有第二开关阀（601）；其特征在于：所述管道内设有第一加热部（700）、第一温度传感器（701）、第一压力传感器（702），所述第一加热部（700）套设于管道内，所述第一温度传感器（701）、第一压力传感器（702）的信号输出端与控制器的信号输入端连接；控制器的输入端还连接第一温度设置按键，所述控制器的输出端连接第一加热部（700）和显示屏。

2.如权利要求1所述的管路连接性能测试系统，其特征在于：所述第一加热部（700）包括第一加热器，所述第一加热器呈具有第一中空内腔的螺旋状柱体结构，螺旋状柱体的外径与管道内径适配，第一加热器的外壁紧贴管道内壁，第一加热器的第一中空内腔形成供物质通过的通道。

3.如权利要求2所述的管路连接性能测试系统，其特征在于：所述管道外壁设有第二加热部（800）和第二温度传感器（801），所述第二加热部（800）套设在管道外壁上，所述第二加热部（800）包括第二加热器，所述第二加热器与第一加热器结构相同，第二加热器呈具有第二中空内腔的螺旋状柱体结构，第二中空内腔的直径与管道外径适配；所述控制器的输入端连接第二温度传感器（801）、第二温度设置按键，控制器的输出端连接第二加热器。

4.如权利要求3所述的管路连接性能测试系统，其特征在于：所述第一输送管（400）上设有第一流量计（404），所述第二输送管（600）上设有第二流量计（602）。

5.如权利要求4所述的管路连接性能测试系统，其特征在于：所述辅助测试源为存放有氮气的氮气存储罐（500），所述氮气存储罐（500）的出气口与第一输送管（400）的第二端连接，第一输送管（400）上靠近氮气存储罐（500）的一端设有调压器（401）和压力表（402）。

6.如权利要求1-5任一所述的管路连接性能测试系统，其特征在于：还包括保温箱（900），所述保温箱（900）内设有用于固定管道的支撑架（1000），保温箱（900）内设有用于检测保温箱（900）内部温度的第三温度传感器（901）、用于检测保温箱（900）内压力信息的第二压力传感器（902），所述第三温度传感器（901）、第二压力传感器（902）的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

7.如权利要求6所述的管路连接性能测试系统，其特征在于：所述保温箱（900）内设有第三加热器，所述控制器的输出端连接第三加热器，控制器的输入端连接第三温度设置按键。

8.如权利要求7所述的管路连接性能测试系统，其特征在于：所述保温箱（900）上设有泄压口（903），所述泄压口（903）处设有泄压阀，控制器的信号输出端连接泄压阀。

9.如权利要求8所述的管路连接性能测试系统，其特征在于：所述控制器的输出端还连接报警器。

10.如权利要求9所述的管路连接性能测试系统，其特征在于：所述第一管道（100）和第二管道（200）靠近卡箍（300）的一端部分位于保温箱（900）内，位于保温箱（900）内的管道为测试段管道，所述测试段管道采用高温合金材料制备而成。