CN211240097U - 管道加热控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管道加热控制电路，属于管道温度控制领域。该电路包括电源、加热器推杆、测温单元、加热单元和停机单元；所述测温单元包括测温器件、具有温度报警触点的温度显示表及高温继电器、低温继电器；所述加热单元包括加热接触器、加热继电器和加热开关；所述停机单元包括停机接触器、停机继电器和停机开关。本实用新型中通过控制加热继电器停机继电器来控制加热接触器和停机接触器的触点以此来控制加热器推杆两端供电的正负极，通过高温继电器自动控制管道是否加热到一定温度，进而借助加热器推杆的伸出与缩回来自动控制感应加热器的闭合与打开。

Description

管道加热控制电路

技术领域

本实用新型涉及温度控制领域，特别涉及一种管道加热控制电路。

背景技术

在长输油气管道施工中，管道焊接前焊口预热已成为保证焊接质量必须的工艺。目前，管道焊接前焊口预热一般采用感应加热方法，感应加热具有速度快、效率高、加热均匀等优点，并且易于实现自动化。

目前，在管道感应加热过程中，对焊口预热温度的控制通常是现场操作员手持测温仪进行反复测量，当焊口温度达到焊接工艺要求的温度时，及时操控感应加热设备停止加热，然后再进行管道焊接作业。

然而，由于相关技术中感应加热器在给管道加热过程中可以随意打开感应加热器的感应加热线圈，所以，一些操作员为了赶进度，在管道温度没有到焊接要求之前就提前打开感应加热器，使管道提前停止加热，这将导致管道焊口预热温度不符合焊接工艺要求，从而产生焊接质量隐患；同时，管道焊口达到预定温度后，如果操作员疏忽未能及时操控设备停止加热，将导致管道焊口预热温度严重超过焊接工艺要求的温度，甚至损坏感应加热设备。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种管道加热控制电路，可以保证管道达到焊接的预热温度后自动停止加热，然后才能打开感应加热器。所述技术方案如下：

一种管道加热控制电路，包括供电电源及加热器推杆，所述管道加热控制电路还包括测温单元、加热单元和停机单元；所述管道加热控制电路具有两个电源连接端，

所述测温单元包括测温器件、具有高温报警触点的温度显示表及高温继电器，所述高温继电器的线圈和所述高温报警触点串联在电源的两个电源接线端，所述高温继电器的常闭触头连接在感应加热器的供电回路上；

所述加热单元包括加热接触器、加热继电器和加热开关，所述加热开关与所述加热继电器的线圈串联在所述电源的两个电源接线端，所述加热继电器的常开触点与所述加热接触器的线圈串联在所述电源的所述电源接线端，所述加热接触器的常开触点、连接在电源与加热器推杆之间的回路上；

所述停机单元包括停机接触器、停机继电器和停机开关及触动开关，所述停机开关、所述触动开关和所述停机继电器的线圈串联在所述电源的两个电源接线端，所述高温继电器的第一常开触点连接在所述电源的所述电源接线端，所述触动开关在所述高温继电器的第一常开触点闭合时，所述触动开关闭合，所述停机继电器的常开触点与所述停机接触器的线圈串联在所述电源的两个电源接线端，所述停机接触器的常开触点与所述加热接触器的常开触点并联在所述电源与所述加热器推杆之间的回路上。

可选地，所述触动开关为时间继电器常开触点，所述高温继电器的第一常开触点和所述时间继电器的线圈串联在所述电源的两个电源接线端之间，所述时间继电器的常开触点、所述停机开关和所述停机继电器的线圈串联在所述电源的两个电源接线端之间。

可选地，所述测温单元还包括低温报警触点和低温继电器，所述低温报警触点和所述低温继电器的线圈串联在所述电源的两个电源接线端，所述低温继电器的第一常开触点与所述时间继电器的常开触点并联。

可选地，所述测温单元还包括低温警报灯，所述低温警报灯和所述低温继电器的第二常开触点串联在所述电源的两个电源接线端之间。

可选地，所述测温单元还包括加热状态灯，所述加热状态灯和所述低温继电器的常闭触点串联在所述电源的两个电源接线端之间。

可选地，所述测温单元还包括高温警报灯，所述高温警报灯和所述高温继电器的第二常开触点串联在所述电源的两个电源接线端之间。

可选地，所述停机接触器的线圈和所述停机继电器的常开触点之间串联有所述加热接触器的常闭触点，所述加热接触器的线圈和所述加热继电器的常开触点之间串联有所述停机接触器的常闭触点。

可选地，所述测温器件为红外探头。

可选地，所述加热开关及所述停机开关均为遥控开关。

可选地，所述电源为直流开关电源。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过本实施例中提供的管道加热控制电路在对管道进行自动温度控制时，由于加热器推杆安装在感应加热器的开合机构上，所以可通过控制加热器推杆来驱动感应加热器在管道上打开或闭合，而加热器推杆是由加热接触器及停机接触器来控制其两端电压的正负而实现加热器推杆的伸出与缩回，加热接触器是由加热继电器控制，停机接触器是停机继电器控制。

本实用新型中由于管道加热控制电路中的测温器件能够实时检测管道温度，并驱动高温报警触点的通断；当管道温度达到高温报警触点对应地温度时，高温报警触点接通停机继电器的线圈，闭合停机开关时，停机继电器的第一常开触点闭合，此时加热器推杆的供电极性为负，加热器推杆缩回，感应加热器打开，与此同时，停机继电器的常闭触点断开，切断感应加热器的连通回路，感应加热器自动停止加热；当管道温度未达到高温报警触点对应的温度时，即使闭合停机开关也不能使感应加热器打开。综上，本实用新型中通过设定高温报警触点及高温继电器来自动控制管道加热到预设的焊接温度时才能打开感应加热器并自动停止加热，避免操作员因为赶进度，而使管道焊口温度没有达到焊接要求就提前打开感应加热器，也避免了操作员疏忽未能及时停止加热而导致焊口温度超过规定温度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的管道加热控制电路的原理图。

图中各符号表示含义如下：

1、电源；2、加热器推杆；21、电动推杆；3、测温单元；31、测温器件； 311、温度显示表；AH、高温报警触点；KA3、高温继电器；a3、高温继电器的第一常开触点；b3、高温继电器的第二常开触点；KT、时间继电器；32、高温警报灯；AL、低温报警触点；KA4、低温继电器；a4、低温继电器的第一常开触点；b4、低温继电器的第二常开触点；33、低温警报灯；34、加热状态灯；

4、加热单元；KM1、加热接触器；KA1、加热继电器；a1、加热接触器的第一常开触点；b1、加热接触器的第二常开触点；41、加热开关；

5、停机单元；KM2、停机接触器；a2、停机接触器的第一常开触点；b2、停机接触器的第二常开触点；KA2、停机继电器；51、停机开关；52、触动开关。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种管道加热控制电路，适用于感应加热器对管道进行加热过程中的自动温控。所谓的感应加热器也称作感应加热设备，它是一种电感线圈，其基本工作原理是利用交变的电流产生交变的磁场，交变的磁场使其中的待加热的管道内部产生涡流，从而使管道迅速发热。一般来讲，感应加热器对管道进行加热，主要过程为将感应加热器的感应线圈套装在管道上，然后通过控制感应加热器中的电流通断便可控制感应加热器是否对管道进行加热。

图1是本实用新型实施例提供的管道加热控制电路原理图，如图1所示，该一种管道加热控制电路包括供电电源1及加热器推杆2，管道加热控制电路还包括测温单元3、加热单元4和停机单元5；管道加热控制电路具有两个电源连接端。

测温单元3包括测温器件31、具有高温报警触点AH的温度显示表311及高温继电器KA3，高温继电器KA3的线圈和高温报警触点AH串联在电源的两个电源接线端，高温继电器KA3的常闭触头连接在感应加热器的供电回路上。

加热单元4包括加热接触器KM1、加热继电器KA1和加热开关41，加热开关41与加热继电器KA1的线圈串联在电源1的两个电源接线端，加热继电器KA1的常开触点与加热接触器KM1的线圈串联在电源1的电源接线端，加热接触器KM1的常开触点a1、b1连接在电源与加热器推杆之间的回路上。

停机单元5包括停机接触器KM2、停机继电器KA2和停机开关51及触动开关52，停机开关51、触动开关52和停机继电器KA2的线圈串联在电源1的两个电源接线端，高温继电器KA3的第一常开触点a3连接在电源1的电源接线端，触动开关52在高温继电器KA3的第一常开触点a3闭合时，触动开关52 闭合，停机继电器KA2的常开触点与停机接触器KM2的线圈串联在电源1的两个电源接线端，停机接触器KM2的常开触点a2、b2与加热接触器KM1的常开触点a1、b1并联在所述电源与所述加热器推杆之间的回路上。

通过本实施例中提供的管道加热控制电路在对管道进行温度控制时，首先将本电路中的加热器推杆安装在管道感应加热器的开合机构上。由于管道加热控制电路中的测温器件能够实时检测管道温度，并驱动高温报警触点的通断；当管道温度达到高温报警触点对应地温度时，高温报警触点AH接通高温继电器KA3的线圈，停机开关51通过触动开关52与停机继电器KA2的线圈连接，闭合停机开关51时，停机继电器KA2的第一常开触点a3闭合，此时加热器推杆2的供电极性为负，加热器推杆2缩回，感应加热器打开，与此同时，高温继电器KA3的常闭触点断开，切断感应加热器的连通回路，感应加热器自动停止加热；当管道温度未达到高温报警触点对应地温度时，即使闭合停机开关51 也不能使感应接触器打开。综上，本实用新型中通过设定高温报警触点AH及高温继电器KA3来自动控制管道加热到预设的焊接温度时才能打开感应加热器，避免操作员因为赶进度，而在管道温度没有到焊接要求时就提前打开感应加热器，进而保证管道能够达到焊接要求的温度。

可选地，触动开关52为时间继电器KT的常开触点，时间继电器KT的线圈和高温继电器的第一常开触点串联在电源1的两个电源接线端之间，时间继电器KT的常开触点、停机开关51和停机继电器的线圈串联在电源1的两个电源接线端之间。

在上述实现方式中，时间继电器KT用于当管道温度达到预设需要的温度时，保证能够在对应的时间内打开感应加热器，如果没有在对应的时间内打开加热器，则停机开关51失效，无法打开感应加热器，需要重新启动感应加热器，进而保证管道温度在预设温度内才能打开感应加热器，提高管道焊接质量。

示例性地，该时间继电器KT可以为2min的通电延时型的时间继电器；当测模块31中检测得到的管道温度达到预设温度时，高温报警触点AH动作接通高温继电器KA3的线圈，高温继电器KA3第一常开触点闭合，时间继电器KT 的线圈接通，时间继电器KT的常开触点闭合并开始倒计时2min，此时，按下停机开关51，停机继电器KA2的线圈接通，停机接触器KM2常开触点闭合，加热器推杆2缩回，感应加热器打开；若在2min内未及时打开感应加热器，此时时间继电器KT倒计时结束，时间继电器KT常开触点复位断开，需重新启动感应加热器，将管道加热到预设温度后，方可再次打开感应加热器。

本实例中，高温报警触点AH对应的预设高温为150℃。可以理解，该预设高温根据实际需要进行调节，本实施例对此不作限制。

可选地，测温单元3还包括高温警报灯32，高温警报灯32和高温继电器 KA3的第二常开触点串联在电源1的两个电源接线端。

在上述实现方式中，当管道温度达到150℃时，高温报警触点AH动作接通高温继电器KA3的线圈，高温继电器KA3第二常开触点闭合，高温警报灯32 亮起，提醒工作人员管道温度达到焊接预设温度要求。

可选地，温度显示表311还包括低温报警触点AL，测温单元3还包括低温继电器KA4，低温报警触点AL和低温继电器KA4的线圈串联在电源1的两个电源接线端，低温继电器KA4的第一常开触点与时间继电器KT的常开触点并联。

在上述实现方式中，低温报警触点AL和低温继电器KA4用于提示工作人员管道温度很低，需要对其进行加热。

示例性地，低温预设温度为60℃，当测温器件31检测的管道温度低于60℃时，温度显示表311中的低温报警触点AL动作接通低温继电器KA4线圈，低温继电器KA4的第一常开触点接通，停机继电器KA2线圈接通，停机继电器 KA2的常开触点接通，停机接触器KM2的线圈接通，停机接触器KM2的第一常开触点及第二常开触点闭合，加热器电动推杆2缩回，感应加热器被打开。

可选地，测温单元3还包括低温警报灯33，低温警报灯33和低温继电器 KA4的第二常开触点串联在电源1的两个电源接线端之间。

在上述实现方式中，当管道温度低于60℃，低温报警触点AL接通低温继电器KA4的线圈，低温继电器KA4的常开触点接通低温警报灯33，低温警报灯33亮起，低温警报灯33用于提示管道温度低于低温预设温度，当低温警报灯33亮起，说明管道温度太低。

可选地，测温单元3还包括加热状态灯34，加热状态灯34和低温继电器 KA4的常闭触点串联在电源1的两个电源接线端之间。

在上述实现方式中，当管道温度大于60℃，且小于150℃时，低温报警触点AL断开，低温继电器KA4的常开触点断开，低温继电器KA4的常闭触点接通，加热状态灯34亮起，提醒工作人员管道正在加热之中。

可选地，测温器件31为红外探头，红外探头与温度显示表311连通。

在上述实现方式中，温度显示表311用于实时显示管道的温度，方便工作人员知道管道的加热状态，红外探头方便实时检测管道的温度。

本实施例中，温度显示表311为带继电器的温度显示表，该温度显示表311 的温度达到高温报警触点AH对应地温度时，温度显示表311可驱动高温报警触点AH闭合；同样地，当温度显示表311的温度低于低温报警触点AL对应地温度时，温度显示表311可驱动低温报警触点AL闭合。

可选地，加热开关41及停机开关51均为遥控开关。

在上述实现方式中，遥控开关便于工作人员对该管道加热控制电路进行自动开启或关闭，实现远程操作。

可选地，加热器推杆2包括两个电动推杆21，两个电动推杆21相互并联。

在上述实现方式中，设置两个电动推杆1便于增加感应加热器的打开幅度，防止因为一个电动推杆打开幅度不足而难以在管道上套装感应加热器。

可选地，停机接触器KM2的线圈和停机继电器KA2的常开触点之间串联有加热接触器KM1的常闭触点，加热接触器KM1的线圈和加热继电器KA1的常开触点之间串联有停机接触器KM2的常闭触点。

在上述实现方式中，以上设置便于防止加热接触器KM1和停机接触器KM2 同时得电造成电源短路。

本实施例中，电源1为DC12V直流开关电源，加热接触器KM1和停机接触器KM2均为220V接触器，中间继电器为DC12V。下面结合图1说明本实用新型实施例的工作过程：

首先将本实施例中管道加热控制电路中的加热器推杆2安装在管道感应加热器的开合机构上，然后闭合加热开关41，加热继电器KA1的线圈接通，加热继电器KA1的常开触点闭合，加热接触器KM1的线圈接通，加热接触器的第一常开触点a1及加热接触器的第二常开触点b1闭合，两个加热电动推杆21的两端与电源1接通，加热器电动推杆21呈伸出状态，对应地，感应加热器闭合，感应加热器开始对管道进行加热。

当管道在不断加热时，测温器件31实时检测管道的温度，并通过温度显示表311进行反馈，当管道温度达到高温报警触点对应地温度时，比如管道温度达到150℃时，温度显示表311内部的高温报警触点AH闭合，高温继电器KA3 的线圈接通，高温继电器KA3第一常开触点a3闭合；时间继电器KT的线圈接通，时间继电器KT的常开触点闭合并开始倒计时，此时，闭合停机开关51，停机继电器KA2的线圈接通，停机接触器KM2常开触点闭合，加热器推杆2 缩回，感应加热器打开；同时，高温继电器KA3的常闭触点断开，切断感应加热器的连通电路，感应加热器自动停止加热。同时，当高温继电器KA3的线圈接通时，高温继电器KA3第二常开触点b3闭合，高温警报灯32亮起，提醒工作人员管道温度达到焊接预设温度要求，在2min内打开感应加热器后对管道进行焊接，若在2min内未及时打开感应加热器，时间继电器KT倒计时结束，时间继电器KT常开触点复位断开，停机开关51无法打开感应加热器，需重新启动感应加热器使管道温度达到150℃后方可再次打开感应加热器。

另外，当管道初始温度低于低温报警触点对应地温度时，低温报警触点AL 动作，接通低温继电器KA4线圈，低温继电器KA4的第一常开触点a4接通，此时停机开关51可以通过低温继电器KA4的第一常开触点a4接通停机继电器 KA2线圈，停机继电器KA2的常开触点接通，停机接触器KM2的线圈接通，停机接触器KM2的第一常开触点a1及第二常开触点b1闭合，加热器推杆缩回，感应加热器被打开；与此同时，低温继电器KA4的第二常开触点b4接通低温警报灯33，提示管道温度低于低温报警触点对应的温度，需要对管道进行加热。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，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)

1.一种管道加热控制电路，包括供电电源(1)及加热器推杆(2)，其特征在于，所述管道加热控制电路还包括测温单元(3)、加热单元(4)和停机单元(5)；所述管道加热控制电路具有两个电源连接端，

所述测温单元(3)包括测温器件(31)、具有高温报警触点(AH)的温度显示表(311)及高温继电器(KA3)，所述高温继电器(KA3)的线圈和所述高温报警触点(AH)串联在电源的两个电源接线端，所述高温继电器(KA3)的常闭触头连接在感应加热器的供电回路上；

所述加热单元(4)包括加热接触器(KM1)、加热继电器(KA1)和加热开关(41)，所述加热开关(41)与所述加热继电器(KA1)的线圈串联在所述电源(1)的两个电源接线端，所述加热继电器(KA1)的常开触点与所述加热接触器(KM1)的线圈串联在所述电源(1)的所述电源接线端，所述加热接触器(KM1)的常开触点(a1、b1)连接在所述电源与所述加热器推杆之间的回路上；

所述停机单元(5)包括停机接触器(KM2)、停机继电器(KA2)和停机开关(51)及触动开关(52)，所述停机开关(51)、所述触动开关(52)和所述停机继电器(KA2)的线圈串联在所述电源(1)的两个电源接线端，所述高温继电器(KA3)的第一常开触点(a3)连接在所述电源(1)的所述电源接线端，所述触动开关(52)在所述高温继电器(KA3)的第一常开触点(a3)闭合时，所述触动开关(52)闭合，所述停机继电器(KA2)的常开触点与所述停机接触器(KM2)的线圈串联在所述电源(1)的两个电源接线端，所述停机接触器(KM2)的常开触点(a2、b2)与所述加热接触器(KM1)的常开触点(a1、b1)并联在所述电源与所述加热器推杆之间的回路上。

2.根据权利要求1所述的管道加热控制电路，其特征在于，所述触动开关(52)为时间继电器(KT)的常开触点，所述高温继电器的第一常开触点和所述时间继电器的线圈串联在所述电源(1)的两个电源接线端之间，所述时间继电器(KT)的常开触点、所述停机开关(51)和所述停机继电器的线圈串联在所述电源(1)的两个电源接线端之间。

3.根据权利要求2所述的管道加热控制电路，其特征在于，所述温度显示表(311)还包括低温报警触点(AL)，所述测温单元(3)还包括低温继电器(KA4)，所述低温报警触点(AL)和所述低温继电器(KA4)的线圈串联在所述电源(1)的两个电源接线端，所述低温继电器(KA4)的第一常开触点(a4)与所述时间继电器(KT)的常开触点并联。

4.根据权利要求3所述的管道加热控制电路，其特征在于，所述测温单元(3)还包括低温警报灯(33)，所述低温警报灯(33)和所述低温继电器(KA4)的第二常开触点(b4)串联在所述电源(1)的两个电源接线端之间。

5.根据权利要求3所述的管道加热控制电路，其特征在于，所述测温单元(3)还包括加热状态灯(34)，所述加热状态灯(34)和所述低温继电器(KA4)的常闭触点串联在所述电源(1)的两个电源接线端之间。

6.根据权利要求1所述的管道加热控制电路，其特征在于，所述测温单元还包括高温警报灯(32)，所述高温警报灯(32)和所述高温继电器(KA3)的第二常开触点串联在所述电源(1)的两个电源接线端之间。

7.根据权利要求1所述的管道加热控制电路，其特征在于，所述停机接触器(KM2)的线圈和所述停机继电器(KA2)的常开触点之间串联有所述加热接触器(KM1)的常闭触点，所述加热接触器(KM1)的线圈和所述加热继电器(KA1)的常开触点之间串联有所述停机接触器(KM2)的常闭触点。

8.根据权利要求1-6任一项所述的管道加热控制电路，其特征在于，所述测温器件(31)为红外探头。

9.根据权利要求1-6任一项所述的管道加热控制电路，其特征在于，所述加热开关(41)及所述停机开关(51)均为遥控开关。

10.根据权利要求1-6任一项所述的管道加热控制电路，其特征在于，所述电源(1)为直流开关电源。

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