CN220847834U - 智能化防冻自来水保温管道 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及管道的技术领域，公开了智能化防冻自来水保温管道，包括保温芯管和控温系统，控温系统包括控制单元、数个温度检测单元和加热单元，数个温度检测单元沿保温芯管轴线方向间隔均布设置，每个温度检测单元的位置与每个加热单元的位置一一对应，温度检测单元和加热单元设置在保温芯管的外表面，温度检测单元的输出端与控制单元的输入端电连接，控制单元的输出端与加热单元的输入端电连接，控制单元内设定有预设值，当温度检测单元检测的温度信息低于预设值时，控制单元启动加热单元对保温芯管该位置进行加热保温。本实用新型通过温度检测单元实现智能检测温度信息，利用与温度检测单元位置对应的加热单元实现同步加热保温的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及管道的技术领域，具体涉及智能化防冻自来水保温管道。
背景技术
随着自来水的普及，自来水管已经成为农村及城市必不可少的供水管道，在寒冷的冬天，安装于居民院落中的自来水管常因结冰而不能使用，这是因为关闭水龙头后水管内存有滞留水，这部分水即成为结冰的源泉，从而堵塞管道，甚至将水管冻裂，造成用户供水中断，出现类似问题后，现在通过在水管上临时包一层保温材料解决水管冻裂的问题，但是临时包保温材料不仅会影响水管的美观，而且其使用寿命较短，一般1-2年就必须更换一次，非常麻烦。
为了解决以上技术问题，中国专利文件(公开号为CN202674718U)公开了一种多层保温水管，包括与地下水管相连通的竖直水管，以及该竖直水管端部的水龙头，竖直水管由内管和外管构成，内管和外管之间由内到外依次设有保温材料层和空气层，保温材料层为挤塑式聚苯乙烯保温层，内管外壁还缠绕有电热丝。
上述技术方案在实际使用中，通过电热丝对内管进行加热，在加热过程中，需要花费较长时间才能使内管逐渐升温，并对内管内的冰块逐渐加热融化，这样一方面加重了用户用电量，另一方面内管温度升温比较慢，时间长，影响自来水的正常供应。
实用新型内容
本实用新型意在提供一种智能检测温度信息，且同步进行加热保温的智能化防冻自来水保温管道。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：智能化防冻自来水保温管道，包括保温芯管和控温系统，所述控温系统包括控制单元、若干温度检测单元和加热单元，数个温度检测单元沿保温芯管轴线方向间隔均布设置，每个温度检测单元的位置与每个加热单元的位置一一对应，所述温度检测单元和加热单元设置在保温芯管的外表面，所述温度检测单元用于检测保温芯管该位置的温度信息，所述加热单元用于加热保温芯管该位置的温度，所述温度检测单元的输出端与控制单元的输入端电连接，所述控制单元的输出端与所述加热单元的输入端电连接，所述控制单元内设定有预设值，当温度检测单元检测的温度信息低于预设值时，所述控制单元启动加热单元对保温芯管该位置进行加热保温。
本方案在自来水保温管道的保温芯管的外表面均布安装有数个温度检测单元和数个加热单元，利用数个温度检测单元能够检测保温芯管沿轴线方向不同位置的温度信息，将该温度信息传送至控制单元，当温度信息低于控制单元内预设值时，控制单元将启动位置对应该温度检测单元的加热单元，加热单元对保温芯管该位置进行加热升温，这样，使得保温芯管整根都处于温度稳定的状态，进而本方案通过温度检测单元实现智能检测温度信息，利用与温度检测单元位置对应的加热单元实现同步进行加热保温的技术效果。
进一步，所述温度检测单元采用感温光纤以及与感温光纤连接的分布式光纤线性感温探测器，所述感温光纤捆绑在保温芯层的下方，且所述感温光纤贴合在保温芯层的外表面。
本方案利用感温光纤的喇曼(Raman)散射效应，使得感温光纤内的光纤分子发生热振动，其产生一个比光源波长长的光，称斯托克斯(Stokes)光，和一个比光源波长短的光，称为反斯托克斯(Anti-Stokes)光。当感温光纤受保温芯层内传递温度的变化，使得感温光纤中的反斯托克斯(Anti-Stokes)光强发生变化，反斯托克斯(Anti-Stokes)光与斯托克斯(Stokes)光的比值提供了温度的绝对指示，再结合分布式光纤线性感温探测器的脉冲光源和高速的信号采集与处理技术，就可以得到沿着感温光纤所有点的准确温度值。
进一步，所述加热单元采用多根伴热带以及为多根伴热带供电的供电设备，多根伴热带环绕在保温芯层的外圆表面，且每根伴热带贴合在保温芯层的外表面。
本方案中伴热带为两根铜绞线为电源母线，在母线周围挤塑一层有正温系数特性的自限发热芯料，当接通供电设备后，供电设备横向通过芯料，使得伴热带的芯料形成了一个连续的并联加热体。当供电设备对伴热带进行供电后，其电流通过并联加热体产生热量，使得伴热带产生的热量传递至保温芯层内，对保温芯层进行加热保温。
进一步，还包括包裹层，所述包裹层绕设在保温芯层的外表面，且所述包裹层用于包裹温度检测单元和加热单元。
本方案设计的包裹层位于保温芯层的外表面，一方面用于包裹温度检测单元和加热单元，固定温度检测单元和加热单元的位置，另一方面能够起到保护温度检测单元和加热单元。
进一步，所述包裹层采用聚氨酯材质制作而成。
本方案中包裹层采用聚氨酯材料将保温芯层进行包裹，因此，利用聚氨酯具有保温隔热性能，对保温芯层整体起到保温的效果。
相比现有技术，本实用新型还具有以下技术效果：
本实用新型结构简单，不仅具有保温作用，而且具有智能化定位检测温度后进行化冰解冻。接通电源，半小时内可解冻，解冻速度快。可保证冬季严寒状态下的自来水正常供应，也可用于排水管道或煤气管道的化冰解冻。
附图说明
图1为本实用新型智能化防冻自来水保温管道的结构示意图；
图2为本实用新型智能化防冻自来水保温管道中控温系统的框架图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：保温芯管1、伴热带2、感温光纤3、包裹层4。
本实施例
参见图1和图2所示，智能化防冻自来水保温管道，包括保温芯管1和控温系统，控温系统包括控制单元、若干温度检测单元和加热单元，数个温度检测单元沿保温芯管1轴线方向间隔均布设置，每个温度检测单元的位置与每个加热单元的位置一一对应，温度检测单元和加热单元设置在保温芯管1的外表面，温度检测单元用于检测保温芯管1该位置的温度信息，加热单元用于加热保温芯管1该位置的温度，温度检测单元的输出端与控制单元的输入端电连接，控制单元的输出端与加热单元的输入端电连接，控制单元内设定有预设值，当温度检测单元检测的温度信息低于预设值时，控制单元启动加热单元对保温芯管1该位置进行加热保温。
其中，温度检测单元采用感温光纤3以及与感温光纤3连接的分布式光纤线性感温探测器，感温光纤3捆绑在保温芯层的下方，且感温光纤3贴合在保温芯层的外表面。
利用感温光纤3的喇曼(Raman)散射效应，使得感温光纤3内的光纤分子发生热振动，其产生一个比光源波长长的光，称斯托克斯(Stokes)光，和一个比光源波长短的光，称为反斯托克斯(Anti-Stokes)光。当感温光纤3受保温芯层内传递温度的变化，使得感温光纤3中的反斯托克斯(Anti-Stokes)光强发生变化，反斯托克斯(Anti-Stokes)光与斯托克斯(Stokes)光的比值提供了温度的绝对指示，再结合分布式光纤线性感温探测器的脉冲光源和高速的信号采集与处理技术，就可以得到沿着感温光纤3所有点的准确温度值。
其次，加热单元采用多根伴热带2以及为多根伴热带2供电的供电设备，多根伴热带2环绕在保温芯层的外圆表面，且每根伴热带2贴合在保温芯层的外表面。
伴热带2为两根铜绞线为电源母线，在母线周围挤塑一层有正温系数特性的自限发热芯料，当接通供电设备后，供电设备横向通过芯料，使得伴热带2的芯料形成了一个连续的并联加热体。当供电设备对伴热带2进行供电后，其电流通过并联加热体产生热量，使得伴热带2产生的热量传递至保温芯层内，对保温芯层进行加热保温。
本方案在自来水保温管道的保温芯管1的外表面均布安装有数个温度检测单元和数个加热单元，利用数个温度检测单元能够检测保温芯管1沿轴线方向不同位置的温度信息，将该温度信息传送至控制单元，当温度信息低于控制单元内预设值时，控制单元将启动位置对应该温度检测单元的加热单元，加热单元对保温芯管1该位置进行加热升温，这样，使得保温芯管1整根都处于温度稳定的状态，进而本方案通过温度检测单元实现智能检测温度信息，利用与温度检测单元位置对应的加热单元实现同步进行加热保温的技术效果。
参见图1所示，还包括包裹层4，包裹层4绕设在保温芯层的外表面，且包裹层4用于包裹温度检测单元和加热单元。设计的包裹层4位于保温芯层的外表面，一方面用于包裹温度检测单元和加热单元，固定温度检测单元和加热单元的位置，另一方面能够起到保护温度检测单元和加热单元。
作为优选，包裹层4采用聚氨酯材质制作而成。包裹层4采用聚氨酯材料将保温芯层进行包裹，因此，利用聚氨酯具有保温隔热性能，对保温芯层整体起到保温的效果。
以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (5)
1.智能化防冻自来水保温管道，其特征在于，包括保温芯管和控温系统，所述控温系统包括控制单元、若干温度检测单元和加热单元，数个温度检测单元沿保温芯管轴线方向间隔均布设置，每个温度检测单元的位置与每个加热单元的位置一一对应，所述温度检测单元和加热单元设置在保温芯管的外表面，所述温度检测单元用于检测保温芯管该位置的温度信息，所述加热单元用于加热保温芯管该位置的温度，所述温度检测单元的输出端与控制单元的输入端电连接，所述控制单元的输出端与所述加热单元的输入端电连接，所述控制单元内设定有预设值，当温度检测单元检测的温度信息低于预设值时，所述控制单元启动加热单元对保温芯管该位置进行加热保温。
2.根据权利要求1所述的智能化防冻自来水保温管道，其特征在于：所述温度检测单元采用感温光纤以及与感温光纤连接的分布式光纤线性感温探测器，所述感温光纤捆绑在保温芯层的下方，且所述感温光纤贴合在保温芯层的外表面。
3.根据权利要求1所述的智能化防冻自来水保温管道，其特征在于：所述加热单元采用多根伴热带以及为多根伴热带供电的供电设备，多根伴热带环绕在保温芯层的外圆表面，且每根伴热带贴合在保温芯层的外表面。
4.根据权利要求1所述的智能化防冻自来水保温管道，其特征在于：还包括包裹层，所述包裹层绕设在保温芯层的外表面，且所述包裹层用于包裹温度检测单元和加热单元。
5.根据权利要求4所述的智能化防冻自来水保温管道，其特征在于：所述包裹层采用聚氨酯材质制作而成。
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