一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，包括：循环供水装置、高压供气装置、气水脉冲发生装置、冲洗管、数据采集装置、图像采集装置和计算机，循环供水装置与所述冲洗管相连，冲洗管上设置有进气喷嘴、压差传感器、流量计和压力变送器，压差传感器、流量计以及压力变送器分别通过信号线与所述数据采集装置相连，气水脉冲发生装置的一端用高压气管连接所述高压供气装置，另一端通过高压气管与所述冲洗管相连，图像采集装置与数据采集装置分别通过信号线与计算机相连。该发明专利技术具有适应性强、直观、重复性好、组装方便、再现性好、易于处理、方便可靠的优点。

Gas water pulse pipe cleaning test and recording device and method

The invention discloses a gas water pulse pipe cleaning test and recording device, including: circulating water supply device, high pressure gas supply device, gas water pulse generating device, a flushing pipe, a data acquisition unit, image acquisition device and computer, circulating water supply device and the flushing pipe is connected with the flushing pipe is provided with an air inlet, nozzle differential pressure sensor, flow meter and pressure transmitter, differential pressure sensor, flow meter, pressure transmitter is respectively connected with the data acquisition device through a signal wire, gas water pulse generator is connected with the high-pressure pipe with high pressure gas supply device, the other end of the high-pressure gas pipe and the flushing pipe connected to the image acquisition device and data acquisition through the signal line device are respectively connected with the computer. The invention has the advantages of strong adaptability, direct viewing, good repeatability, convenient assembly, good reproducibility, easy processing, convenience and reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置与方法
本专利技术涉及管道清洗
，特别涉及一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置与方法。
技术介绍
水流长年的通过给水管道，会在给水管道内壁上逐渐形成不规则的环状混合物-“生长环”。生长环是由沉淀物、锈蚀物、黏垢及生物膜相互结合而成的，当管网内水流速度、水压突然变化或水流方向突然改变时，生长环外层松软状态的污垢会脱落，造成短时间的水质恶化，甚至出现“红水”或“黑水”等水质事故，同时造成水中有机物、微生物、重金属等含量升高。另外，生长环随着管道使用年限的增加而不断增厚，管道的实际管径减小，过水断面减小，水头损失增大，通水能力显著降低，进而增大了给水能耗及漏水率。目前的管道清洗方法中，气水脉冲管道清洗法是一种清洗效果好、耗水量低、清洗效率高的管道清洗方法。气水脉冲管道清洗法是利用空气压缩设备产生高压气体，利用气水脉冲发生装置将高压气体以一定的频率充入管道内，在管内形成气-水脉冲，高压气流的高动量迅速转化成水流的冲量，在管内形成弹状流冲击生长环，并在生长环上产生气蚀效应，使生长环脱落，并随着高速气-水两相流排出管外，整个过程是一个复杂的多相流过程，因此，需要对气水脉冲管道清洗过程进行试验与记录，从而得出不同管材、不同管径、管壁腐蚀度不同的管道的气水脉冲管道清洗情况，而目前市场上还没有任何一款针对气水脉冲管道清洗过程试验与记录的装置与方法。因此，管道清洗领域急需一种适应性强、直观、重复性好、组装方便、再现性好、易于处理、方便可靠的气水脉冲管道清洗试验与记录装置方法。
技术实现思路
本专利技术提供了一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，技术方案如下：一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，包括：循环供水装置、高压供气装置、气水脉冲发生装置、冲洗管、数据采集装置、图像采集装置，所述循环供水装置与所述冲洗管相连，所述冲洗管上设置有进气喷嘴、压差传感器、流量计和压力变送器，所述压差传感器、流量计以及压力变送器分别通过信号线与所述数据采集装置相连，所述气水脉冲发生装置的一端用高压气管连接所述高压供气装置，另一端通过高压气管与所述冲洗管相连，所述图像采集装置包括：照明系统、高速摄像机和图像采集卡，其中，高速摄像机对冲洗管中的两相流态进行拍摄。作为优选，循环供水装置包括：水箱和水泵，所述水箱通过水管与所述水泵相连，所述水泵与冲洗管通过水管连通，所述水泵与冲洗管之间的水管上设置有压力调节阀和第一压力表。作为优选，压差传感器、流量计和压力变送器数量为多个。作为优选，数据采集装置包括以信号线相连的数据采集卡和信号调理电路板。作为优选，信号调理板上设置有线材，用于与压差传感器、流量计和压力变送器相连。作为优选，高压供气装置包括：空气压缩机和储气罐，所述空气压缩机与所述储气罐以高压气管相连，所述储气罐一端的高压气管上设置有逆止阀和第二压力表。作为优选，气水脉冲发生装置包括：气水脉冲发生器、气水脉冲控制仪，所述气水脉冲发生器与所述气水脉冲控制仪之间以信号线和高压气管相连，所述气水脉冲控制仪通过高压气管与冲洗管的进气喷嘴连接，所述进气喷嘴一端的气管上设置有第二逆止阀，所述气水脉冲控制仪一端的高压气管上设置有转子流量计。作为优选，还包括计算机，所述图像采集装置和数据采集装置分别与所述计算机通过信号线相连，具体的，图像采集装置中的图像采集卡与计算机相连，数据采集装置中的数据采集卡与计算机相连。作为优选，冲洗管与所述水管和所述进气喷嘴之间都是以螺纹连接的。作为优选，冲洗管为有机玻璃管。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：1、本专利技术能够测量不同管材、不同管径、管壁腐蚀度不同的管道的气水脉冲管道清洗情况，具有更加广泛的适用性。2、冲洗管上设置1个或多个压力变送器、压差变送器、流量计，对管道内两相流压力、压降和流量情况进行测量，可操作性更高。3、水管与冲洗管使用螺纹连接，进气喷嘴置于冲洗管内，与冲洗管通过螺纹连接，便于拆卸，能够实现多次重复试验，可重复性好，数据更加真实。4、通过在信号调理电路板上焊接线材，可直接将压力变送器、压差传感器、流量计与信号调理电路板相连，组装更加方便，避免了因线路过多导致的接错、缠绕等事故的发生。5、在储气罐和进气喷嘴一端的气管上都安装逆止阀，防止水逆流进储气罐，更加安全。6、本专利技术能通过数据采集卡将管道清洗过程中的压力、压降、流量信号传递给计算机，在计算记上能直观的看到压力、流量变化曲线，并且直接储存到Excel表格，为后期数据处理提供便利，并且能够有效的防止数据丢失，具有很好的可追溯性，通过摄像机拍摄清洗时管道内两相流情况，更加直观，便捷。7、储气罐上设置有压力表，能够实时观察进气的压力状态，更加安全、可靠、便利。8、水泵和冲洗管之间设置有压力调节阀，可以通过调节压力调节阀的开度控制进水流量和压力。9、本装置采用压力变送器、压差传感器测量冲洗管内两相流压力、压差数据，量程为0-0.2Mpa，精度等级为0.2％，数据采集装置设置的采取频率为10000Hz，数据存储频率为100Hz，即每秒得到10000组测量记录，每秒存储100组，并可以显示实时压力曲线。10、冲洗管采用有机玻璃，有机玻璃管是透明的，可以用肉眼直观的观察管道内两相流的情况。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术：图1是本专利技术一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置的结构示意图；图2是弹状流物理模型；图3微元流体受力图。其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：循环供水装置1，高压供气装置2，气水脉冲发生装置3，冲洗管4，数据采集装置5，图像采集装置6，计算机7，水箱11，水泵12，压力调节阀13，第一压力表14，空气压缩机21，储气罐22，逆止阀23，第二压力表24，气水脉冲发生器31，气水脉冲控制仪32，压力变送器41，压差传感器42、流量计43，进气喷嘴44，数据采集卡52，信号调理电路板51，照明系统61，高速摄像机62，图像采集卡63。具体实施方式本专利技术的核心为提供一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，解决了管道清洗领域急需一种适应性强、直观、重复性好、组装方便、再现性好、易于处理、方便可靠的气水脉冲管道清洗试验与记录装置的问题。为了使本专利技术技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。实施例1：图1是本专利技术一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置的6大系统结构示意图。如图1所示，本专利技术提供了一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，包括：循环供水装置1、高压供气装置2、气水脉冲发生装置3、冲洗管4、数据采集装置5、图像采集装置6；所述循环供水装置1与所述冲洗管4相连，所述冲洗管4上设置有进气喷嘴44、压差传感器42、流量计43和压力变送器41，所述压差传感器42、流量计43以及压力变送器41分别通过信号线与所述数据采集装置5相连，所述气水脉冲发生装置3的一端用高压气管连接所述高压供气装置2，另一端通过高压气管与所述冲洗管4相连，所述图像采集装置6包括：照明系统61、高速摄像机62和图像采集卡63，其中，高速摄像机62对冲洗管4中的两相流态进行拍摄。图2是本专利技术一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置的结构示意图。如图2所示，循环供水装置1包括：水箱11和水泵12，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，其特征在于，包括：循环供水装置、高压供气装置、气水脉冲发生装置、冲洗管、数据采集装置、图像采集装置，所述循环供水装置与所述冲洗管相连，所述冲洗管上设置有进气喷嘴、压差传感器、流量计和压力变送器，所述压差传感器、流量计以及压力变送器分别通过信号线与所述数据采集装置相连，所述气水脉冲发生装置的一端用高压气管连接所述高压供气装置，另一端通过高压气管与所述冲洗管相连，所述图像采集装置包括：照明系统、高速摄像机和图像采集卡，其中，高速摄像机与图像采集卡以信号线相连，高速摄像机对冲洗管中的两相流态进行拍摄。

【技术特征摘要】
1.一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，其特征在于，包括：循环供水装置、高压供气装置、气水脉冲发生装置、冲洗管、数据采集装置、图像采集装置，所述循环供水装置与所述冲洗管相连，所述冲洗管上设置有进气喷嘴、压差传感器、流量计和压力变送器，所述压差传感器、流量计以及压力变送器分别通过信号线与所述数据采集装置相连，所述气水脉冲发生装置的一端用高压气管连接所述高压供气装置，另一端通过高压气管与所述冲洗管相连，所述图像采集装置包括：照明系统、高速摄像机和图像采集卡，其中，高速摄像机与图像采集卡以信号线相连，高速摄像机对冲洗管中的两相流态进行拍摄。2.根据权利要求1所述的一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，其特征在于，所述循环供水装置包括：水箱和水泵，所述水箱通过水管与所述水泵相连，所述水泵与冲洗管通过水管连通，所述水泵与冲洗管之间的水管上设置有压力调节阀和第一压力表。3.根据权利要求1所述的一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，其特征在于，所述压差传感器、流量计和压力变送器数量为多个；所述数据采集装置包括以信号线相连的数据采集卡和信号调理电路板。4.根据权利要求3所述的一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，其特征在于，所述信号调理板上设置有线材，用于与压差传感器、流量计和压力变送器相连。5.根据权利要求1所述的一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，其特征在于，所述高压供气装置包括：空气压缩机和储气罐，所述空气压缩机与所述储气罐以高压气管相连，所述储气罐一端的高压气管上设置有逆止阀和第二压力表。6.根据权利要求1所述的一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，其特征在于，所述气水脉冲发生装置包括：气水脉冲发生器、气水脉冲控制仪，所述气水脉冲发生器与所述气水脉冲控制仪之间以信号线和高压气管相连，所述气水脉冲控制仪通过高压气管与冲洗管的进气喷嘴连接，所述进气喷嘴一端的气管上设置有第二逆止阀，所述气水脉冲控制仪一端的高压气管上设置有转子流量计。7.根据权利要求1所述的一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，其特征在于，还包括计算机，所述图像采集装置和数据采集装置分别与所述计算机通过信号线相连。8.根据权利要求2所述的一种气水脉冲管道清洗试验与记录装置，其特征在于，所述冲洗管与所述水管和所述进气喷嘴之间都是以螺纹连接的；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨坤，赵明，舒诗湖，黄怡，
申请(专利权)人：上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31