一种高低温介质循环测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高低温介质循环测试装置及方法，所述测试装置包括高温介质发生器、低温介质发生器、样品连接装置、介质通断控制装置和控制系统；所述高温介质发生器和低温介质发生器分别通过管道与介质通断控制装置连接；所述样品连接装置的一端通过管道连接介质通断控制装置，另一端连接样品，且所述样品连接装置上配置有测量介质或样品表面温度的温度测量器；所述介质通断控制装置和温度测量器分别与控制系统电连接，所述控制系统通过接收温度测量器的温度信号用于控制介质通断控制装置的开启和关闭。通过本发明专利技术可以实现自动化的高低温介质循环测试过程，有效地解决了试验介质的通断和温度的测量与控制问题。

【技术实现步骤摘要】
一种高低温介质循环测试装置及方法
本专利技术涉及评价管道的耐高低温介质性能领域，尤其涉及一种高低温介质循环测试装置及方法。
技术介绍
评价内衬塑料防腐蚀管道元件耐高低温介质性能的方法主要是热胀冷缩试验，而以聚四氟乙烯为代表的内衬塑料防腐蚀管道元件的热胀冷缩试验所需的试验高温最高可达260℃，由于受加热装置(锅炉)的容积大小和水蒸气压以及安全因素的限制，常规的实验室内的高温介质为不超过150℃的水蒸气，当需要更高的温度时，需要选用大型的加热装置，这在很大程度上制约了设备厂家的产品设计方式和提高使用用户的成本。同时，现有技术在试验过程中，实现有效地解决试验介质的通断和温度测量与控制都是比较困难的。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的在于，提供一种高低温介质循环测试装置及方法，可以实现高低温介质的自动切换、通断和控制。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种高低温介质循环测试装置，包括高温介质发生器、低温介质发生器、样品连接装置、介质通断控制装置和控制系统；所述高温介质发生器和低温介质发生器分别通过管道与介质通断控制装置连接；所述样品连接装置的一端通过管道连接介质通断控制装置，另一端连接样品，且所述样品连接装置上配置有测量介质或样品表面温度的温度测量器；所述介质通断控制装置和温度测量器分别与控制系统电连接，所述控制系统通过接收温度测量器的温度信号用于控制介质通断控制装置的开启和关闭。相对于现有技术，本专利技术通过温度测量器、介质通断控制装置和控制系统的协同作用，自动测量高温介质、低温介质和样品温度并进行判断，自动切换高温介质和低温介质，实现了整个试验过程的自动化。进一步地，所述介质通断控制装置包括若干个单向控制阀，所述若干个单向控制阀分别设于介质通断控制装置与高温介质发生器、低温介质发生器、样品连接装置连接的管道上。进一步地，所述温度测量器包括用于测量介质温度的介质温度测量器和用于测量样品表面温度的样品温度测量器，所述介质温度测量器设于样品连接装置与样品的连接接口内，所述样品温度测量器从连接接口引出并与样品表面连接。进一步地，所述高温介质发生器包括高温水蒸气发生器和热水箱，所述高温水蒸气发生器包括通过管道连接的电加热锅炉和水蒸气加热器。采用小型化的电加热锅炉的热水加热方式和水蒸气加热器的气体再加热方式相结合，可以产生过饱和的高温水蒸气，最大温度可达300℃。高于100℃试验时，只开启高温水蒸气发生器，热水箱不开启，但需要连通，起接收和排放的作用。进一步地，所述热水箱配置加热单元、进水阀和排水阀。进一步地，所述低温介质发生器为冷水箱，所述冷水箱配置制冷机、进水阀和排水阀。进一步地，所述高低温介质循环测试装置还包括压缩空气源，所述压缩空气源通过管道与介质通断控制装置连接。压缩空气源提供的压缩空气可用于排空样品及整个管路内残余的杂质和水分。本专利技术还提供了一种高低温介质循环测试方法，该方法基于本专利技术所述的高低温介质循环测试装置，包括以下步骤：S1：在控制系统中设置试验条件参数，所述试验条件参数包括试验方式、试验高温、试验低温和循环次数；S2：开启高温介质通断控制装置，通入高温介质，直至温度测量器测得的温度达到设置的试验高温，关闭高温介质通断控制装置；S3：开启低温介质通断控制装置，通入低温介质，直至温度测量器测得的温度达到设置的试验低温，关闭低温介质通断控制装置；S4：重复步骤S2和步骤S3过程，循环通入高温介质和低温介质，直至完成设置的循环次数。相对于现有技术，本专利技术采用程序控制实现了自动化的高低温介质循环测试过程，自动测量高温介质、低温介质和样品温度并进行判断，自动切换高温介质和低温介质，有效地解决了试验介质的通断和温度的测量与控制问题，实现了整个试验过程的自动化。进一步地，所述试验方式为以样品内试验介质温度为判断方式或以样品表面温度为判断方式。进一步地，所述温度测量器测得的温度为样品出口端试验介质温度或样品表面温度。为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。附图说明图1为实施例的高低温介质循环测试装置的结构示意图。图2为实施例的高温水蒸气发生器的结构示意图。具体实施方式请参阅图1，其为本实施例的高低温介质循环测试装置的结构示意图。该测试装置包括高温水蒸气发生器10、热水箱20、冷水箱30、样品连接装置40、介质通断控制装置50、压缩空气源60、样品环境箱70和和控制系统(图中未显示)。所述高温水蒸气发生器10、热水箱20、冷水箱30、样品连接装置40、压缩空气源60分别通过管道与介质通断控制装置50连接。待测试的样品80置于样品环境箱70内，所述样品环境箱70密闭透明，所述样品80的两端连接样品连接装置40。所述样品连接装置40配置有温度测量器(图中未显示)，用以测量介质或样品表面的温度。所述介质通断控制装置50、温度测量器分别与控制系统电连接，所述控制系统通过接收温度测量器的温度信号用于控制介质通断控制装置50的开启和关闭。具体的，请参阅图2，其为高温水蒸气发生器10的结构示意图，所述高温水蒸气发生器10包括若干个普通水蒸气发生器11和水蒸气加热器12，所述水蒸气加热器12通过蒸气管道13与普通水蒸气发生器11连接；所述普通水蒸气发生器11和水蒸气加热器12均设有截止阀14和安全阀15，保证密封性和安全性。本实施例中，普通水蒸气发生器11为电加热锅炉，设有两个，采用电阻丝通电发热原理(对炉体材料种类选择要求不高，各类不锈钢材质均可)，对于150℃以上试验温度，可根据样品规格的大小开启一个或多个电加热锅炉(也可通过开启一组或多组加热电阻丝)产生足够量的水蒸气，再通过水蒸气加热器加热达到所需的温度，采用小型化的电加热锅炉的热水加热方式和水蒸气加热器的气体再加热方式相结合，可以产生过饱和的高温水蒸气，最高温度可达300℃。而对于150℃以下的试验温度，一般可以不需开启水蒸气加热器即可实现。具体的，所述热水箱20配置加热单元、进水阀和排水阀，并配置输出管道和流回管道，分别与介质通断控制装置50连接。所述冷水箱30配置制冷机、进水阀和排水阀，并配置输出管道和流回管道，分别与介质通断控制装置50连接。具体的，所述介质通断控制装置50包括若干个单向控制阀51和一个调节阀52，所述若干个单向控制阀51分别设于介质通断控制装置50与高温水蒸气发生器10、热水箱20、冷水箱30、样品连接装置40、压缩空气源60连接的管道上；所述调节阀52设于介质通断控制装置50与样品连接装置40的连接的管道上。具体的，所述温度测量器包括用于测量介质温度的介质温度测量器和用于测量样品表面温度的样品温度测量器。所述介质温度测量器设有两个，设于样品连接装置40与样品80两端的连接接口内，以分别测量样品80的进口端和出口端的试验介质温度；所述样品温度测量器设有三个，从连接接口引出并靠近于样品80表面，以测量样品80中间外壳与两端法兰处的表面温度。本实施例的工作原理是：采用高温水蒸气发生器或热水箱提供高温介质，采用冷水箱提供低温介质，采用温度测量器测量介质温度或样品温度，通过温度测量器、介质通断控制装置和控制系统的协同作用，控制系统监控试验过程中的温度并根据温度测量器测得的温度信号按照试验要求控制各单向控制阀的通断和调节阀的特征，实现自动化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高低温介质循环测试装置，其特征在于：包括高温介质发生器、低温介质发生器、样品连接装置、介质通断控制装置和控制系统；所述高温介质发生器和低温介质发生器分别通过管道与介质通断控制装置连接；所述样品连接装置的一端通过管道连接介质通断控制装置，另一端连接样品，且所述样品连接装置上配置有测量介质或样品表面温度的温度测量器；所述介质通断控制装置和温度测量器分别与控制系统电连接，所述控制系统通过接收温度测量器的温度信号用于控制介质通断控制装置的开启和关闭。

【技术特征摘要】
1.一种高低温介质循环测试装置，其特征在于：包括高温介质发生器、低温介质发生器、样品连接装置、介质通断控制装置和控制系统；所述高温介质发生器和低温介质发生器分别通过管道与介质通断控制装置连接；所述样品连接装置的一端通过管道连接介质通断控制装置，另一端连接样品，且所述样品连接装置上配置有测量介质或样品表面温度的温度测量器；所述介质通断控制装置和温度测量器分别与控制系统电连接，所述控制系统通过接收温度测量器的温度信号用于控制介质通断控制装置的开启和关闭。2.根据权利要求1所述的高低温介质循环测试装置，其特征在于：所述介质通断控制装置包括若干个单向控制阀，所述若干个单向控制阀分别设于介质通断控制装置与高温介质发生器、低温介质发生器、样品连接装置连接的管道上。3.根据权利要求1或2所述的高低温介质循环测试装置，其特征在于：所述温度测量器包括用于测量介质温度的介质温度测量器和用于测量样品表面温度的样品温度测量器，所述介质温度测量器设于样品连接装置与样品的连接接口内，所述样品温度测量器从连接接口引出并与样品表面连接。4.根据权利要求3所述的高低温介质循环测试装置，其特征在于：所述高温介质发生器包括高温水蒸气发生器和热水箱，所述高温水蒸气发生器包括通过管道连接的电加热锅炉和水蒸气加热器。5.根据权利要求4所述的高低温介...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文栋，笪菁，辛明亮，黄国家，张胜军，李茂东，申洋，丁金森，王帅，
申请(专利权)人：广州特种承压设备检测研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44