一种具有轴向位移检测装置的外压型膨胀节制造方法及图纸

一种具有轴向位移检测装置的外压型膨胀节，包括进口端管、出口端管、保护外罩、波纹管和轴向位移检测装置，轴向位移检测装置由金属环形外极板、金属环形内极板、固定组件和电容检测器，金属环形外极板不接触的套设在金属环形内极板外侧，金属环形外极板通过固定组件固定在保护外罩未固定的一端的外壁上，金属环形内极板固定设置在出口端管上，电容检测器根据位移状态下金属环形外极板和金属环形内极板之间的电容值计算得到膨胀节的轴向位移值，通过两块相套设的环形极板，利用检测得到的电容值，计算得出膨胀节的轴向位移值，其结构简单，能够适应地上、管沟以及直埋等膨胀节工况。

An External Pressure Expansion Joint with Axial Displacement Detection Device

An external pressure expansion joint with an axial displacement detection device includes an inlet end tube, an outlet end tube, a protective cover, a corrugated tube and an axial displacement detection device. The axial displacement detection device consists of a metal annular outer plate, a metal annular inner plate, a fixed assembly and a capacitance detector. The metal annular outer plate is non-contact sleeve arranged outside the metal annular inner plate and the metal annular outer pole. The plate is fixed on the outer wall of the unstable end of the protective cover by a fixed component, and the metal annular inner polar plate is fixed on the outlet tube. The capacitance detector calculates the axial displacement value of the expansion joint according to the capacitance value between the metal annular outer polar plate and the metal annular inner polar plate under the displacement state, and calculates the axial displacement value of the expansion joint through two annular polar plates which are nested by two annular polar plates. The axial displacement value of expansion joint is obtained. Its structure is simple, and it can adapt to the working conditions of expansion joint such as ground, pipe trench and buried directly.

【技术实现步骤摘要】
一种具有轴向位移检测装置的外压型膨胀节
本专利技术涉及外压型膨胀节，具体说的是一种具有轴向位移检测装置的外压型膨胀节。
技术介绍
膨胀节作为管道压力管道的补偿器，它能够补偿管道的热变形、机械变形等，起到了降低管道应力和提高管道使用寿命的作用。因而多应用于在长距离压力管道、管道及设备之间的连接中，以轴向伸缩或角度变化来补偿管路系统或设备因温差或机械运动造成的位移。但是由于实际工况可能偏离设计工况，膨胀节的实际轴向位移可能超出设计补偿量而导致膨胀节发生破裂、失稳、泄漏等失效现象，一旦膨胀节失效就会影响管道安全运行。地上管道或管沟内管道的膨胀节的失效可以被巡检人员及时发现，可以避免事故的扩大；但是部分直埋管道的膨胀节无法被直接巡检，膨胀节失效就无法被及时发现，可能造成较为严重的事故。因此设计一种膨胀节轴向位移的检测装置至关重要，尤其是能够适应直埋式膨胀节工况的装置更为重要。目前国内外针对膨胀节轴向位移的检测多采用位移传感器，将传感器的两端与膨胀节两端相连，随着膨胀节的拉伸或压缩移动，位移传感器即可测得相应的位移值。虽然该类方法能够检测到膨胀节的轴向位移，但是所采用的位移传感器大多对使用环境有一定的要求，而且需要设计专用的保护装置，结构较复杂。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有轴向位移检测装置的外压型膨胀节，通过两块相套设的环形极板，利用检测得到的电容值，计算得出膨胀节的轴向位移值，其结构简单，能够适应地上、管沟以及直埋等膨胀节工况。为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种具有轴向位移检测装置的外压型膨胀节，外压型膨胀节包括进口端管、出口端管、保护外罩、波纹管和轴向位移检测装置，保护外罩的一端与进口端管固定连接，其另一端套设在出口端管上，并与出口端管之间设有滑动间隙，在保护外罩与出口端管之间围成的空间内设有套设在出口端管上的波纹管，波纹管的一端通过环板固定连接在出口端管上，波纹管的另一端与保护外罩未固定的一端固定连接，轴向位移检测装置由金属环形外极板、金属环形内极板、固定组件和电容检测器，金属环形外极板不接触的套设在金属环形内极板外侧，金属环形外极板和金属环形内极板的中心线与膨胀节的轴线重合，金属环形外极板通过固定组件固定在保护外罩未固定的一端的外壁上，金属环形内极板固定设置在出口端管上，金属环形外极板和金属环形内极板在初始状态下重合，随着膨胀节的拉伸或压缩，金属环形外极板和金属环形内极板从初始状态改变为位移状态，电容检测器分别与金属环形外极板和金属环形内极板连接，检测金属环形外极板和金属环形内极板之间的电容值，电容检测器根据位移状态下金属环形外极板和金属环形内极板之间的电容值计算得到膨胀节的轴向位移值。固定组件为装运杆，装运杆的一端固定在出口端管上，另一端将绝缘固定罩固定在保护外罩上，绝缘固定罩包裹在金属环形外极板的外侧。金属环形内极板的外侧包裹有焊接在出口端管上的绝缘保护罩。绝缘保护罩的外径大于出口端管的外径。绝缘保护罩和绝缘固定罩上均设有使金属环形外极板和金属环形内极板相连通的泄露通孔。本专利技术有益效果是：1、本专利技术采用金属环形外极板、金属环形内极板、固定组件和电容检测器，适用于高温工况，金属环形外极板、金属环形内极板和金属环形内极板不接触套设在一起，结构简单，受环境影响小，安装简单，其安装位置及结构对膨胀节具有一定的保护作用。2、利用装动杆作为固定组件，即可以对金属环形外极板进行安装，又可起到对波纹管限位的作用。3、设置的绝缘保护罩的外径大于出口端管的外径，当膨胀节波纹管破损较小，可以具有一定的防泄露作用。4、在绝缘保护罩和绝缘固定罩上加入泄露通孔，当膨胀节泄露时，两极板导通电容值改变小于初始电容值，判定膨胀节泄露。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的金属环形外极板和金属环形内极板的初始状态示意图；图3为本专利技术的金属环形外极板和金属环形内极板的位移状态示意图；图4为本专利技术的泄露通孔的结构示意图；图5为本专利技术的电容检测器的电路原理框图；图中：1、进口端管，2、导流筒，3、保护外罩，4、波纹管，5、轴向位移检测装置，51、绝缘固定罩，52、绝缘保护罩，5-1、外盖板，5-2、金属环形外极板，5-3、外罩板，5-4、内罩板，5-5、金属环形内极板，5-6、内盖板，5-7、泄露通孔，6、出口端管，7、密封压盖，8、装运杆。具体实施方式一种具有轴向位移检测装置的外压型膨胀节，外压型膨胀节包括进口端管1、出口端管6、保护外罩3、波纹管4和轴向位移检测装置5，保护外罩3的一端与进口端管1固定连接，其另一端套设在出口端管6上，并与出口端管6之间设有滑动间隙，在保护外罩3与出口端管6之间围成的空间内设有套设在出口端管6上的波纹管4，波纹管4的一端通过环板固定连接在出口端管6上，波纹管4的另一端与保护外罩3未固定的一端固定连接，介质经进口端管1进入膨胀节，再通过进口端管与出口端管之间的间隙进入保护外罩3与波纹管4之间围成的空间，介质对波纹管4产生压力推力，使波纹管拉伸或收缩，在出口端管6上产生位移，如波纹管破损，介质泄露从保护外罩3与出口端管之间的间隙流出。轴向位移检测装置5由金属环形外极板5-2、金属环形内极板5-5、固定组件和电容检测器，金属环形外极板5-2不接触的套设在金属环形内极板5-5外侧，金属环形外极板5-2和金属环形内极板5-5的中心线与膨胀节的轴线重合，金属环形外极板5-2通过固定组件固定在保护外罩3未固定的一端的外壁上，即金属环形外极板5-2可随波纹管一起产生位移，而固定组件在固定金属环形外极板时，与金属环形外极板固定的位置为非金属材质，金属环形内极板5-5固定设置在出口端管6上，当金属环形内极板5-5直接安装在出口端管6上时，出口端管6为非金属材料，若金属环形内极板5-5通过连接件安装在出口端管上，该连接件垫在金属环形内极板5-5外侧，防止金属环形内极板5-5与其它金属件接触，金属环形外极板5-2和金属环形内极板5-5在初始状态下重合，随着膨胀节的拉伸或压缩，金属环形外极板5-2和金属环形内极板5-5从初始状态改变为位移状态，电容检测器分别与金属环形外极板5-2和金属环形内极板5-5连接，检测金属环形外极板5-2和金属环形内极板5-5之间的电容值，电容检测器根据位移状态下金属环形外极板5-2和金属环形内极板5-5之间的电容值计算得到膨胀节的轴向位移值。电容检测器对金属环形外极板5-2和金属环形内析板5-5进行供电，可检测出金属环形外极板5-2与金属环形内极板5-5之间的电容值，并根据位移状态电容值和初始状态的电容值以及初始状态重合长度，计算得到膨胀节的轴向位移值，例如，由一个大小固定的参考电容、CAV424电容检测芯片、单片机、电源组成，如图5所示，固定参考电容接CAV424参考端，CAV424电容检测芯片的测量端采用测量连接线分别与内极板和外极板连接，检测两极板之间的位移检测电容值，CAV424信号输出端接单片机A/D口，单片机通过读取CAV424输出信号的大小即可获得位移测量电容的大小，电源为CAV424及单片机供电，单片机通过内部存储的位移计算公式计算出相应的位移值，通过与单片机连接的显示装置进行显示，单片机与显示装置均为市售产品，选用与CAV424电容检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有轴向位移检测装置的外压型膨胀节，外压型膨胀节包括进口端管（1）、出口端管（6）、保护外罩（3）、波纹管（4）和轴向位移检测装置（5），保护外罩（3）的一端与进口端管（1）固定连接，其另一端套设在出口端管（6）上，并与出口端管（6）之间设有滑动间隙，在保护外罩（3）与出口端管（6）之间围成的空间内设有套设在出口端管（6）上的波纹管（4），波纹管（4）的一端通过环板固定连接在出口端管（6）上，波纹管（4）的另一端与保护外罩（3）未固定的一端固定连接，其特征在于：轴向位移检测装置（5）由金属环形外极板（5‑2）、金属环形内极板（5‑5）、固定组件和电容检测器，金属环形外极板（5‑2）不接触的套设在金属环形内极板（5‑5）外侧，金属环形外极板（5‑2）和金属环形内极板（5‑5）的中心线与膨胀节的轴线重合，金属环形外极板（5‑2）通过固定组件固定在保护外罩（3）未固定的一端的外壁上，金属环形内极板（5‑5）固定设置在出口端管（6）上，金属环形外极板（5‑2）和金属环形内极板（5‑5）在初始状态下重合，随着膨胀节的拉伸或压缩，金属环形外极板（5‑2）和金属环形内极板（5‑5）从初始状态改变为位移状态，电容检测器分别与金属环形外极板（5‑2）和金属环形内极板（5‑5）连接，检测金属环形外极板（5‑2）和金属环形内极板（5‑5）之间的电容值，电容检测器根据位移状态下金属环形外极板（5‑2）和金属环形内极板（5‑5）之间的电容值计算得到膨胀节的轴向位移值。...

【技术特征摘要】
1.一种具有轴向位移检测装置的外压型膨胀节，外压型膨胀节包括进口端管（1）、出口端管（6）、保护外罩（3）、波纹管（4）和轴向位移检测装置（5），保护外罩（3）的一端与进口端管（1）固定连接，其另一端套设在出口端管（6）上，并与出口端管（6）之间设有滑动间隙，在保护外罩（3）与出口端管（6）之间围成的空间内设有套设在出口端管（6）上的波纹管（4），波纹管（4）的一端通过环板固定连接在出口端管（6）上，波纹管（4）的另一端与保护外罩（3）未固定的一端固定连接，其特征在于：轴向位移检测装置（5）由金属环形外极板（5-2）、金属环形内极板（5-5）、固定组件和电容检测器，金属环形外极板（5-2）不接触的套设在金属环形内极板（5-5）外侧，金属环形外极板（5-2）和金属环形内极板（5-5）的中心线与膨胀节的轴线重合，金属环形外极板（5-2）通过固定组件固定在保护外罩（3）未固定的一端的外壁上，金属环形内极板（5-5）固定设置在出口端管（6）上，金属环形外极板（5-2）和金属环形内极板（5-5）在初始状态下重合，随着膨胀节的拉伸或压缩，金属环形外极板（5-2）和金属环形内极板（5-5）从初始...

【专利技术属性】
技术研发人员：李栓柱，杨玉强，刘向伟，张晓兰，
申请(专利权)人：洛阳双瑞特种装备有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41