一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置及方法制造方法及图纸

一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置及方法，检测装置包括PLA固定外壳、固定螺丝、电极屏蔽罩、金属电极板以及橡胶保护屏蔽引线，PLA固定外壳呈圆形抱箍状结构并通过固定螺丝锁紧，PLA固定外壳的外沿分别设有卡块和卡槽，金属电极板和电极屏蔽罩分别通过卡块和卡槽由内向外对称固定安装在PLA固定外壳上，橡胶保护屏蔽引线延金属电极板中心并从设于PLA固定外壳侧面的引出口引出，检测方法包括利用电容传感器检测器和LCR数字电桥检测仪采集并获取金属电极板之间的电容数据信息，再通过上位机对检测结果进行定量分析并绘制非金属管道污垢沉积厚度与电容数据信息之间的拟合曲线图，本发明专利技术安装简单，测量方便，能非常快速的测定非金属管道的污垢厚度。

A device and method for measuring the thickness of non-metallic pipeline fouling based on capacitance method

【技术实现步骤摘要】
一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置及方法
本专利技术涉及非金属管道污垢检测
，特别是一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置及方法。
技术介绍
目前，各类非金属PPR、PVC、玻璃纤维、PE等材质管道在生活及工业中都得到了大量的使用，随着工业生产及生活水平的快速发展，管道污垢带来的危害也越来越突出，其造成管道过流面积减小，输送能耗增大，严重时出现堵管、变形、爆裂等现象，给循环水系统安全运行带来了巨大隐患，经济生产也带来了巨大损失。目前关于非金属管道污垢厚度检测的研究存在以下几个问题：针对非接触式的检测方法，检测参数较多，引入误差增加；针对接触式的检测方法，检测探头易受污染，检测结果不准，探头损害较大；其次，部分检测器件功耗较大，经济损失严重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置及方法，以解决上述技术背景所提出的问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置，包括PLA固定外壳、固定螺丝、电极屏蔽罩、金属电极板以及橡胶保护屏蔽引线，所述PLA固定外壳呈圆形抱箍状结构，PLA固定外壳上下两端分别设有螺孔，所述固定螺丝通过所述螺孔将PLA固定外壳锁紧，PLA固定外壳的外沿分别设有卡块和卡槽，所述金属电极板和电极屏蔽罩分别通过所述卡块和卡槽由内向外对称固定安装在PLA固定外壳上，所述橡胶保护屏蔽引线延金属电极板中心并从设于PLA固定外壳侧面的引出口引出。<br>进一步的，所述电极屏蔽罩侧面设有供橡胶保护屏蔽引线引出的缺槽。进一步的，所述引出口上设有金属电极引线接头，所述金属电极引线接头与橡胶保护屏蔽引线电性连接。进一步的，所述橡胶保护屏蔽引线由外向内分别设有橡胶保护层、网格状金属屏蔽层以及金属电极引线。进一步的，所述PLA固定外壳的内径与待测非金属管道的外径相同。一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测方法，其检测方法包括以下步骤：S1、通过固定螺丝检测装置固定安装在待测非金属管道的外壁上，将电容传感器检测器与金属电极引线接头连接，再将LCR数字电桥检测仪与电容传感器检测器连接，最后将上位机与LCR数字电桥检测连接；S2、通过电容传感器检测器和LCR数字电桥检测仪采集并获取金属电极板之间的电容数据信息；S3、上位机对电容数据信息进行定量分析并绘制非金属管道污垢沉积厚度与电容数据信息之间的拟合曲线图。本专利技术的有益效果是：本专利技术针对对称曲面板电容求解算法、管道污垢沉积对电容传感器相对极板间的介电常数影响进行分析，设计电容法非金属管道污垢厚度检测装置，实现检测电容与污垢厚度之间的数值对应关系，从而间接实现非金属管道污垢厚度的非接触式精准测量，同时本专利技术还具有安装简单、操作方便、测量准确、响应速度快的特点，可广泛应用于工业生产、生活用水、化工实验等多种场所循环水系统非金属管路污垢检测。附图说明图1为本专利技术检测装置的爆炸图；图2为本专利技术PLA固定外壳的结构示意图；图3为本专利技术检测装置与非金属管道的安装图；图4为本专利技术橡胶保护屏蔽引线的结构示意图；图5为本专利技术检测装置的正视图；图6为本专利技术检测简直的侧视图；图7为本专利技术污垢厚度与测定电容值的拟合曲线图；图8为本专利技术金属电极板长度与电容检测值的关系图；图9为本专利技术金属电极板张角与电容检测值的关系图。图中，1-PLA固定外壳，2-固定螺丝，3-电极屏蔽罩，4-金属电极板，5-橡胶保护屏蔽引线，6-金属电极引线接头，7-缺槽，8-橡胶保护层，9-网格状金属屏蔽层，10-金属电极引线，11-螺孔，12-引出口，13-卡块，14-卡槽，15-非金属管道。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。实施例：一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置，请参阅附图1-附图3所示，包括PLA固定外壳1、固定螺丝2、电极屏蔽罩3、金属电极板4以及橡胶保护屏蔽引线5；PLA固定外壳1呈圆形抱箍状结构，PLA固定外壳1上下两端分别设有螺孔11，固定螺丝2通过螺孔11将PLA固定外壳1锁紧，PLA固定外壳1的外沿分别设有卡块13和卡槽14，金属电极板4和电极屏蔽罩3分别通过卡块13和卡槽14由内向外对称固定安装在PLA固定外壳1上，橡胶保护屏蔽引线5延金属电极板4中心并从设于PLA固定外壳1侧面的引出口12引出。进一步的，请参阅附图-2所示，电极屏蔽罩3侧面设有供橡胶保护屏蔽引线5引出的缺槽7。进一步的，请参照附图-1所示，引出口12上设有金属电极引线接头6，金属电极引线接头6与橡胶保护屏蔽引线5电性连接。进一步的，请参阅附图-4所示，橡胶保护屏蔽引线5由外向内分别设有橡胶保护层8、网格状金属屏蔽层9以及金属电极引线10，网格状金属屏蔽层9和电极屏蔽罩3能有效的减小外界对金属电极引线10传输信号的干扰，增强了检测的准确性。进一步的，请参阅附图-3所示，PLA固定外壳1的内径与待测非金属管道15的外径相同，具体在实施中，PLA固定外壳1的内径按非金属管道15的外径设计，从而实现PLA固定外壳1完全贴合式固定在非金属管道15外壁上。一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测方法，其检测方法包括以下步骤：S1、通过固定螺丝检测装置固定安装在待测非金属管道的外壁上，将电容传感器检测器与金属电极引线接头连接，再将LCR数字电桥检测仪与电容传感器检测器连接，最后将上位机与LCR数字电桥检测连接；S2、通过电容传感器检测器和LCR数字电桥检测仪采集并获取金属电极板之间的电容数据信息；S3、上位机对电容数据信息进行定量分析并绘制非金属管道污垢沉积厚度与电容数据信息之间的拟合曲线图。需要对以上检测方法说明的是，本方法从电容法检测非金属管道污垢厚度变化的机理出发，分析金属电极板4间介质介电常数对检测结果的影响，借助LCR数字电桥测量仪获取电容传感检测器采集的金属电极板4之间的电容数据信息，并通过上位机对多组电容数据信息进行定量分析并绘制出电容数据与污垢沉积结果的拟合曲线图，结果参阅附图-7所示，得到的拟合曲线图表明金属电极板4之间的电容值与污垢厚度具有线性相关性。需要对以上实施例进一步说明的是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置，包括PLA固定外壳(1)、固定螺丝(2)、电极屏蔽罩(3)、金属电极板(4)以及橡胶保护屏蔽引线(5)，其特征在于，所述PLA固定外壳(1)呈圆形抱箍状结构，PLA固定外壳(1)上下两端分别设有螺孔(11)，所述固定螺丝(2)通过所述螺孔(11)将PLA固定外壳(1)锁紧，PLA固定外壳(1)的外沿分别设有卡块(13)和卡槽(14)，所述金属电极板(4)和电极屏蔽罩(3)分别通过所述卡块(13)和卡槽(14)由内向外对称固定安装在PLA固定外壳(1)上，所述橡胶保护屏蔽引线(5)延金属电极板(4)中心并从设于PLA固定外壳(1)侧面的引出口(12)引出。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置，包括PLA固定外壳(1)、固定螺丝(2)、电极屏蔽罩(3)、金属电极板(4)以及橡胶保护屏蔽引线(5)，其特征在于，所述PLA固定外壳(1)呈圆形抱箍状结构，PLA固定外壳(1)上下两端分别设有螺孔(11)，所述固定螺丝(2)通过所述螺孔(11)将PLA固定外壳(1)锁紧，PLA固定外壳(1)的外沿分别设有卡块(13)和卡槽(14)，所述金属电极板(4)和电极屏蔽罩(3)分别通过所述卡块(13)和卡槽(14)由内向外对称固定安装在PLA固定外壳(1)上，所述橡胶保护屏蔽引线(5)延金属电极板(4)中心并从设于PLA固定外壳(1)侧面的引出口(12)引出。


2.根据权利要求1所述的一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置，其特征在于，所述电极屏蔽罩(3)侧面设有供橡胶保护屏蔽引线(5)引出的缺槽(7)。


3.根据权利要求1所述的一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置，其特征在于，所述引出口(12)上设有金属电极引线接头(6)，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹生现，刘鹏，王恭，范思远，邢会爽，张叶，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22