[發明專利]一種基于電容法的非金屬管道污垢厚度檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 201911333233.2
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110895129A
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 曹生現;劉鵬;王恭;范思遠;邢會爽;張葉
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 成都瑞創華盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51270
• 代理人: 鄧瑞;辜強

一種基于電容法的非金屬管道污垢厚度檢測裝置及方法，檢測裝置包括PLA固定外殼、固定螺絲、電極屏蔽罩、金屬電極板以及橡膠保護屏蔽引線，PLA固定外殼呈圓形抱箍狀結構并通過固定螺絲鎖緊，PLA固定外殼的外沿分別設有卡塊和卡槽，金屬電極板和電極屏蔽罩分別通過卡塊和卡槽由內向外對稱固定安裝在PLA固定外殼上，橡膠保護屏蔽引線延金屬電極板中心并從設于PLA固定外殼側面的引出口引出，檢測方法包括利用電容傳感器檢測器和LCR數字電橋檢測儀采集并獲取金屬電極板之間的電容數據信息，再通過上位機對檢測結果進行定量分析并繪制非金屬管道污垢沉積厚度與電容數據信息之間的擬合曲線圖，本發明安裝簡單，測量方便，能非?？焖俚臏y定非金屬管道的污垢厚度。

技術領域

本發明涉及非金屬管道污垢檢測技術領域，特別是一種基于電容法的非金屬管道污垢厚度檢測裝置及方法。

背景技術

目前，各類非金屬PPR、PVC、玻璃纖維、PE等材質管道在生活及工業中都得到了大量的使用，隨著工業生產及生活水平的快速發展，管道污垢帶來的危害也越來越突出，其造成管道過流面積減小，輸送能耗增大，嚴重時出現堵管、變形、爆裂等現象，給循環水系統安全運行帶來了巨大隱患，經濟生產也帶來了巨大損失。

目前關于非金屬管道污垢厚度檢測的研究存在以下幾個問題：針對非接觸式的檢測方法，檢測參數較多，引入誤差增加；針對接觸式的檢測方法，檢測探頭易受污染，檢測結果不準，探頭損害較大；其次，部分檢測器件功耗較大，經濟損失嚴重。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于電容法的非金屬管道污垢厚度檢測裝置及方法，以解決上述技術背景所提出的問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種基于電容法的非金屬管道污垢厚度檢測裝置，包括PLA固定外殼、固定螺絲、電極屏蔽罩、金屬電極板以及橡膠保護屏蔽引線，所述PLA固定外殼呈圓形抱箍狀結構，PLA固定外殼上下兩端分別設有螺孔，所述固定螺絲通過所述螺孔將PLA固定外殼鎖緊，PLA固定外殼的外沿分別設有卡塊和卡槽，所述金屬電極板和電極屏蔽罩分別通過所述卡塊和卡槽由內向外對稱固定安裝在PLA固定外殼上，所述橡膠保護屏蔽引線延金屬電極板中心并從設于PLA固定外殼側面的引出口引出。

進一步的，所述電極屏蔽罩側面設有供橡膠保護屏蔽引線引出的缺槽。

進一步的，所述引出口上設有金屬電極引線接頭，所述金屬電極引線接頭與橡膠保護屏蔽引線電性連接。

進一步的，所述橡膠保護屏蔽引線由外向內分別設有橡膠保護層、網格狀金屬屏蔽層以及金屬電極引線。

進一步的，所述PLA固定外殼的內徑與待測非金屬管道的外徑相同。

一種基于電容法的非金屬管道污垢厚度檢測方法，其檢測方法包括以下步驟：

S1、通過固定螺絲檢測裝置固定安裝在待測非金屬管道的外壁上，將電容傳感器檢測器與金屬電極引線接頭連接，再將LCR數字電橋檢測儀與電容傳感器檢測器連接，最后將上位機與LCR數字電橋檢測連接；

S2、通過電容傳感器檢測器和LCR數字電橋檢測儀采集并獲取金屬電極板之間的電容數據信息；

S3、上位機對電容數據信息進行定量分析并繪制非金屬管道污垢沉積厚度與電容數據信息之間的擬合曲線圖。

本發明的有益效果是：本發明針對對稱曲面板電容求解算法、管道污垢沉積對電容傳感器相對極板間的介電常數影響進行分析，設計電容法非金屬管道污垢厚度檢測裝置，實現檢測電容與污垢厚度之間的數值對應關系，從而間接實現非金屬管道污垢厚度的非接觸式精準測量，同時本發明還具有安裝簡單、操作方便、測量準確、響應速度快的特點，可廣泛應用于工業生產、生活用水、化工實驗等多種場所循環水系統非金屬管路污垢檢測。

附圖說明