專(zhuān)利名稱(chēng)：一種工業(yè)管線保溫效果測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及單片機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種工業(yè)管線 保溫效果測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始重視節(jié)能效果評(píng)價(jià)工作，但是，工業(yè)管線的現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能效果評(píng)價(jià) 仍然處于摸索階段，包括評(píng)價(jià)手段、評(píng)價(jià)方法、計(jì)算方法等方面，至今還沒(méi)有比較完善的方案。研究人員在過(guò)去的檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，評(píng)價(jià)結(jié)果受環(huán)境因素的影響較大，而對(duì)于一種絕 熱材料，其節(jié)能效果主要取決與工程設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，環(huán)境因素的影響應(yīng)該很小。工業(yè)總線 的檢測(cè)數(shù)據(jù)受環(huán)境影響差別比較大，直接關(guān)系到評(píng)價(jià)的正確性。在很多生產(chǎn)過(guò)程中，工業(yè)總線溫度的測(cè)量和控制都直接和安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效 率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等重大技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相聯(lián)系。因此，工業(yè)總線溫度的測(cè)量與控 制在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域中均受到了相當(dāng)程度的重視。目前迫切需要開(kāi)發(fā)出一種在進(jìn)行管線保溫效果測(cè)試時(shí)減少環(huán)境干擾的數(shù)據(jù)分析 方法，以求正確評(píng)價(jià)保溫(保冷)管線的節(jié)能效果。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種工業(yè)管線保溫效果測(cè)試裝置，其通過(guò)模 擬工業(yè)管線在不同工作環(huán)境下的模型，完成對(duì)工業(yè)管線溫度的數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控，從 而為工作人員根據(jù)要求模擬現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)管線工作條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)管線保溫效果的測(cè)試與評(píng) 價(jià)提供專(zhuān)用的測(cè)試裝置，對(duì)于提高工業(yè)總線的保溫效果，降低管理的成本，促進(jìn)工業(yè)上的推 廣應(yīng)用，具有重大的實(shí)際意義。為此，本實(shí)用新型提供了一種工業(yè)管線保溫效果測(cè)試裝置，包括多個(gè)管線加熱裝置，包括有多組工業(yè)管線和管式加熱器，用于根據(jù)工作人員輸入 的切換指令，選擇多組管線中的一組來(lái)進(jìn)行加熱；溫度采集單元，與管線加熱裝置相連接，用于采集所述管線加熱裝置正在加熱的 管線的溫度信號(hào)，并轉(zhuǎn)發(fā)給智能溫度監(jiān)控單元；智能溫度監(jiān)控單元，分別與溫度采集單元、功率驅(qū)動(dòng)單元相連接，其上具有液晶顯 示屏，用于接收所述溫度采集單元所采集工業(yè)管線的溫度信號(hào)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集到的溫度信 號(hào)實(shí)時(shí)輸出控制策略給功率驅(qū)動(dòng)單元，所述功率驅(qū)動(dòng)單元與管線加熱裝置相連接，從而驅(qū) 動(dòng)控制管式加熱器的加熱工作。其中，所述管線加熱裝置包括有三組工業(yè)管線，所述工業(yè)管線上安裝有U型的管 式加熱器，該管式加熱器在功率驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)輸出下完成對(duì)管線的加熱工作。其中，每組工業(yè)管線均為碳鋼材質(zhì)的鋼管1，每個(gè)鋼管1外壁設(shè)置有可拆裝的保溫 套2，所述鋼管1內(nèi)安裝有U型的不銹鋼管式加熱器3。[0013]其中，每個(gè)保溫套2均為可拆裝式，其由兩個(gè)半圓形套組成，所述保溫套2 —側(cè)通 過(guò)鉸鏈固定連接鋼管1，另一側(cè)通過(guò)螺栓固定在鋼管1上。其中，所述功率驅(qū)動(dòng)單元104為繼電接觸器。其中，所述溫度采集單元包括有單片機(jī)AT89S51和溫度傳感器，溫度傳感器用于 采集模擬的溫度電信號(hào)，在經(jīng)模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換形成數(shù)字信號(hào)送至單片機(jī)，單片機(jī)用于 將溫度數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)RS485總線上傳至智能溫度監(jiān)控單元。其中，所述RS485總線收發(fā)器由MAX485芯片組成。由以上本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可見(jiàn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供了 一種工業(yè)管線保溫效果測(cè)試裝置，其通過(guò)模擬工業(yè)管線在不同工作環(huán)境下的模型，完成對(duì) 工業(yè)管線溫度的數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控，為工業(yè)管線保溫效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)提供專(zhuān)用的測(cè) 試裝置，對(duì)于提高工業(yè)總線的保溫效果，降低管理的成本，促進(jìn)工業(yè)上的推廣應(yīng)用，具有重 大的實(shí)際意義。

圖1為本實(shí)用新型提供的一種工業(yè)管線保溫效果測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實(shí)用新型具有的管線加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為溫度采集單元中具有的看門(mén)狗電路連接圖；圖4為溫度采集單元中具有的單片機(jī)的工作電路圖；圖5為溫度采集單元中具有的RS485通信的電路連接圖；圖6為溫度采集單元中具有的模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器的電路連接圖；圖7為直流穩(wěn)壓電源的電路原理圖；圖8為智能溫度監(jiān)控單元中的顯示電路的電路連接圖；圖9為智能溫度監(jiān)控單元中的液晶屏電路；圖10為智能溫度監(jiān)控單元中的按鍵電路原理圖。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，
以下結(jié)合附圖和實(shí)施方式 對(duì)本圖1為本實(shí)用新型提供的一種工業(yè)管線保溫效果測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)框圖；參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型提供了 一種工業(yè)管線保溫效果測(cè)試裝置，包括有多個(gè)管線加 熱裝置101、溫度采集單元102、智能溫度監(jiān)控單元103和功率驅(qū)動(dòng)單元104，其中多個(gè)管線加熱裝置101，包括有多組工業(yè)管線和管式加熱器，用于根據(jù)工作人員 輸入的切換指令，選擇多組管線中的一組來(lái)進(jìn)行加熱(即切換選擇運(yùn)行一個(gè)管線加熱裝置 101)，模擬工業(yè)管線在不同工作環(huán)境下的模型；溫度采集單元102，與管線加熱裝置101相連接，用于采集所述管線加熱裝置101 正在加熱的管線的溫度信號(hào)，并轉(zhuǎn)發(fā)給智能溫度監(jiān)控單元103 ；智能溫度監(jiān)控單元103，分別與溫度采集單元102、功率驅(qū)動(dòng)單元104相連接，其上 具有液晶顯示屏，用于接收所述溫度采集單元102所采集工業(yè)管線的溫度信號(hào)，通過(guò)實(shí)時(shí) 采集到的溫度信號(hào)并且根據(jù)相應(yīng)的控制算法實(shí)時(shí)輸出控制策略給功率驅(qū)動(dòng)單元104，所述
4功率驅(qū)動(dòng)單元104與管線加熱裝置101相連接，從而驅(qū)動(dòng)控制管式加熱器的加熱工作。具體實(shí)現(xiàn)上，所述智能溫度監(jiān)控單元103采取的控制算法為PID算法(比例P、積 分I、微分D算法)；對(duì)于智能溫度監(jiān)控單元103，具體實(shí)現(xiàn)上，它預(yù)先存儲(chǔ)多個(gè)不同的溫度信號(hào)與多 個(gè)不同的控制策略之間的映射關(guān)系，接收所述溫度采集單元102所采集工業(yè)管線的溫度信 號(hào)，根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的多個(gè)不同的溫度信號(hào)與多個(gè)不同的控制策略之間的映射關(guān)系，通過(guò)運(yùn) 行控制算法(如PID算法)可以獲得與所接收的溫度信號(hào)具有映射關(guān)系的控制策略，然 后顯示給工作人員，讓工作人員可以實(shí)時(shí)根據(jù)該控制策略控制對(duì)工業(yè)管線的加熱操作，并 且根據(jù)工作人員輸入的指令，選擇切換運(yùn)行一個(gè)管線加熱裝置101并控制功率驅(qū)動(dòng)單元 104(具體為繼電接觸器)來(lái)驅(qū)動(dòng)管式加熱器進(jìn)行工作，還可以讓工作人員修改工業(yè)管線的 溫度設(shè)定值。對(duì)于智能溫度監(jiān)控單元103，它通過(guò)實(shí)時(shí)采集到的溫度信號(hào)并且根據(jù)預(yù)先設(shè)置好 的相應(yīng)控制算法(例如PID算法)實(shí)時(shí)輸出控制策略給功率驅(qū)動(dòng)單元104，從而控制管式加 熱器(即管線加熱裝置101)的加熱工作。具體實(shí)現(xiàn)上，對(duì)于本實(shí)用新型，還可以單獨(dú)設(shè)置一個(gè)控制策略預(yù)先存儲(chǔ)單元，其外 置于智能溫度監(jiān)控單元103且與智能溫度監(jiān)控單元103相連接，用于單獨(dú)預(yù)先存儲(chǔ)多個(gè)不 同的溫度信號(hào)與多個(gè)不同的控制策略之間的映射關(guān)系；在本實(shí)用新型中，所述控制策略預(yù) 先存儲(chǔ)單元可以為一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，優(yōu)選為非易失性隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器NVRAM。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)用新型中，對(duì)于智能溫度監(jiān)控單元103，它將溫度采樣值與 溫度設(shè)定值進(jìn)行比較獲得偏差，通過(guò)PID運(yùn)算與歸一化處理輸出占空比來(lái)控制采樣周期內(nèi) 加熱器的加熱工作。例如當(dāng)前設(shè)定溫度為250度，實(shí)測(cè)采樣溫度為100度，此時(shí)經(jīng)過(guò)根據(jù) 相關(guān)運(yùn)算得出的對(duì)應(yīng)控制策略邏輯上為控制對(duì)工業(yè)管線一直加熱(即在一個(gè)采樣周期內(nèi) 占空比為百分之百)；例如當(dāng)前設(shè)定溫度為350度，實(shí)測(cè)溫度為345度，控制工業(yè)管線的溫 度進(jìn)入微調(diào)階段，此時(shí)通過(guò)PID歸一化運(yùn)算得出的占空比很小，即在一個(gè)采樣周期內(nèi)加熱 的時(shí)間很短；又如當(dāng)前設(shè)定溫度為350，實(shí)測(cè)溫度為355度，此時(shí)經(jīng)過(guò)PID歸一化運(yùn)算后得 出的占空比數(shù)值為0，即在采樣周期內(nèi)加熱器應(yīng)停止對(duì)工業(yè)管線進(jìn)行加熱。在本實(shí)用新型中，具體實(shí)現(xiàn)上，所述管線加熱裝置101包括有三組工業(yè)管線，所述 工業(yè)管線上安裝有U型的管式加熱器，從而形成有三套獨(dú)立的管線加熱裝置，這三套獨(dú)立 的加熱裝置不同時(shí)工作，根據(jù)工作人員的指令加以切換，不允許在加熱過(guò)程中進(jìn)行切換，必 須停止加熱后再進(jìn)行切換。內(nèi)置在管線內(nèi)部的U型不銹鋼管式加熱器，在功率驅(qū)動(dòng)單元104 的驅(qū)動(dòng)輸出下完成對(duì)管線的加熱工作。參見(jiàn)圖2，具體實(shí)現(xiàn)上，本實(shí)用新型選取直徑和長(zhǎng)度為Φ 114X2000、Φ 159X2000、 Φ219Χ2000的鋼管各一根，本實(shí)用新型選取的每組工業(yè)管線均為碳鋼材質(zhì)的鋼管1，鋼管 1的兩端端面均可拆裝，鋼管1底部?jī)啥朔謩e與一個(gè)支架固定，采用帶隔熱層的固定方式。 每個(gè)鋼管1外壁設(shè)置有可拆裝的保溫套2，對(duì)于直徑和長(zhǎng)度為Φ 219 X 2000的鋼管，設(shè)置有 三個(gè)保溫套，其余兩只鋼管分別設(shè)置兩個(gè)保溫套。；所述保溫套2采用耐高溫(高達(dá)500°C )的保溫材料(如硅酸鋁氈)制成，所述保 溫套2的外壁設(shè)置有0. 5mm厚薄板，每個(gè)保溫套2均為可拆裝式，其由兩個(gè)半圓形套組成， 所述保溫套2 一側(cè)通過(guò)鉸鏈(螺栓)加以連接鋼管1，另一側(cè)通過(guò)螺栓加以固定在鋼管1。[0042]具體實(shí)現(xiàn)上，直徑和長(zhǎng)度為Φ219Χ2000的鋼管的三個(gè)保溫層(硅酸鋁)厚度分 別為70mm、95mm和115mm ；直徑和長(zhǎng)度為Φ 159X2000鋼管的兩個(gè)保溫層的厚度為60mm和 105mm;直徑和長(zhǎng)度為Φ 114X2000鋼管的兩個(gè)保溫層的厚度為60mm和95mm。對(duì)于本實(shí)用 新型，采用的鋼管式加熱裝置采用臥式放置，具體實(shí)現(xiàn)上，鋼管1內(nèi)安裝有1900mm長(zhǎng)、U型的 不銹鋼管式加熱器3 (具體工作電壓為380伏)，管式加熱器的一端采用螺紋固定(根據(jù)加 熱器具體確定)在鋼管端部的法蘭上，管式加熱器的另一端在鋼管內(nèi)需要加以支撐固定。對(duì)于用于驅(qū)動(dòng)管式加熱器的功率驅(qū)動(dòng)單元104，該功率驅(qū)動(dòng)單元104通過(guò)執(zhí)行上 位智能溫度監(jiān)控單元103的控制策略完成對(duì)加熱器的驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)管線進(jìn)行加熱，具 體實(shí)現(xiàn)上，直徑和長(zhǎng)度為Φ 219 X 2000的鋼管，采用的加熱功率為采用8千瓦；直徑和長(zhǎng)度 為Φ114Χ2000、Φ 159X2000鋼管采用的加熱功率均為5千瓦。具體加熱控制上，采用繼 電器接觸器(即功率驅(qū)動(dòng)單元104)兩級(jí)控制以降低控制驅(qū)動(dòng)功率。溫度傳感器優(yōu)選為K 分度熱電偶，采用K分度熱電偶進(jìn)行溫度檢測(cè)，在每根被加熱管外壁適當(dāng)位置分別布置兩 個(gè)熱電偶，要求測(cè)量準(zhǔn)確，對(duì)檢測(cè)兩點(diǎn)溫度進(jìn)行平均作為管壁溫度加以控制，溫度傳感器在 鋼管沒(méi)安裝加熱器的一側(cè)引出至變送器箱。在本實(shí)用新型中，對(duì)于溫度采集單元102，其包括有單片機(jī)AT89S51和溫度傳感 器，該單片機(jī)在不工作的時(shí)刻采用監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，當(dāng)接收到來(lái)自上位智能溫度監(jiān)控單元的控制 信號(hào)后開(kāi)始響應(yīng)工作。因?yàn)閱纹瑱C(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，溫度傳感器用于采集模擬的溫度電 信號(hào)，故在由溫度傳感器采集到的溫度電信號(hào)經(jīng)模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，形成八位數(shù)字信 號(hào)送至單片機(jī)；單片機(jī)將溫度數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)RS485總線上傳至上位智能溫度監(jiān)控單元 進(jìn)行處理；具體實(shí)現(xiàn)上，所述RS485總線通信選擇ΜΑΧ485芯片組成，以保證物理層通信的可 靠工作，保證通信的快速有效。對(duì)于本實(shí)用新型，具體實(shí)現(xiàn)上，通過(guò)所述智能溫度監(jiān)控單元103，工作人員根據(jù)測(cè) 試需要可通過(guò)按鍵對(duì)三個(gè)加熱裝置工作進(jìn)行切換，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)三個(gè)管線加熱裝置的監(jiān)測(cè)控 制，三個(gè)獨(dú)立加熱裝置不同時(shí)工作，根據(jù)工作人員的指令加以切換，不允許在加熱過(guò)程中進(jìn) 行切換，必須停止加熱后再進(jìn)行切換；此外，該智能溫度監(jiān)控單元103可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)管線的 溫度設(shè)定、測(cè)溫點(diǎn)實(shí)際平均溫度的顯示與變更，具體實(shí)現(xiàn)上，溫度設(shè)定共分為150°C、250°C、 350°C、40(TC四個(gè)檔，溫度可根據(jù)需要在150°C -400°C范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)定，控溫范圍為100 4500C ；智能溫度監(jiān)控單元103接收到來(lái)自下位機(jī)溫度采集單元102的溫度采樣信號(hào)，通過(guò) 計(jì)算處理輸出控制策略至功率驅(qū)動(dòng)單元104，從而驅(qū)動(dòng)U型管式加熱器的加熱工作，控制策 略采用分段砰砰控制以?xún)?yōu)化控制效果，降低超調(diào)量，提高控制的可靠性，溫度穩(wěn)態(tài)控制誤差 彡士2% FS滿(mǎn)量程。具體實(shí)現(xiàn)上，下面說(shuō)明本實(shí)用新型的溫度采集單元102和智能溫度監(jiān)控單元103 中各個(gè)部分的電路連接結(jié)構(gòu)。圖3為溫度采集單元中看門(mén)狗的電路圖。在本實(shí)用新型的裝置運(yùn)行以后也就啟動(dòng) 了看門(mén)狗的計(jì)數(shù)器，看門(mén)狗就開(kāi)始自動(dòng)計(jì)數(shù)，如果到了一定的時(shí)間還不去清看門(mén)狗，那么看 門(mén)狗計(jì)數(shù)器就會(huì)溢出，看門(mén)狗的WDO引腳輸出低電平，從而將MR腳拉低，造成系統(tǒng)復(fù)位。圖4為單片機(jī)AT89S51的電路圖，本實(shí)用新型的溫度采集單元中的單片機(jī)采用 Atmel公司的強(qiáng)力控制芯片，以確?？刂瓶煽恳约翱刂撇呗缘挠行?shí)施。圖5為一片MAX485組成的RS485總線通信電路，即作為溫度采集單元中的RS485總線收發(fā)器。MAX485芯片接收器的輸出RO端和驅(qū)動(dòng)器的輸入DI端分別與溫度采集單元中 單片機(jī)的P3. 0和P3. 1引腳相連接；其RE接收和DE發(fā)送使能端與RS485總線收發(fā)器的輸 出管腳相連接，用來(lái)控制MAX485的收發(fā)，同時(shí)要加入匹配電阻，一般選120Ω的電阻。圖6為溫度采集單元中的模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器的連接電路。由于其DO端與DI端在通 信時(shí)并未同時(shí)有效，并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和DI端并聯(lián)在 一根數(shù)據(jù)線上使用。DI端用以選取模擬量的輸入通道，DO端輸出經(jīng)過(guò)模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換后的溫 度數(shù)字信號(hào)。圖7為本實(shí)用新型裝置具有的直流穩(wěn)壓電源電路原理圖。直流穩(wěn)壓電源輸出是 +5V電壓，穩(wěn)壓電路采用穩(wěn)壓器LM2575，這類(lèi)穩(wěn)壓器芯片內(nèi)部設(shè)有過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)以及調(diào)整 管安全保護(hù)電路，其所需外接元件少，使用方便、可靠，廣泛用于各種電子設(shè)備中，作為電壓 穩(wěn)壓器。圖8、圖9為智能溫度監(jiān)控單元103中的液晶顯示電路。BC7281是8位/16位LED 數(shù)碼管顯示及鍵盤(pán)接口專(zhuān)用控制芯片，741sl64是一個(gè)串入并出的8位移位寄存器，它與 BC7281相連，構(gòu)成了智能溫度監(jiān)控單元中微控制器顯示電路的主要部分，鑒于本實(shí)用新型 裝置需要顯示設(shè)置溫度和采樣溫度平均值，因此只需要8位數(shù)碼管顯示即可，前四位數(shù)碼 管用于顯示設(shè)定的溫度，后四位數(shù)碼管用于顯示采樣溫度的平均值。圖10為智能溫度監(jiān)控單元103中的按鍵電路原理圖。對(duì)于本實(shí)用新型，鍵盤(pán)掃描 采用中斷方式和掃描方式，芯片74HC08為4組2短輸入與門(mén)，各個(gè)按鍵Si、S2、S3均接地 (Si為升溫按鈕，S2為降溫按鈕，S3為開(kāi)關(guān))，當(dāng)任一按鍵閉合時(shí)即輸入低電位，74HC08輸 出低電位，觸發(fā)上位機(jī)(即智能溫度監(jiān)控單元)中斷，在中斷程序中掃描管腳，以確定是哪 一個(gè)開(kāi)關(guān)閉合，從而執(zhí)行相應(yīng)指令。上述本實(shí)用新型提供的測(cè)試裝置為評(píng)價(jià)測(cè)試系統(tǒng)，尤其是在單片機(jī)控制的管線保 溫評(píng)價(jià)系統(tǒng)中，為工業(yè)管線保溫效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)提供了專(zhuān)用的測(cè)試裝置。綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型提供了一種工業(yè)管線保溫效果測(cè)試裝 置，其通過(guò)模擬工業(yè)管線在不同工作環(huán)境下的模型，完成對(duì)工業(yè)管線溫度的數(shù)據(jù)采集以及 實(shí)時(shí)監(jiān)控，為工業(yè)管線保溫效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)提供了專(zhuān)用的測(cè)試裝置，對(duì)于提高工業(yè)總線 的保溫效果，降低管理的成本，促進(jìn)工業(yè)上的推廣應(yīng)用，具有重大的實(shí)際意義。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和 潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種工業(yè)管線保溫效果測(cè)試裝置，其特征在于，包括 多個(gè)管線加熱裝置，包括有多組工業(yè)管線和管式加熱器；溫度采集單元，與管線加熱裝置相連接，用于采集所述管線加熱裝置正在加熱的管線 的溫度信號(hào)，并轉(zhuǎn)發(fā)給智能溫度監(jiān)控單元；智能溫度監(jiān)控單元，分別與溫度采集單元、功率驅(qū)動(dòng)單元相連接，其上具有液晶顯示 屏，用于接收所述溫度采集單元所采集工業(yè)管線的溫度信號(hào)，所述功率驅(qū)動(dòng)單元與管線加 熱裝置相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述管線加熱裝置包括有三組工業(yè)管線，所 述工業(yè)管線上安裝有U型的管式加熱器，該管式加熱器在功率驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)輸出下完成 對(duì)管線的加熱工作。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，每組工業(yè)管線均為碳鋼材質(zhì)的鋼管(1)，每 個(gè)鋼管(1)外壁設(shè)置有可拆裝的保溫套(2)，所述鋼管(1)內(nèi)安裝有U型的不銹鋼管式加熱 器(3) ο
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，每個(gè)保溫套(2)均為可拆裝式，其由兩個(gè)半 圓形套組成，所述保溫套(2) —側(cè)通過(guò)鉸鏈固定連接鋼管(1)，另一側(cè)通過(guò)螺栓固定在鋼管 ⑴上。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述功率驅(qū)動(dòng)單元為繼電接觸器。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述溫度采集單元包括有單片機(jī)AT89S51和 溫度傳感器，溫度傳感器用于采集模擬的溫度電信號(hào)，在經(jīng)模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換形成數(shù)字 信號(hào)送至單片機(jī)，單片機(jī)用于將溫度數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)RS485總線上傳至智能溫度監(jiān)控單兀。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述RS485總線由MAX485芯片組成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種工業(yè)管線保溫效果測(cè)試裝置，包括多個(gè)管線加熱裝置，用于根據(jù)工作人員輸入的切換指令，選擇多組管線中的一組來(lái)進(jìn)行加熱；溫度采集單元，用于采集正在加熱的管線的溫度信號(hào)并轉(zhuǎn)發(fā)給智能溫度監(jiān)控單元；智能溫度監(jiān)控單元，分別與溫度采集單元、功率驅(qū)動(dòng)單元相連接，用于接收所述溫度采集單元所采集工業(yè)管線的溫度信號(hào)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集到的溫度信號(hào)實(shí)時(shí)輸出控制策略給功率驅(qū)動(dòng)單元，所述功率驅(qū)動(dòng)單元與管線加熱裝置相連接，從而驅(qū)動(dòng)控制管式加熱器的加熱工作。本實(shí)用新型通過(guò)模擬工業(yè)管線在不同工作環(huán)境下的模型，完成對(duì)工業(yè)管線溫度的數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控，為工業(yè)管線保溫效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)提供專(zhuān)用的測(cè)試裝置。
文檔編號(hào)G05D23/19GK201780514SQ20102024650
公開(kāi)日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2010年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月5日
發(fā)明者倪建云, 馮亮, 劉洋, 孫全勝, 常樂(lè), 李興軍, 陳在平, 魏一 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)