[发明专利]一种基于电容法的非金属管道污垢厚度检测装置及方法

说明书

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。

技术领域

本发明涉及非金属管道污垢检测技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明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。

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。

本发明的有益效果是：本发明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，同时本发明还具有安装简单、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