[发明专利]连接装置及用于直接监测管道内管水平位移的设备和方法

权利要求书

1.一种热管道监测用连接装置，其特征在于，该连接装置包括限位环(21)、固定螺钉(22)、连接螺杆(16)、隔热短柱(17)、定位螺杆(18)、底座(19)、支架(20)和高精度水准器(23)；

所述限位环(21)用于通过外护管安装相应的传感器，连接螺杆(16)和隔热短柱(17)均采用绝缘、耐热和耐腐性材料制成，连接螺杆(16)一方面与限位环(21)固定连接，另一方面与隔热短柱(17)一端固连；

隔热短柱(17)另一端与定位螺杆(18)螺纹连接；

定位螺杆(18)、底座、支架均与管道材质刚度相近，定位螺杆固定在底座(19)中心；高精度水准器(23)固定在底座(19)对称轴上，且高精度水准器(23)的水准面保持水平朝上；

支架(20)具有多个支脚，多个支脚均匀对称布置于底座(19)周边，支脚一端与底座(19)固连，另一端与热管道内管(8)连接；连接螺杆一端的隔热短柱端面到支架与供热管道内管固定点之间的距离定义为测量高度H，测量高度H不大于热管道保温层(9)和外防护层(10)的厚度之和。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，所述连接螺杆(16)和隔热短柱(17)均采用酚醛树脂材料制成，定位螺杆(18)、底座、支架均采用钢制材料制成，底座形状为圆形或正方形，底座厚度不小于5mm，底座与支架之间的空间内也填充保温材料。

3.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，支架(20)为钢制四脚支架，支脚数量为四个，支脚长度L和与底座垂直面夹角α根据测量高度H进行调整，满足不同直径和保温层厚度的管道连接需求。

4.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，连接装置(4)安装时，固定在供热管道内管(8)水平侧面，使定位螺杆(18)的中心点与管道内管(8)的水平直径相重合；在水平方向上连接装置能够与管道内管(8)共同变形。

5.一种用于直接监测直埋供热管道钢内管水平位移的设备，其特征在于，该设备应用权利要求1-4任一所述的连接装置，连接装置的支架与热管道内管水平侧面固定，在水平方向上连接装置能够与管道内管(8)共同变形。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，该设备基于物联网技术，包括供电系统、数据采集系统、数据传输系统、云端数据处理系统，供电系统为数据采集系统和数据传输系统供电，数据采集系统包括水平位移传感器(1)和外护管(2)，外护管安装在限位环(21)内，水平位移传感器(1)安装在外护管内，且水平位移传感器通过连接装置(4)与直埋供热管道内管(8)直接连接，从而采集到管道内管(8)在水平方向上产生的位移数据；数据传输系统将数字信号通过无线4G或5G网络传输至云端数据处理系统(15)；云端数据处理系统用于实现远程数据存储、数据访问和用户管理，实现对直埋供热管道钢内管水平位移的实时监测。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述外护管(2)的内径比水平位移传感器(1)外径大，两者之间用细砂(3)填充密实，用以保证水平位移传感器(1)正常工作；水平位移传感器(1)垂直设置于管道监控点旁，且位于外防护层(10)外侧，水平位移传感器(1)的底部植入热管道的下覆砂垫层(11)内固定，水平位移传感器(1)的顶部位于热管道的上覆砂层(12)内。