[实用新型]塑料管道电熔焊接智能监测装置

说明书

本实用新型涉及塑料管道电熔焊接领域，旨在提供一种塑料管道电熔焊接智能监测装置。该装置包括装置输入端口与装置输出端口，装置输入端口与电熔焊机的焊接电源输出端相接，装置输出端口与焊接元件相接；以及电压传感器、电流传感器、温度传感器、信号调理电路、数字控制器、EEPROM存储器和通信电路。本实用新型能适用于市面上不同型号规格的电熔焊机，而不需要调整电熔焊机本身。产品结构上兼容不同型号规格的电熔焊机，能够方便、直接地安装在电熔焊机上，使用便捷。采用通用器件，同时对输出电压为直流与交流的不同焊机进行检测，具备很好的通用性；体积小巧轻便，具有便捷性与安全性。对焊接热量计算更精准，能实现焊接全过程监测。

技术领域

本实用新型属于塑料管道电熔焊接领域，具体涉及一种塑料管道电熔焊接智能监测装置。

背景技术

塑料管道在世界各国燃气管道中的广泛应用，是管道领域“以塑代钢”最为引人注目的成就。近年来，我国塑料管道发展十分迅速，我国目前实施的“煤改气”项目中城镇燃气管道的使用率达95％以上，使用量巨大。电熔连接是塑料管道最主要的连接方法之一。通过对预埋设在电熔管件内的电热丝通电而使其发热，从而使管件的内表面及管材的外表面分别被熔化，由塑料焊管自身的热胀效应，在熔胀压力的作用下，使塑料管道与其连接件熔焊在一起。大量研究和实践证明，焊接输入热量对焊接质量具有重要影响。焊接输入热量不足，将使电熔接头产生冷焊缺陷；而焊接输入热量过大，将使接头产生过焊缺陷。对焊接输入热量进行精确控制与监测，对保证电熔焊接质量具有至关重要的作用。

近年来许多学者开展了许多对电熔焊机设计开发的相关研究。如浙江大学李分秋提出一种逆变式的电熔焊机，为焊接提供稳定的焊接电压或电流；浙江大学徐玫提出一种恒温控制的电熔焊机系统；东南大学彭洋军等提出一种提高焊接质量和焊接效率智能电熔焊机；浙江大学施建峰等提出能够防止冷焊与过焊的电熔焊接方法与电熔焊机，并提出通过无线网络实现焊接质量监控的方法。虽然各类新型电熔焊机不断被研制开发出来，目前市场上新型电熔焊机的使用率仍然很低，绝大多数仍采用传统的有效值为39.5V的交流电熔焊机。主要原因是传统电熔焊机成本较低，且与市面上多数电熔管件产品配套相容性较好。但传统电熔焊机往往无法采集焊接过程的电压、电流数据，或没有配备相应的数据接口输出相关焊接数据，导致近两年大量施工安装的塑料管道电熔接头焊接过程没有数据记录，也无法进行追溯与系统管理。

此外，在实际塑料管道电熔焊接过程中存在着许多影响焊接质量的干扰因素。比如电熔焊机的负载电阻丝较长且是绕制的，因此往往存在一定的电感值，这会导致功率因数不为1，实际焊接有功功率下降。在实际工况下，焊接接口也可能会存在一定杂质，导致接触电阻上升，总电流和有功功率下降。实际焊接时的环境温度也会对焊接所需时间造成一定影响。这些实际情况都可能导致冷焊，过焊等焊接缺陷，然而市面上的电熔焊机并没有相应的监测方法和设备。

虽然现在市场对具有实时监控与数据存储系统管理功能的智能电熔焊机有着巨大的需求。但是由于现有焊接工艺往往与电熔焊机有着密切联系，替换电熔焊机往往需要同时调整配套的焊接工艺，导致智能电熔焊机推广困难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种塑料管道电熔焊接智能监测装置。

为解决技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种塑料管道电熔焊接智能监测装置，包括用于向装置内各设备或电路供电的供电电路；还包括：

通过内部线缆相连的装置输入端口与装置输出端口，装置输入端口与电熔焊机的焊接电源输出端相接，装置输出端口与焊接元件相接；

电压传感器，通过装置输入端口与电熔焊机的焊接电源输出端相连，用于采集电熔焊机的输出电压信号；

电流传感器，套装在所述内部线缆上，用于采集电熔焊机的输出电流信号；

温度传感器，用于采集电熔焊机的工作环境温度信号；