适应于安全生产的无源式智能水管防冻传感器制造技术

本实用新型专利技术的一种适应于安全生产的无源式智能水管防冻传感器，采用水作为传感元件，利用水在结冰时的体积膨胀作为推动力，实现了水管中的水能否结冰的感。本实用新型专利技术避开了常用的温度测量结冰这种间接感知方式，直接感知水能否结冰，测量准确，达到了节能减排的效果。达到了节能减排的效果。达到了节能减排的效果。

【技术实现步骤摘要】
适应于安全生产的无源式智能水管防冻传感器


[0001]本技术属于安全生产中水管防冻测试
，尤其涉及一种适应于安全生产的无源式智能水管防冻传感器。

技术介绍

[0002]0度到4度时，由于水分子的作用力变弱，分子间距较大，体积就会变大，冬天金属的延展性也弱，当水结冰时，体积增大，水管会发生爆裂。水管爆裂会造成财产损失，所以在生产生活中，人们通过各种方式阻止水管中的水结冰，保证水管不会被冻裂。为了达到防冻的目标，水管防冻电热带应运而生，现在安装的伴热带通常会同时安装温度控制仪。它对于电伴热带来说是一个温度控制终端，通过感温探头获取电伴热带的温度，智能调节输出功率，达到一个恒定温度的效果。但是温度控制终端通常是测量空气的温度，空气温度达到0度时，水管里的水和空气的比热以及所处的环境不同，水温并不一定是0度，而且，即便水温达到0度，水管里的水也不会立即结冰，此时打开电热带就会产生能源的浪费。一种准确测量水管里的水能否结冰的传感器，成为影响电热带是否能够满足加热防结冰，又能最大限度节约能源的关键技术。

技术实现思路

[0003]本技术针对上述现有技术的不足，提供了适应于安全生产的无源式智能水管防冻传感器。
[0004]适应于安全生产的无源式智能水管防冻传感器，其特征在于，感温缸18内有活塞9，活塞9将水封闭于感温缸18内；感温缸18一侧固定有固定架1，固定架1顶端安装有顶簧3，固定架1中部安装有挡板16；感温缸18与固定架1相对的一侧固定有导程架12，导程架12端头固定有导程套13，导程架12上表面安装有棘爪11：导程套13内插有活动架6，活动架6下端有棘齿10，活动架6底部安装有限位螺母14；活动架6上端与顶簧3接触，活动架6上端下平面安装有固定柱2，以及与固定柱2相邻的触碰开关4；固定柱2上安装有自由滑动的导环5；活塞9上端面安装有活塞杆17，活塞杆17外侧套有复位弹簧8，活塞杆17穿过挡板16上的限位孔19，活塞杆17上端通过内螺纹孔安装有顶杆螺柱7，顶杆螺柱7外侧套有感知弹簧15，感知弹簧15下端放置在活塞杆17的上端面上。复位弹簧8的直径大于限位孔19的直径。
[0005]本技术的有益效果在于：本技术的一种适应于安全生产的无源式智能水管防冻传感器，采用水作为传感元件，利用水在结冰时的体积膨胀作为推动力，实现了水管中的水能否结冰的感。本技术避开了常用的温度测量结冰这种间接感知方式，直接感知水能否结冰，测量准确，达到了节能减排的效果。
附图说明
[0006]图1为本技术的整体示意图；
[0007]图2为本技术挡板16的俯视示意图。
具体实施方式
[0008]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
[0009]附图所示，一种适应于安全生产的无源式智能水管防冻传感器，其特征在于，感温缸18内有活塞9，活塞9将水封闭于感温缸18内；感温缸18一侧固定有固定架1，固定架1顶端安装有顶簧3，固定架1中部安装有挡板16；感温缸18与固定架1相对的一侧固定有导程架12，导程架12端头固定有导程套13，导程架12上表面安装有棘爪11；导程套13内插有活动架6，活动架6下端有棘齿10，活动架6底部安装有限位螺母14；活动架6上端与顶簧3接触，活动架6上端下平面安装有固定柱2，以及与固定柱2相邻的触碰开关4；固定柱2上安装有自由滑动的导环5；活塞9上端面安装有活塞杆17，活塞杆17外侧套有复位弹簧8，活塞杆17穿过挡板16上的限位孔19，活塞杆17上端通过内螺纹孔安装有顶杆螺柱7，顶杆螺柱7外侧套有感知弹簧15。复位弹簧8的直径大于限位孔19的直径。
[0010]感温缸18固定在待测水管旁边，使感温缸18与待测水管处于同一环境，以达到准确测量。初始状态时，复位弹簧8将活塞9向下推，使活塞9与感温缸18内的水紧密接触。导环5在重力的作用下，位于固定柱2的底端，不与触碰开关4接触。活塞9将水封闭于感温缸18内，当温度降低到4度时，感温缸18内的水开始膨胀，活塞9往上移动，活塞杆17随之往上移动并穿过挡板16上的限位孔19，活塞9压缩复位弹簧8，活塞杆17上端面推动感知弹簧15一起往上移动，当感知弹簧15的上端面触碰到导环5的下端面后，感知弹簧15推动导环5沿固定柱2向上移动，当导环5触碰到触碰开关4时，触碰开关4接通控制水管防冻电热带通电加热。随着感温缸18内水继续结冰膨胀，活塞杆17带动顶杆螺柱7继续往上移动，当顶杆螺柱7接触到固定柱2时，顶杆螺柱7推动活动架6沿导程套13向上移动，压缩顶簧3，在此过程中，导环5一直受到感知弹簧15的弹力作用，持续按压触碰开关4，使水管防冻电热带保持通电状态。当感温缸18内水的体积膨胀到极大值时，活动架6也达到了最高点，此时，顶簧3一直被压缩。其中，活动架6移动的最高点由顶杆螺柱7伸出活塞杆17部分的长度控制，通过预先旋转顶杆螺柱7即可调整顶杆螺柱7伸出活塞杆17部分的长度。
[0011]当温度升高时，感温缸18内冰融化，体积缩小，但是冰在融化时并不是温度升高就能快速完全融化，经历一段时间才能完全融化，活塞9再回到原来的位置。所以活塞返回到初始位置和温度升高之间有一定的时间延后。活动架6达到最高点后，在冰融化时，由于棘爪11和棘齿10的相互作用，活动架6无法向下移动，一直保持在最高点。感温缸18内冰融化，体积缩小，在复位弹簧8的作用下，活塞9往下移动，活塞杆17、顶杆螺柱7、感知弹簧15也一起往下移动，当感知弹簧15脱离导环5时，导环5开始往下移动，并最终与触碰开关4脱离接触，触碰开关4断开，控制水管防冻电热带断电。
[0012]由于气温的变化具有较长的周期，最短的时间为一个昼夜，如果白天气温升高到足以使触碰开关4断电，水管防冻电热带断电，工人将活动架6恢复到初始位置，等待下一个结冰周期，继续感知。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适应于安全生产的无源式智能水管防冻传感器，其特征在于，感温缸(18)内有活塞(9)，活塞(9)将水封闭于感温缸(18)内；感温缸(18)一侧固定有固定架(1)，固定架(1)顶端安装有顶簧(3)，固定架(1)中部安装有挡板(16)；感温缸(18)与固定架(1)相对的一侧固定有导程架(12)，导程架(12)端头固定有导程套(13)，导程架(12)上表面安装有棘爪(11)；导程套(13)内插有活动架(6)，活动架(6)下端有棘齿(10)，活动架(6)底部安装有限位螺母(14)；活动架(6)上端与顶簧(3)接触...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯蕊芳，逯乐进，颜爱华，
申请(专利权)人：应急管理部研究中心，
类型：新型
国别省市：