本發(fā)明屬于管材壓力測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種管材壓力測試系統(tǒng)及測試方法，特別是一種適用于測試大口徑塑料管材的壓力測試系統(tǒng)及測試方法。

背景技術(shù)：
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目前，在對管道進行壓力測試時，需要對管道的端部進行封堵，再往管道內(nèi)供入測試液體水并在一定的壓力下保持規(guī)定時間，從而測得管道壓力值。通常對塑料或復(fù)合管道進行封堵時，是采用打壓系統(tǒng)在管材外側(cè)采取外部打壓密封的方式對樣品管進行封堵；但是大口徑塑料或復(fù)合管材管徑大，容易變形，使得管材不圓度大，管壁厚且尺寸不均勻造成管壁偏差大，這些原因使管材外側(cè)密封打壓時費時費力，打壓后密封也不嚴實，測試結(jié)果不準確。因此，尋求設(shè)計一種大口徑管材壓力測試系統(tǒng)及測試方法，采用帶有內(nèi)插頭的夾頭，從管材兩端內(nèi)側(cè)打壓進行密封，通過內(nèi)插頭上的多條凹槽與管材內(nèi)壁卡緊，并通過控制設(shè)備和PLC控制系統(tǒng)對樣品管進行打壓測試。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提出設(shè)計一種大口徑管材壓力測試系統(tǒng)及測試方法，以克服現(xiàn)有測試系統(tǒng)對樣品管的外部密封方式不適合大口徑管材的缺陷，解決因管材不圓度大、管壁偏差大的原因致使管材外部密封打壓難、密封不嚴和測試精度不準確的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的管材壓力測試系統(tǒng)，其主體結(jié)構(gòu)包括：上夾頭、下夾頭、瓶底凸起、上內(nèi)插頭、下內(nèi)插頭、斜坡、凹槽、卡箍、進水口、排氣口、壓力表、時間控制器、壓力指示器、輸入管、輸出管、控制閥、控制設(shè)備、恒溫水箱和PLC控制系統(tǒng)；金屬材質(zhì)的上、下夾頭的前端分別設(shè)有圓形上、下內(nèi)插頭，上、下內(nèi)插頭的前端分別設(shè)置有斜坡，斜坡的最小直徑比樣品管的內(nèi)徑略小，斜坡的最大直徑比樣品管的內(nèi)徑略大，環(huán)內(nèi)插頭外圓周面上設(shè)有凹槽，凹槽與樣品管內(nèi)壁之間靠摩擦力貼緊卡住；上、下內(nèi)插頭中心分別設(shè)有瓶底凸起，上、下夾頭外側(cè)分別采用內(nèi)壁帶有凸棱的卡箍與其配合使用，卡箍將樣品管外側(cè)夾緊；上夾頭上開有一個進水口和一個排氣口，排氣口處安裝壓力表；下夾頭底面有三個地腳；壓力指示器、時間控制器、控制閥、輸入管和輸出管共同構(gòu)成控制設(shè)備，輸入管的一端與外設(shè)泵結(jié)構(gòu)相連接，輸入管的另一端與控制閥相連接，控制閥與壓力指示器相連接，壓力指示器與輸出管相連接，時間控制器與控制閥之間電信息相連，控制設(shè)備的輸出管與上夾頭上的進水口相連，控制設(shè)備與PLC控制系統(tǒng)電信息連接；本發(fā)明在使用時，密封后的樣品管放在恒溫水箱中進行壓力測試。

本實施例涉及的管材壓力測試系統(tǒng)的測試方法，其包括樣品管內(nèi)擴密封、密封樣品管排氣并安裝壓力表、加壓測試三個工藝步驟：

(1)樣品管內(nèi)擴密封：將待測樣品管兩端分別套在上、下內(nèi)插頭上的斜坡處，利用壓機對上、下夾頭施加壓力，使上、下內(nèi)插頭插進樣品管內(nèi)，樣品管內(nèi)徑擴張并夾緊在上、下內(nèi)插頭上，將卡箍在樣品管兩端外側(cè)對樣品管夾緊；

(2)密封樣品管排氣并安裝壓力表：將控制設(shè)備的輸出管與步驟(1)夾緊后的樣品管的進水口相連，然后將樣品管放置在恒溫水箱中，樣品管內(nèi)注滿水，排空管內(nèi)氣體后，在排氣孔處安裝壓力表；

(3)加壓測試：測試樣品管的爆破壓力時，在PLC控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定爆破測試壓力值，利用PLC控制系統(tǒng)操控控制設(shè)備對樣品管加壓，直到樣品管爆破為止；測試長期靜液壓力時，在PLC控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定測試壓力值和測試時間，利用PLC控制系統(tǒng)操控控制設(shè)備對樣品管加壓，直到加壓到測試壓力值并維持測試時間。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用夾頭密封樣品管，操作靈活，適合大口徑管材的外部密封；在夾頭上設(shè)置凹槽和斜坡，便于打壓，且密封嚴實；設(shè)置控制系統(tǒng)和壓力表，使控制可靠，測量精度高；其結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，使用方便，成本低，便于應(yīng)用推廣和普及，應(yīng)用環(huán)境友好。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的樣品管內(nèi)擴密封結(jié)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2是本發(fā)明的下夾頭剖面結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖3是本發(fā)明的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。

具體實施方式：

下面通過具體實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1：

本實施例涉及的管材壓力測試系統(tǒng)，其主體結(jié)構(gòu)包括：上夾頭1、下夾頭2、瓶底凸起3、上內(nèi)插頭4、下內(nèi)插頭5、斜坡6、凹槽7、卡箍8、進水口9、排氣口10、壓力表11、時間控制器12、壓力指示器13、輸入管14、輸出管15、控制閥16、控制設(shè)備17、恒溫水箱18和PLC控制系統(tǒng)19；金屬材質(zhì)的上、下夾頭1、2的前端分別設(shè)有圓形上、下內(nèi)插頭4、5，上、下內(nèi)插頭4、5的前端分別設(shè)置有斜坡6，斜坡6有利于樣品管20的管端擴張，斜坡6的最小直徑比樣品管20的內(nèi)徑略小，斜坡6的最大直徑比樣品管20的內(nèi)徑略大，這樣有利于樣品管20夾緊，并適應(yīng)大口徑管壁偏差的問題，環(huán)上、下內(nèi)插頭4、5的外圓周面上分別設(shè)有深度為2～7mm的凹槽7，凹槽7的數(shù)量為3～6個，在外力打壓下，樣品管20經(jīng)過斜坡6時擴張，由于樣品管20的型變使得樣品管20的內(nèi)壁貼附在凹槽7上，凹槽7與樣品管20內(nèi)壁之間靠摩擦力貼緊卡住，使得壓力測試時樣品管20不會脫出；上、下內(nèi)插頭4、5中心分別設(shè)有瓶底凸起3，使上、下夾頭1、2能夠承受較大壓力；上、下夾頭1、2外側(cè)分別采用內(nèi)壁帶有凸棱的卡箍8與其配合使用，卡箍8將樣品管20的外側(cè)夾緊，使樣品管20內(nèi)壁緊緊的卡在上、下內(nèi)插頭4、5上；上夾頭1上開有一個進水口9和一個排氣口10，排氣口10處安裝量程為0～3MPa的壓力表11，壓力表11對控制設(shè)備17起校準檢測作用；下夾頭2底面有三個地腳，起支撐作用；壓力指示器13、時間控制器12、控制閥16、輸入管14和輸出管15共同構(gòu)成控制設(shè)備17，輸入管14的一端與外設(shè)泵結(jié)構(gòu)相連接，輸入管14的另一端與控制閥16相連接，控制閥16與壓力指示器13相連接，壓力指示器13與輸出管15相連接，時間控制器12與控制閥16之間電信息相連，控制設(shè)備17的輸出管15與上夾頭1上的進水口9相連，控制設(shè)備17與PLC控制系統(tǒng)19電信息連接；本發(fā)明在使用時，密封后的樣品管20放在恒溫水箱18中進行壓力測試；本發(fā)明用于測試公稱外徑900～2000mm，管壁厚度25～40mm，公稱壓力0.5～3MPa的樣品管。

本實施例涉及的管材壓力測試系統(tǒng)的測試方法，其包括樣品管內(nèi)擴密封、密封樣品管排氣并安裝壓力表11、加壓測試三個工藝步驟：

(1)樣品管內(nèi)擴密封：將待測樣品管兩端分別套在上、下內(nèi)插頭4、5上的斜坡6處，利用壓機對上、下夾頭1、2施加壓力，使上、下內(nèi)插頭4、5插進樣品管內(nèi)，樣品管內(nèi)徑擴張并夾緊在上、下內(nèi)插頭4、5上，將卡箍8在樣品管兩端外側(cè)對樣品管夾緊；

(2)密封樣品管排氣并安裝壓力表：將控制設(shè)備17的輸出管15與步驟(1)夾緊后的樣品管的進水口9相連，然后將樣品管放置在恒溫水箱18中，樣品管內(nèi)注滿水，排空管內(nèi)氣體后，在排氣孔處安裝壓力表11；

(3)加壓測試：測試樣品管的爆破壓力時，在PLC控制系統(tǒng)19內(nèi)設(shè)定爆破測試壓力值，利用PLC控制系統(tǒng)19操控控制設(shè)備17對樣品管加壓，直到樣品管爆破為止；測試長期靜液壓力時，在PLC控制系統(tǒng)19內(nèi)設(shè)定測試壓力值和測試時間，利用PLC控制系統(tǒng)19操控控制設(shè)備17對樣品管加壓，直到加壓到測試壓力值并維持測試時間。