一种用于充满不可压缩流体管道的管道长度测量装置

摘要

本发明公开了一种用于充满不可压缩流体管道的管道长度测量装置，包括压力波信号采集分析仪、压力波信号采集导线、压力波发射器、压力波接受器、管道进口接头和管道出口接头，所述压力波信号采集分析仪通过压力波信号采集导线分别与所述压力波发射器连接和所述压力波接受器相连；所述管道进口接头设于所述压力波发射器上；所述管道出口接头设于所述压力波接受器上。本发明测量装置通过在管道进口设置压力波发射器，在管道出口设置压力波接受器接收压力波发射器发送的压力波，根据发送和接收压力波的时间差或者相位差来计算管道的实际长度，提高了管道长度测量的测量速度和测量精度。

说明书

技术领域

本发明涉及管道长度的测量设备，尤其涉及一种用于充满不可压缩流体管 道，测量其管道长度的测量装置，尤其适用于地源热泵埋管长度的测量。

背景技术

随着我国建筑节能的迫切需求，地热能的开发利用受到广泛的重视。土壤 源热泵系统因其运行可靠、高效节能、维护费用低等优点，是目前应用推广应 用较多的一种热泵系统。土壤源热泵系统的工作原理是：冬季工况下，通过地 埋管换热器从土壤中采集热量向室内供热；夏季工况下，把从室内采集的热量 通过地埋管换热器排放到土壤中。地埋管换热器通过热媒介的传送与土壤进行 热交换，其中热媒介一般为不可压缩流体。因而，地埋管换热器长期稳定运行 时的换热效果是土壤源热泵系统应用的基础。土壤源换热器埋设方式主要包括 两种：垂直埋管和水平埋管。

但是，在实际的工程操作中，有时很难获取地源热泵埋管的准确长度，尤 其在用于地埋管换热器测试时，地源热泵埋管误差将直接影响整个地源热泵系 统的设计以及以后的运行能力。目前，还缺乏测量地源热泵埋管长度的有效工 具。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种用于充满不可压缩流 体管道的管道长度测量装置，为工程应用提供准确的管道长度数据，尤其是解 决地源热泵埋管长度测量的问题，为地埋管换热器测试和检测实际的施工长度 提供准确数据。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的一种用于充满不可压缩流体管道的管道长度测量装置，包括压力 波信号采集分析仪、压力波信号采集导线、压力波发射器、压力波接受器、管 道进口接头和管道出口接头，其中，

所述压力波信号采集分析仪通过压力波信号采集导线分别与所述压力波 发射器连接和所述压力波接受器相连；

所述管道进口接头设于所述压力波发射器上；

所述管道出口接头设于所述压力波接受器上。

所述管道进口接头和管道出口接头分别与被测管道的进、出口连接。

所述压力波发射器可以对管道内的液体进行加压，可以产生并发送不同类 型的压力波，例如脉冲压力波、正弦压力波。

所述压力波接受器能够迅速、准确地探测管道出口压力的变化情况，可以 是灵敏度较高且反应迅速的各种压力探头。

所述压力波信号采集分析仪通过压力波信号采集导线连续采集各个时刻 压力波发射器和压力波接受器的信号，并能利用采集到的信号和用户设定的基 本参数自动地计算出管道的长度。

本发明装置尤其适用于但不限于地源热泵埋管长度的测量。

本发明的有益效果在于：本发明用于充满不可压缩流体管道的管道长度测 量装置通过在管道进口设置压力波发射器，在管道出口设置压力波接受器接收 压力波发射器发送的压力波，根据发送和接收压力波的时间差或者相位差来计 算管道的实际长度，提高了管道长度测量的测量速度和测量精度。

同时，本发明管道长度测量装置用于地源热泵埋管长度测量时，不受埋管 形式的限制，可以测量垂直单U型地埋管长度、水平地埋管长度或其他形式的 单根地埋管长度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明测量垂直单U型地埋管长度的示意图；

图3是本发明测量水平地埋管长度的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1，图中示出了本发明用于充满不可压缩流体管道的管道长度测 量装置，该管道长度测量装置1包括压力波信号采集分析仪11、压力波信号采 集导线12、压力波发射器13、压力波接受器14、管道进口接头15和管道出口 接头16，其中：压力波信号采集分析仪11的一端通过压力波信号采集导线12 与压力波发射器13相连，另一端通过压力波信号采集导线12与压力波接受器 14相连；压力波发射器13上设有管道进口接头15；压力波接受器14上设有 管道出口接头16，管道进口接头15和管道出口接头16分别与被测管道的进、 出口连接。

实施例1

请参阅图2，图中示出了本发明管道长度测量装置1用于测量垂直单U型 地埋管3长度，管道进口接头15和垂直单U型地埋管3的进口31连接，管道 出口接头16和其出口32连接，通过压力波发射器13向管道内注入液体(例 如：水)并加压，压力波接受器14将地埋管3的出口32封闭。由于地埋管3 深埋在土壤中，保持固定，注入的液体可视为不可压缩流体，当压力波发射器 13处的压力发生变化时，地埋管3的液体可以很好的将这种变化按照一定的速 度传递给压力波接受器14。测量地埋管长度时，由压力波发射器13产生并发 送一种类型的压力波，压力波接受器14接收压力波发射器13发送的压力波， 压力波信号采集分析仪11通过压力波信号采集导线12能够连续采集各个时刻 压力波发射器13和压力波接受器14的信号，通过收发压力波之间的时间差或 者相位差从而计算出压力波发射器13到压力波接受器14的距离，进而利用用 户设定的基本参数计算出地埋管3的长度。

实施例2

请参阅图3，图中示出了本发明管道长度测量装置1用于测量水平地埋管 4长度，管道进口接头15和水平地埋管4的进口41连接，管道出口接头16和 其出口42连接，测量原理及方法与实施例1相同。

本发明管道长度测量装置还可以测量其他敷设形式的管道长度，不限于实 施例1和实施例2所示的地埋管形式。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变 型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限 定。