本发明涉及冷热水循环试验机技术领域，更具体的是涉及一种快速交替高压冷热水循环试验设备，用于塑料、金属管材管件的质量安全检测。
背景技术：
目前国内制造的冷热水循环试验的设备通常采用一个或两个大功率的增压水泵来实现管道系统的增压，同时还要实现管道系统冷热水的切换和循环。而冷热水的循环试验是一个长期连续的试验过程，用增压水泵来为管道系统提供压力，在冷热水不断的交替中，增压水泵密封圈使用寿命往往很短，经常产生泄漏的现象，造成试验管道压力达不到要求而试验失败。而且采用水泵增压，由于增压水泵与试验管道直接导通，试验管道系统内通常压力不稳定，波动较大，同时采用大功率电动增压泵会大大的增加电能的消耗。
目前国内制造的冷热水循环试验的设备通常采用一个或两个大功率的增压水泵来实现管道系统的增压，同时还要实现管道系统冷热水的切换和循环。而冷热水的循环试验是一个长期连续的试验过程，用增压水泵来为管道系统提供压力，在冷热水不断的交替中，增压水泵密封圈使用寿命往往很短，经常产生泄漏的现象，造成试验管道压力达不到要求而试验失败。而且采用水泵增压，由于增压水泵与试验管道直接导通，试验管道系统内通常压力不稳定，波动较大，同时采用大功率电动增压泵会大大的增加电能的消耗。
技术实现要素：
本发明的目的在于：为了解决了现有冷热水循环试验设备增压水泵容易损坏造成泄露以及试验管道系统内通常压力不稳定的技术问题，本发明提供一种快速交替高压冷热水循环试验设备。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种快速交替高压冷热水循环试验设备，包括常温水循环系统、热水循环系统、试压管路系统和plc控制系统，所述常温水循环系统和热水循环系统分别与试压管路系统两端连接，所述的常温水循环系统和热水循环系统的水罐均通过管道与空气压缩系统连接，所述的常温水循环系统内设置有制冷制热机组循环管，所述的制冷制热机组循环管连接有与外部的制冷制热机组。
进一步地，所述的空气压缩系统包括空气压缩机，空气压缩机的出口连接有电磁比例调节阀，电磁比例调节阀后分成两个管路分别与常温水循环系统、热水循环系统的水罐连通，与常温水循环系统连接的管路上设置有压力传感器和二通电磁阀，与热水循环系统连通的另一管路上设置有二通电磁阀，所述的两个管路上均连接有自来水管和排压管，自来水管和排压管上均设置二通电磁阀。
进一步地，所述的空气压缩系统包括冷水接口和热水接口。
进一步地，所述的常温水循环系统包括常温水罐体和与常温水罐体内部连通的常温水出口和常温水回水口，常温水出口和常温水回水口分别与冷水接口和热水接口连通，所述的常温水罐体内设置有水位传感器a和温度传感器a，常温水出口和冷水接口之间的管路上设置有常温水循环泵、温度传感器和二通电磁阀，常温水回水口和热水接口之间的连接管上设置有二通电磁阀和压力传感器。
进一步地，所述的常温水罐体顶部设置有压缩空气入口a。
进一步地，所述的热水循环系统包括热水罐体和与热水罐体内部连通的热水进口和热水出口，热水进口和热水出口分别与冷水接口和热水接口连通，所述的热水罐体内底部设置有加热圈，热水罐体上还设置有水位传感器b和温度传感器b，热水出口和热水接口之间的管路上设置有热水循环泵、温度传感器、二通电磁阀和压力传感器，热水进口和冷水接口之间的连接管上设置有二通电磁阀。
进一步地，所述的热水罐体顶部设置有压缩空气入口b。
部件功能：
加热圈用于给高温高压恒温水罐内部热水的温度，加热圈的开关由温度传感器传送至控制系统，由控制系统通过设定的温度值自动开启或关闭，
制冷制热机组用于控制外层恒温水箱的温度，再由外层恒温水箱通过温度传递控制常温高压恒温水罐的温度，制冷制热机组的控制由控制系统通过温度传感器传递温度进行双向控制。
空气压缩机通过电磁比例调压阀为系统提供恒定的试验压力。
安全阀用于设定高温高压恒温水罐内压力最高极限值。
本发明的有益效果如下：
1、本发明结构简单，本发明的目的采用高压压缩空气来为试验管道系统提供压力源，再通过电磁比例调压阀为管道系统提供恒定的试验压力，而采用微型电动水泵就能为试验管道提供冷热水循环动力，从而减少电动水泵的磨损及电能的消耗；当管道内压力达到设定的试验压力后，空气压缩机就处于休眠状态，同时也节约了能耗。
2、通过电控系统对各电磁阀的自动控制，在冷热水切换的时候，高压空气会高速的将冷热进行切换。采用此发明的冷热水循环试验设备具有冷热水切换速度快，使用寿命长、故障率低、能耗低的、设备成本低的优点。
3、本发明的目的采用高压压缩空气来为试验管道系统提供压力源，再通过电磁比例调压阀为管道系统提供恒定的试验压力，而采用微型电动水泵就能为试验管道提供冷热水循环动力，从而减少电动水泵的磨损及电能的消耗；当管道内压力达到设定的试验压力后，空气压缩机就处于休眠状态，同时也节约了能耗。
4、本发明的关键点是采用气液压力转换，关键点是整个管路系统都是密闭的，压力流失极其微小，不需要连续加压，整机耗电量是传统冷热水循环试验设备的1/8。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是空气压缩系统的结构示意图
图3是试压管路系统的机构示意图；
图4是常温水循环系统的结构示意图；
图5是热水循环系统的结构示意图；
图6是本发明的电路原理图；
附图标记：1-热水循环系统，1-1-压缩空气入口b，1-2-热水进口，1-3-热水罐体，1-4-温度传感器b，1-5-加热圈，1-6-热水出口，1-7-水位传感器b，2-空气压缩系统，2-1-空气压缩机，2-2-电磁比例调节阀，2-3-压力传感器，2-4-排压管，2-5-自来水管，3-常温水循环系统，3-1-压缩空气入口a，3-2-常温水回水口，3-4-常温水罐体，3-5-温度传感器a，3-6-循环管进水口，3-7-循环管出水口，3-8-常温水出口，3-9-水位传感器a，4-制冷制热机组循环管，5-制冷制热机组，6-试压管路系统，6-1-冷水接口，6-2-热水接口。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1到5所示，本实施例提供一种快速交替高压冷热水循环试验设备，包括常温水循环系统3、热水循环系统1、试压管路系统6和plc控制系统，所述常温水循环系统3和热水循环系统1分别与试压管路系统6两端连接，所述的常温水循环系统3和热水循环系统1的水罐均通过管道与空气压缩系统2连接，所述的常温水循环系统3内设置有制冷制热机组循环管4，所述的制冷制热机组循环管4连接有与外部的制冷制热机组5。
本实施例中，采用高压压缩空气来为试验管道系统提供压力源，再通过电磁比例调压阀为管道系统提供恒定的试验压力，而采用微型电动水泵就能为试验管道提供冷热水循环动力，从而减少电动水泵的磨损及电能的消耗；当管道内压力达到设定的试验压力后，空气压缩机就处于休眠状态，同时也节约了能耗。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是：
所述的空气压缩系统2包括空气压缩机2-1，空气压缩机2-1的出口连接有电磁比例调节阀2-2，电磁比例调节阀2-2后分成两个管路分别与常温水循环系统3、热水循环系统1的水罐连通，与常温水循环系统3连接的管路上设置有压力传感器2-3和二通电磁阀，与热水循环系统1连通的另一管路上设置有二通电磁阀，所述的两个管路上均连接有自来水管2-5和排压管2-4，自来水管2-5和排压管2-4上均设置二通电磁阀。
所述的空气压缩系统6包括冷水接口6-1和热水接口6-2。
所述的常温水循环系统包括常温水罐体3-4和与常温水罐体3-4内部连通的常温水出口3-8和常温水回水口3-2，常温水出口3-8和常温水回水口3-2分别与冷水接口6-1和热水接口6-2连通，所述的常温水罐体3-4内设置有水位传感器a3-9和温度传感器a3-5，常温水出口3-8和冷水接口6-1之间的管路上设置有常温水循环泵、温度传感器和二通电磁阀，常温水回水口3-2和热水接口6-2之间的连接管上设置有二通电磁阀和压力传感器。
所述的常温水罐体3-4顶部设置有压缩空气入口a3-1。
所述的热水循环系统包括热水罐体1-3和与热水罐体1-3内部连通的热水进口1-2和热水出口1-6，热水进口1-2和热水出口1-6分别与冷水接口6-1和热水接口6-2连通，所述的热水罐体1-3内底部设置有加热圈1-5，热水罐体1-3上还设置有水位传感器b1-7和温度传感器b1-4，热水出口1-6和热水接口6-2之间的管路上设置有热水循环泵、温度传感器、二通电磁阀和压力传感器，热水进口1-2和冷水接口6-1之间的连接管上设置有二通电磁阀。
所述的热水罐体1-3顶部设置有压缩空气入口b1-1。
工作原理：
二通电磁阀一2-9开启，小通径二通电磁阀2-11关闭，二通电磁阀二2-8开启，二通电磁阀三3-10关闭，二通电磁阀四1-8开启，二通电磁阀五3-3关闭，此时压缩空气压缩热水罐体1-3内的热水，从面使试验管路系统的内的水压达到设定值，热水循环泵开启，试验管路系统内的热水开始循环，
当到达设定的热水循环时间后，热水循环泵关闭，二通电磁阀一2-9关闭，二通电磁阀六1-9关闭，二通电磁阀二2-8开启，二通电磁阀五3-3开启，小通径二通电磁阀2-11开启，此时压缩空气通过二通电磁阀二2-8迅速将常温水压入试验管路系统内，当常温水流至温度传感器时，控制系统接收到温度传感器a的常温水温度值后立即关闭二通电磁阀四1-8，关闭小通径二通电磁阀2-11，开启二通电磁阀三3-10，开启常温水循环泵，此时即为常温水自动循环，
当到达设定的常温水循环时间后，常温水循环泵关闭，二通电磁阀二2-8关闭，二通电磁阀三3-10关闭，二通电磁阀一2-9开启，二通电磁阀四1-8开启，小通径二通电磁阀a2-7开启，此时压缩空气通过二通电磁阀一2-9迅速将热水压入试验管路系统内，当热水流至温度传感器时，控制系统接收到温度传感器的热水温度值后立即关闭二通电磁阀五3-3，关闭小通径二通电磁阀a2-7，开启二通电磁阀六1-9，开启热水循环泵，此时即为热水自动循环，整个系统即为如上如述反复循环，当达到设定的循环次数后，检测试验管路系统有无渗漏现象。
图6中为本发明的电路原理图，所述有电路原理：
4路a/d转换模块1#用于将所有的温度传感器采集的电流/电压信号转换为数值信号传给plc控制系统，通过plc控制系统控制输出点和人机界面的温度显示；
4路a/d转换模块2#用于将所有的压力传感器和所有的液位传感器采集的电流/电压信号转换为数值信号传给plc控制系统，通过plc控制系统控制输出点和人机界面的压力显示；
2路d/a转换模块用于将plc控制系统设定的压力数值转换为电流/电压信号控制电磁比例调压阀。
1.一种快速交替高压冷热水循环试验设备，包括常温水循环系统(3)、热水循环系统(1)、试压管路系统(6)和plc控制系统，其特征在于，所述常温水循环系统(3)和热水循环系统(1)分别与试压管路系统(6)两端连接，所述的常温水循环系统(3)和热水循环系统(1)的水罐均通过管道与空气压缩系统(6)连接，所述的常温水循环系统(3)内设置有制冷制热机组循环管(4)，所述的制冷制热机组循环管(4)连接有与外部的制冷制热机组(5)。
2.根据权利要求1所述的快速交替高压冷热水循环试验设备，其特征在于，所述的空气压缩系统(6)包括空气压缩机(2-1)，空气压缩机(2-1)的出口连接有电磁比例调节阀(2-2)，电磁比例调节阀(2-2)后分成两个管路分别与常温水循环系统(3)、热水循环系统(1)的水罐连通，与常温水循环系统(3)连接的管路上设置有压力传感器(2-3)和二通电磁阀，与热水循环系统(1)连通的另一管路上设置有二通电磁阀，所述的两个管路上均连接有自来水管(2-5)和排压管(2-4)，自来水管(2-5)和排压管(2-4)上均设置二通电磁阀。
3.根据权利要求1所述的快速交替高压冷热水循环试验设备，其特征在于，所述的空气压缩系统(6)包括冷水接口(6-1)和热水接口(6-2)。
4.根据权利要求3所述的快速交替高压冷热水循环试验设备，其特征在于，所述的常温水循环系统包括常温水罐体(3-4)和与常温水罐体(3-4)内部连通的常温水出口(3-8)和常温水回水口(3-2)，常温水出口(3-8)和常温水回水口(3-2)分别与冷水接口(6-1)和热水接口(6-2)连通，所述的常温水罐体(3-4)内设置有水位传感器a(3-9)和温度传感器a(3-5)，常温水出口(3-8)和冷水接口(6-1)之间的管路上设置有常温水循环泵、温度传感器和二通电磁阀，常温水回水口(3-2)和热水接口(6-2)之间的连接管上设置有二通电磁阀和压力传感器。
5.根据权利要求4所述的快速交替高压冷热水循环试验设备，其特征在于，所述的常温水罐体(3-4)顶部设置有压缩空气入口a(3-1)。
6.根据权利要求3所述的快速交替高压冷热水循环试验设备，其特征在于，所述的热水循环系统包括热水罐体(1-3)和与热水罐体(1-3)内部连通的热水进口(1-2)和热水出口(1-6)，热水进口(1-2)和热水出口(1-6)分别与冷水接口(6-1)和热水接口(6-2)连通，所述的热水罐体(1-3)内底部设置有加热圈(1-5)，热水罐体(1-3)上还设置有水位传感器b(1-7)和温度传感器b(1-4)，热水出口(1-6)和热水接口(6-2)之间的管路上设置有热水循环泵、温度传感器、二通电磁阀和压力传感器，热水进口(1-2)和冷水接口(6-1)之间的连接管上设置有二通电磁阀。
7.根据权利要求3所述的快速交替高压冷热水循环试验设备，其特征在于，所述的热水罐体(1-3)顶部设置有压缩空气入口b(1-1)。
技术总结