一種用于測試竹復(fù)合壓力管軸向線膨脹系數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于管道軸向線膨脹系數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于測試竹 復(fù)合壓力管軸向線膨脹系數(shù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 竹復(fù)合壓力管為一種新型的壓力管道，其沿管徑方向，由內(nèi)到外依次為內(nèi)襯層、增 強(qiáng)層和外防護(hù)層，其中，內(nèi)襯層為浸有樹脂的無紡布和網(wǎng)格布；增強(qiáng)層為竹片纏繞在內(nèi)襯層 上形成的竹片層，竹片之間采用粘結(jié)劑粘結(jié)；外防護(hù)層為浸有樹脂的竹復(fù)合無紡布或棉質(zhì) 網(wǎng)格布，該新型壓力管道具有耐壓強(qiáng)度高、剛度好、絕緣、耐腐、水流性能佳、重量輕、安裝方 便、成本低廉、使用壽命長等特性，可廣泛應(yīng)用于城市給排水、水利、農(nóng)田灌溉、石油污水處 理、工業(yè)循環(huán)水等領(lǐng)域。
[0003] 線膨脹系數(shù)，有時也稱線彈性系數(shù)，指溫度每變化rc管道長度變化的百分率，它 是衡量管道的熱穩(wěn)定性好壞的一個重要指標(biāo)之一，平均線膨脹系數(shù)，指在溫度tl和t2間， 與溫度變化rc相應(yīng)的試樣長度相對變化的平均值。在竹復(fù)合壓力管實際安裝施工過程中， 需獲知其實際的線膨脹系數(shù)，根據(jù)線膨脹系數(shù)進(jìn)一步采取相應(yīng)的補(bǔ)償措施，尤其是應(yīng)用在 非常溫環(huán)境下，對其線膨脹系數(shù)的確定更為重要。而由于竹復(fù)合壓力管的材料組成與其他 種類管道不同，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有一種適用于測試竹復(fù)合壓力管線膨脹系數(shù)的方法，因此， 無法為竹復(fù)合壓力管的實際安裝施工提供數(shù)據(jù)支撐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種用于測試竹復(fù)合壓力管 軸向線膨脹系數(shù)的方法，其中結(jié)合竹復(fù)合壓力管自身的特點，相應(yīng)的設(shè)計了適用于測量其 線膨脹系數(shù)的方法，并根據(jù)竹復(fù)合壓力管的結(jié)構(gòu)與組分特點，對其取樣方式及線膨脹系數(shù) 的具體測試方式進(jìn)行研究和設(shè)計，相應(yīng)的可有效的實現(xiàn)竹復(fù)合壓力管在低溫環(huán)境下線膨脹 系數(shù)的快速測量，同時還針對竹復(fù)合壓力管的應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計了與其應(yīng)用環(huán)境相符的測試 環(huán)境，從而獲得符合實際環(huán)境條件下的竹復(fù)合壓力管的線膨脹系數(shù)，具有測量結(jié)果準(zhǔn)確，測 量效率高等優(yōu)點，為竹復(fù)合壓力管在低溫環(huán)境的應(yīng)用及實際示范工程的安裝施工提供參 考。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種用于測試竹復(fù)合壓力管軸向線膨脹系數(shù)的方 法，其特征在于，包括如下步驟：
[0006] (1)測試前準(zhǔn)備：將待測試的竹復(fù)合壓力管沿其徑向切割出多個軸向長度相同的 試樣；分別在所述多個試樣的外表面每隔180°沿管材軸向劃線并在上述各條線上標(biāo)記兩 個用于安裝柔性位移計的安裝孔位置；所述安裝孔位置之間的標(biāo)距大于所述柔性位移計的 標(biāo)距，并小于所述柔性位移計的最大量程；在所述安裝孔位置上鉆取安裝孔，將所述柔性位 移計預(yù)拉至所述安裝孔位置之間的標(biāo)距長度后通過所述安裝孔安裝在所述試樣的外表面 上；
[0007] (2)調(diào)零處理：將安裝有柔性位移計的試樣置于低溫凍土環(huán)境中，調(diào)整室溫為0°C 直至所述柔性位移計的讀數(shù)穩(wěn)定后，將所述柔性位移計的位移差值讀數(shù)調(diào)整為零；
[0008] (3)線膨脹系數(shù)測試：根據(jù)測試要求控制環(huán)境溫度，每控制一個溫度，恒溫一段時 間直至所述柔性位移計讀數(shù)穩(wěn)定后，記錄和保存每次測試所對應(yīng)的位移值；計算獲得所述 每個試樣各自的線膨脹系數(shù)a，并取多個試樣的線膨脹系數(shù)的算術(shù)平均值作為測試結(jié)果， 以此方式，完成竹復(fù)合壓力管線膨脹系數(shù)的快速測試。
[0009] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述線膨脹系數(shù)a由式（1)確定：
[0011] 式中山為t°C時管道的長度，單位為mm;
[0012] 1。為初始測試溫度時管道的長度，單位為mm;
[0013]At為溫度變化，單位為°(：。
[0014] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，安裝所述柔性位移計時，需保證該柔性位移計能夠測量其拉 伸或壓縮方向的變形。
[0015] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述的環(huán)境溫度為_20°C~70°C。
[0016] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述柔性位移計采用緊固螺釘固定。
[0017] 作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述試樣優(yōu)選為三個。
[0018] 總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的 技術(shù)優(yōu)點：
[0019] 1.本發(fā)明結(jié)合竹復(fù)合壓力管以竹材為基體材料、以熱固性樹脂為膠黏劑、采用纏 繞工藝制成的特點，相應(yīng)的設(shè)計了適用于測量具有上述結(jié)構(gòu)的竹復(fù)合壓力管的線膨脹系 數(shù)，尤其是在低溫環(huán)境下的線膨脹系數(shù)，對其測試的步驟與測試方式進(jìn)行研究，為竹復(fù)合壓 力管在低溫環(huán)境下的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐，具有測量效果好，測量準(zhǔn)確，效率高等優(yōu)點。
[0020] 2.本發(fā)明還對測試中的關(guān)鍵工藝如測量計及測量計安裝位置的選擇，充分結(jié)合竹 復(fù)合壓力管的結(jié)構(gòu)特點，設(shè)計符合其結(jié)構(gòu)要求的測試方式，以實現(xiàn)竹復(fù)合壓力管在低溫環(huán) 境下線膨脹系數(shù)的快速測量，采用柔性位移計進(jìn)行測量，在保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的同時還保證 操作簡單方便，此外，本發(fā)明還針對竹復(fù)合壓力管的應(yīng)用環(huán)境（如深季節(jié)性凍土），設(shè)計了 與其應(yīng)用環(huán)境相符的測試環(huán)境，使得測試環(huán)境與竹復(fù)合壓力管的實際應(yīng)用環(huán)境接近，從而 獲得符合實際環(huán)境條件下的竹復(fù)合壓力管的線膨脹系數(shù)，測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，為竹復(fù)合壓 力管在低溫環(huán)境下的應(yīng)用提供參考。
【具體實施方式】
[0021] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之 間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0022] 本發(fā)明的測試原理是竹復(fù)合壓力管的線性變形主要表現(xiàn)在管道軸向方向上的膨 脹延長和水平方向的彎曲，其膨脹量與溫度成比例關(guān)系，本發(fā)明在一定長度的竹復(fù)合壓力 管上選點、鉆孔、將JMDL-24XX系列智能數(shù)碼柔性位移計安裝在竹復(fù)合壓力管上，然后將竹 復(fù)合壓力管置于恒溫室恒溫一定時間，測量長度變化的智能數(shù)碼柔性位移計讀數(shù)穩(wěn)定后， 記錄讀數(shù)，由試樣的膨脹值和收縮值，計算試樣的平均線膨脹系數(shù)，該試驗在可控的低溫室 和YH841-特型遠(yuǎn)紅外鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行。
[0023] 本發(fā)明的測試儀器主要包括JMZX-300X綜合測試儀、JMDL-24XX系列智能數(shù)碼柔 性位移計、PT100溫度傳感器、便攜式巡檢儀和YH841-特型遠(yuǎn)紅外鼓風(fēng)干燥箱。
[0024] 表IJMZX-300X綜合測試儀性能指標(biāo)參數(shù)
[0025]
[0026]JMZX-300X綜合測試儀是一種便攜式、多功能、智能讀數(shù)儀，該儀器能對剛弦傳感 器、電感調(diào)頻類傳感器進(jìn)行測量，具有檢測速度快、精度高、使用簡單方便等特點，其主要性 能指標(biāo)見表1。
[0027]JMDL-24XX系列智能數(shù)碼柔性位移計是電感調(diào)頻類傳感器，具有以下特點：采用 電感器調(diào)頻原理設(shè)計特點，具有高靈敏度，高精度、高穩(wěn)定性、溫度影響小等優(yōu)點，適用于長 期觀測；柔性位移傳感器內(nèi)置存貯