一種用于測試竹復合壓力管軸向線膨脹系數的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于管道軸向線膨脹系數測量技術領域，更具體地，涉及一種用于測試竹 復合壓力管軸向線膨脹系數的方法。
【背景技術】
[0002] 竹復合壓力管為一種新型的壓力管道，其沿管徑方向，由內到外依次為內襯層、增 強層和外防護層，其中，內襯層為浸有樹脂的無紡布和網格布；增強層為竹片纏繞在內襯層 上形成的竹片層，竹片之間采用粘結劑粘結；外防護層為浸有樹脂的竹復合無紡布或棉質 網格布，該新型壓力管道具有耐壓強度高、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，可廣泛應用于城市給排水、水利、農田灌溉、石油污水處 理、工業循環水等領域。
[0003] 線膨脹系數，有時也稱線彈性系數，指溫度每變化rc管道長度變化的百分率，它 是衡量管道的熱穩定性好壞的一個重要指標之一，平均線膨脹系數，指在溫度tl和t2間， 與溫度變化rc相應的試樣長度相對變化的平均值。在竹復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，根據線膨脹系數進一步采取相應的補償措施，尤其是應用在 非常溫環境下，對其線膨脹系數的確定更為重要。而由于竹復合壓力管的材料組成與其他 種類管道不同，現有技術中并沒有一種適用于測試竹復合壓力管線膨脹系數的方法，因此， 無法為竹復合壓力管的實際安裝施工提供數據支撐。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種用于測試竹復合壓力管 軸向線膨脹系數的方法，其中結合竹復合壓力管自身的特點，相應的設計了適用于測量其 線膨脹系數的方法，并根據竹復合壓力管的結構與組分特點，對其取樣方式及線膨脹系數 的具體測試方式進行研究和設計，相應的可有效的實現竹復合壓力管在低溫環境下線膨脹 系數的快速測量，同時還針對竹復合壓力管的應用環境，設計了與其應用環境相符的測試 環境，從而獲得符合實際環境條件下的竹復合壓力管的線膨脹系數，具有測量結果準確，測 量效率高等優點，為竹復合壓力管在低溫環境的應用及實際示范工程的安裝施工提供參 考。
[0005] 為實現上述目的，本發明提出了一種用于測試竹復合壓力管軸向線膨脹系數的方 法，其特征在于，包括如下步驟：
[0006] (1)測試前準備：將待測試的竹復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距大于所述柔性位移計的 標距，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 移計預拉至所述安裝孔位置之間的標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)調零處理：將安裝有柔性位移計的試樣置于低溫凍土環境中，調整室溫為0°C 直至所述柔性位移計的讀數穩定后，將所述柔性位移計的位移差值讀數調整為零；
[0008] (3)線膨脹系數測試：根據測試要求控制環境溫度，每控制一個溫度，恒溫一段時 間直至所述柔性位移計讀數穩定后，記錄和保存每次測試所對應的位移值；計算獲得所述 每個試樣各自的線膨脹系數a，并取多個試樣的線膨脹系數的算術平均值作為測試結果， 以此方式，完成竹復合壓力管線膨脹系數的快速測試。
[0009] 作為進一步優選的，所述線膨脹系數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] 作為進一步優選的，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] 作為進一步優選的，所述的環境溫度為_20°C~70°C。
[0016] 作為進一步優選的，所述柔性位移計采用緊固螺釘固定。
[0017] 作為進一步優選的，所述試樣優選為三個。
[0018] 總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的 技術優點：
[0019] 1.本發明結合竹復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，相應的設計了適用于測量具有上述結構的竹復合壓力管的線膨脹系 數，尤其是在低溫環境下的線膨脹系數，對其測試的步驟與測試方式進行研究，為竹復合壓 力管在低溫環境下的應用提供數據支撐，具有測量效果好，測量準確，效率高等優點。
[0020] 2.本發明還對測試中的關鍵工藝如測量計及測量計安裝位置的選擇，充分結合竹 復合壓力管的結構特點，設計符合其結構要求的測試方式，以實現竹復合壓力管在低溫環 境下線膨脹系數的快速測量，采用柔性位移計進行測量，在保證數據準確性的同時還保證 操作簡單方便，此外，本發明還針對竹復合壓力管的應用環境（如深季節性凍土），設計了 與其應用環境相符的測試環境，使得測試環境與竹復合壓力管的實際應用環境接近，從而 獲得符合實際環境條件下的竹復合壓力管的線膨脹系數，測量結果準確可靠，為竹復合壓 力管在低溫環境下的應用提供參考。
【具體實施方式】
[0021] 為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明 進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于 限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之 間未構成沖突就可以相互組合。
[0022] 本發明的測試原理是竹復合壓力管的線性變形主要表現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系，本發明在一定長度的竹復合壓力 管上選點、鉆孔、將JMDL-24XX系列智能數碼柔性位移計安裝在竹復合壓力管上，然后將竹 復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碼柔性位移計讀數穩定后， 記錄讀數，由試樣的膨脹值和收縮值，計算試樣的平均線膨脹系數，該試驗在可控的低溫室 和YH841-特型遠紅外鼓風干燥箱進行。
[0023] 本發明的測試儀器主要包括JMZX-300X綜合測試儀、JMDL-24XX系列智能數碼柔 性位移計、PT100溫度傳感器、便攜式巡檢儀和YH841-特型遠紅外鼓風干燥箱。
[0024] 表IJMZX-300X綜合測試儀性能指標參數
[0025]
[0026]JMZX-300X綜合測試儀是一種便攜式、多功能、智能讀數儀，該儀器能對剛弦傳感 器、電感調頻類傳感器進行測量，具有檢測速度快、精度高、使用簡單方便等特點，其主要性 能指標見表1。
[0027]JMDL-24XX系列智能數碼柔性位移計是電感調頻類傳感器，具有以下特點：采用 電感器調頻原理設計特點，具有高靈敏度，高精度、高穩定性、溫度影響小等優點，適用于長 期觀測；柔性位移傳感器內置存貯