一種電磁爐的能效測試方法及測試裝置的製作方法

2023-06-01 15:38:41 1

專利名稱：一種電磁爐的能效測試方法及測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能效的測試方法及測試設備，尤其是一種電磁爐的能效測試方法及測試裝置。
背景技術：
自從2009年3月1日，中國標準化研究院能效標識管理中心頒布的《電磁灶能效標識實施規則》開始實施以來，所有電磁灶產品均需粘貼能效標識才能上市銷售。而粘貼能效標識的前提是依據GB21456-2008對電磁灶產品進行測試，測量電磁灶的熱效率和待機狀態功率，再依據測量值判定能效等級，才可粘貼相應等級的能效標識標籤。標準中規定電磁爐能效等級分為5級，最高是1級，最低是5級。自2012年9月1日起，我國強制實施的GB21456-2008《家用電磁灶能效限定值及能源效率等級》國家標準正式實施，其中明確規定熱效率值低於86%的產品將被淘汰。因此，對電磁灶的熱效率進行科學、準確的測量，是擺在每個承擔電磁灶能效檢測的測試室面前亟待解決的一項重要課題。現有的電磁爐能效測量方法操作比較複雜，需要對待測樣機進行三次以上測量，在測試過程中，為了排除鍋具因尺寸、質量、材料等因素對電磁爐耗能的影響， 選擇尺寸、質量、材料一致的標準鍋。在鍋內裝入規定質量的水，將樣機通電對標準鍋進行加熱，並採用水銀溫度計測量標準鍋中的水溫變化，採用功率計測量樣機的耗能量。第一次測量時，當溫度計檢測的溫升At在(75 士 1)K範圍內時，記錄樣機的耗能量Ε，並根據熱功率計算公式計算電磁灶的熱效率，所述熱功率計算公式如下
上式中，η——熱效率，單位為％;
cl——水的比熱容，取4. 18，單位為kj/(kg · K)；
ml——水的質量，單位為kg;
c2—鍋身和鍋蓋的比熱容，取0. 46，單位為kj/(kg · K)； m2——鍋身和鍋蓋的總質量，單位為kg ； E——消耗的電能量，單位為kW · h ； Δ t——溫升，單位為開爾文(K)。在以後的測量中，根據首次測量的樣機耗能量E，測量在同樣的耗能量下樣機的能耗效率，最後對多次測量的能耗效率值取均值得到待測樣機的能耗效率。當樣機有多個加熱單元時，按照加熱單元逐個進行測試。由於現有的測試手段中，檢測員測試時需要手動拔掉插頭，因為拔掉電源插頭的動作勢必要耗費時間，檢測員要兼顧讀取溫度計檢測的溫度值、讀取功率計檢測的耗電量的值、拔掉電源插頭等多項動作，操作難道較大，很容易使測量結果不準確。在進行後面多次測量時，當觀察到接近第一次測量得到耗電量時，檢測員在進行斷開電源插頭的操作時， 需要憑藉經驗，提前一點時間去拔掉插頭，操作難度大，容易受到人為主觀因素的影響，並且手動拔掉電源插頭，若是電源插頭不在檢測員附近，操作上也是極不便利，也會導致記錄溫度計測量溫差上的人為誤差。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種用於進行電磁爐能效測試的測試裝置，該測試裝置操作方便，能有效提高電磁爐能效測量的精度。本發明要解決的另一個技術問題是提供一種操作便利，檢測精度高的電磁爐能效測試方法。為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是
一種電磁爐的能效測試裝置，包括一為待測樣機供電的變頻電源和一 PLC控制器，所述變頻電源與待測樣機之間還連接有一測量待測樣機耗能量的功率計，所述變頻電源與功率計之間還連接有一控制待測樣機通/斷電的接觸器，所述接觸器的線圈端與所述PLC控制器的輸出端連接並受PLC控制器的輸出信號控制，所述PLC控制器的輸入埠分別連接有一判定測試次數的選擇按鈕、開啟測試過程的啟動按鈕、和停止測試過程的停止按鈕，所述PLC控制器的輸入端還與所述功率計的比較器輸出端連接。進一步作為優選的實施方式，所述功率計包括檢測輸入待測樣機電流信號的電流檢測模塊、檢測輸入待測樣機電壓信號的電壓檢測模塊、計算待測樣機耗能的耗能計算模塊、設定參考值類別和極值的參考值設定模塊和對選取的參考值與測量的待測樣機的耗能值進行比較的比較器模塊，所述電流檢測模塊和電壓檢測模塊與耗能計算模塊連接，所述耗能計算模塊和參考值設定模塊與比較器模塊連接，所述比較器模塊的輸出端與PLC控制器的輸入端連接，該功率計還包括對檢測的耗能值進行顯示的顯示模塊。一種電磁爐的能效測試方法，其特徵為包括以下步驟
A.連接好能效測試裝置，進行測試的初始化準備；
B.判斷是否為針對待測樣機的第一次能效測試，若是則執行步驟C，若否，則執行步驟
D ；
C.利用啟動按鈕和停止按鈕手動進行能效測試；
D.利用手動測試檢測的耗能值，自動進行能效測試。進一步，所述步驟B具體為判斷選擇按鈕是否按下，若檢測到選擇按鈕按下，則代表第一次能效測試，反之則代表不是第一次能效測試。進一步，所述步驟D具體包括以下步驟功率計判斷檢測的耗能值是否大於設定的參考值，若「是」則輸出信號控制接觸器斷開供電迴路；若「否」則繼續進行測試，所述參考值根據第一次能效測試獲取的耗能值設定。本發明的有益效果是本發明電磁爐的能效測試裝置，通過採用PLC控制接觸器， 將電磁爐的能效測試的手動測試和自動測試方式集成在一起，免去了現有的檢測員需要兼顧觀察溫度計、功率計和拔掉電源的困擾，簡化了測試的操作，並避免了認為誤差，提高了測試精度。本發明的另一個有益效果是本發明電磁爐的能效測試方法，採用智能的能效測試裝置，包括對測試次數進行判斷的選擇按鈕，在第一次能效測試時，通過與PLC控制器輸入端連接的啟動和停止按鈕進行手動控制，在後續的多次測量中，利用功率計的比較器功能，由PLC自動控制測試過程，簡化了測試的操作，並可靠的保證了電磁爐能效測試的精度。


下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步說明 圖1是本發明電磁爐能效測試裝置的原理框圖2是本發明裝置中PLC控制器的接線示意圖； 圖3是本發明裝置中功率計的接線示意圖； 圖4是本發明裝置中功率計的原理框圖； 圖5是本發明電磁爐能效測試方法的主流程圖； 圖6是本發明電磁爐能效測試方法實施例的流程圖。
具體實施例方式參照圖1和圖2，一種電磁爐的能效測試裝置，包括一為待測樣機供電的變頻電源 1和一 PLC控制器2，變頻電源1與待測樣機之間還連接有一測量待測樣機耗能量的功率計 3，變頻電源1與功率計3之間還連接有一控制待測樣機通/斷電的接觸器KM1，接觸器KMl 的線圈端與所述PLC控制器2的輸出端連接並受PLC控制器的輸出信號控制，所述PLC控制器2的輸入埠 X4連接有一判定測試次數的選擇按鈕)(Z、輸入埠)(6連接有開啟測試過程的啟動按鈕QD、輸入埠 )(5連接有停止測試過程的停止按鈕TZ、輸入埠 X7與功率計輸出埠連接，PLC控制器2的輸入埠 X7可接受來自功率計3內部的比較器模塊輸出的繼電器幹接點信號。參照圖4，功率計3包括檢測輸入待測樣機電流信號的電流檢測模塊31、檢測輸入待測樣機電壓信號的電壓檢測模塊32、計算待測樣機耗能的耗能計算模塊33、設定參考值類別和極值的參考值設定模塊34和對選取的參考值與測量的待測樣機的耗能值進行比較的比較器模塊35，所述電流檢測模塊31和電壓檢測模塊32與耗能計算模塊33連接，所述耗能計算模塊33和參考值設定模塊34與比較器模塊35連接，所述比較器模塊35的輸出端與PLC控制器2的輸入端連接，該功率計3還包括對檢測的耗能值進行顯示的顯示模塊 36。參照圖3，功率計3的電流檢測模塊31串聯在變頻電源1的輸出迴路上以檢測輸入待測樣機電流信號，電壓檢測模塊32並聯在變頻電源1的輸出迴路上以檢測輸入待測樣機電壓信號。參照圖5，採用本發明能效測試裝置的電磁爐的能效測試方法，包括以下步驟
A.連接好能效測試裝置，進行測試的初始化準備；
B.判斷是否為針對待測樣機的第一次能效測試，若是則執行步驟C，若否，則執行步驟
D ；
C.利用啟動按鈕和停止按鈕手動進行能效測試；
D.利用手動測試檢測的耗能值，自動進行能效測試。所述步驟B具體為判斷選擇按鈕是否按下，若檢測到選擇按鈕按下，則代表第一次能效測試，反之則代表不是第一次能效測試。
所述步驟D具體包括以下步驟功率計判斷檢測的耗能值是否大於設定的參考值，若「是」則輸出信號控制接觸器斷開供電迴路；若「否」則繼續進行測試，所述參考值根據第一次能效測試獲取的耗能值設定。下面結合圖6對具體實施例進行說明
首先，按要求連接好測試裝置，在待測樣機上放好標準鍋，並放入適量的水，若是第一次測試，則手動按下選擇按鈕TL ；
判斷是否為首次測試，若是為首次測試，則進入手動測試過程，若不是首次測試，則進入由PLC控制器控制的自動測試過程；
在手動測試過程中，接通啟動按鈕QD，開始測試過程，並觀察標準鍋中測試水溫的溫度計，當溫升達到要求的範圍時(如現有國家標準是(75士 1) K)，按下停止按鈕TZ，並記錄功率計上顯示的耗能量E，舉例說明，假定第一次測量中檢測的耗能量為2. 2166wh ； 再進行第二次測試，第二次能效測試時，自動進入自動測試過程； 在功率計內的參數設定模塊內選取耗能量為比較參數，並設定參數極值為2. 2164 wh 和2. 2166 wh，當比較模塊判定檢測的耗能值大於2. 2166 wh時，比較器模塊輸出繼電器動作，輸出幹接點信號給PLC控制器輸入埠 X7，PLC控制器根據接收的幹接點信號並經過邏輯處理後，最終判定斷開接觸器，從而切斷待測樣機的供電電源。後續多次的自動測試過程與上述的自動測試過程類似，這樣檢測員就可以得到需要的測試結果，並根據測試結果進行電磁爐的能效計算，以判定電磁爐的能效等級。在本發明的能效測試過程，改變了傳統的多次測試皆採用手動方式測量的測試方式，並且克服了切斷電源不便利和不精準的缺陷，保證了實驗中測試數據的精度。以上是對本發明的較佳實施進行了具體說明，但本發明創造並不限於所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本發明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的範圍內。
權利要求
1.一種電磁爐的能效測試裝置，包括一為待測樣機供電的變頻電源(1)和一 PLC控制器(2)，所述變頻電源(1)與待測樣機之間還連接有一測量待測樣機耗能量的功率計(3)， 其特徵在於所述變頻電源(1)與功率計C3)之間還連接有一控制待測樣機通/斷電的接觸器(KM1)，所述接觸器(KMl)的線圈端與所述PLC控制器(2)的輸出端連接並受PLC控制器的輸出信號控制，所述PLC控制器(2)的輸入埠分別連接有一判定測試次數的選擇按鈕(XZ)、開啟測試過程的啟動按鈕(QD)、和停止測試過程的停止按鈕(TZ)，所述PLC控制器 (2)的輸入端還與所述功率計(3)的比較器輸出端連接。
2.根據權利要求1所述的一種電磁爐的能效測試裝置，其特徵在於所述功率計(3)包括檢測輸入待測樣機電流信號的電流檢測模塊(31)、檢測輸入待測樣機電壓信號的電壓檢測模塊(32)、計算待測樣機耗能的耗能計算模塊(33)、設定參考值類別和極值的參考值設定模塊(34)和對選取的參考值與測量的待測樣機的耗能值進行比較的比較器模塊(35)， 所述電流檢測模塊(31)和電壓檢測模塊(32 )與耗能計算模塊(33 )連接，所述耗能計算模塊(33)和參考值設定模塊(34)與比較器模塊(35)連接，所述比較器模塊(35)的輸出端與PLC控制器(2 )的輸入端連接，該功率計(3 )還包括對檢測的耗能值進行顯示的顯示模塊 (36)。
3.一種應用權利要求1所述的能效測試裝置的電磁爐的能效測試方法，其特徵為包括以下步驟A.連接好能效測試裝置，進行測試的初始化準備；B.判斷是否為針對待測樣機的第一次能效測試，若「是」則執行步驟C，若「否」，則執行步驟D;C.利用啟動按鈕和停止按鈕手動進行能效測試；D.利用手動測試檢測的耗能值，設定好功率計的比較器功能後，自動進行能效測試。
4.根據權利要求3所述的一種電磁爐的能效測試方法，其特徵在於所述步驟B具體為判斷選擇按鈕是否按下，若檢測到選擇按鈕按下，則代表第一次能效測試，反之則代表不是第一次能效測試。
5.根據權利要求3所述的一種電磁爐的能效測試方法，其特徵在於所述步驟D具體包括以下步驟功率計判斷檢測的耗能值是否大於設定的參考值，若「是」則輸出信號控制接觸器斷開供電迴路；若「否」則繼續進行測試，所述參考值根據第一次能效測試獲取的耗能值設定。
全文摘要
本發明公開了一種電磁爐的能效測試方法及測試裝置，本發明裝置，包括一為待測樣機供電的變頻電源和一PLC控制器，變頻電源與待測樣機之間還連接有一測量待測樣機耗能量的功率計，變頻電源與功率計之間還連接有一控制待測樣機通/斷電的接觸器，接觸器的線圈端與PLC控制器的輸出端連接並受PLC控制器的輸出信號控制，PLC控制器的輸入埠分別連接有一判定測試次數的選擇按鈕、開啟測試過程的啟動按鈕、和停止測試過程的停止按鈕，PLC控制器的輸入端還與所述功率計的比較器輸出端連接。本測試方法及測試裝置改變了傳統的多次測試皆採用手動方式測量的測試方式，並且克服了切斷電源不便利和不精準的缺陷，保證了實驗中測試數據的精度。
文檔編號G01R21/06GK102419395SQ20111027788
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月19日 優先權日2011年9月19日
發明者餘軒, 馮達, 姜華, 廖媛敏, 張震坤, 譚豔, 黃成柏, 黃景峰 申請人:廣東出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心