燃氣熱水器綜合測試系統的製作方法
2023-05-06 12:52:31
專利名稱：燃氣熱水器綜合測試系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱水器綜合測試系統，特別涉及一種燃氣熱水器綜合測試系統。
背景技術：
目前，對於燃氣熱水器熱工性能的檢測大都採用傳統的檢測方法，測試全過程由人工手動進行，這種檢測方法存在許多不足之處第一，所有的數據都要靠人工採集和目測讀取，由於個人習慣的不同和視覺誤差而易造成人為測試誤差，導致試驗數據可信度不高；第二，傳統的試驗臺結構複雜，手動閥門繁多，只有對試驗臺非常熟悉的試驗人員才能進行正確的操作，並且許多閥門與被檢產品有一定距離，造成了操作的不便，測試效率不高。
雖然國內也出現過對於燃氣熱水器性能自動檢測系統的研究，較為先進的是用8031單片機控制，利用多路傳感器檢測燃氣熱水器閥氣密性、水路系統的耐壓性能及熱水產率，但其依據標準是舊的國標GB6932-86《燃氣熱水器技術條件》，難於進行測試最終結果的直接顯示和輸出，並且所測試的熱水器的性能指標有限，不能用於供暖兩用爐的檢測。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服上述不足之處，提供一種燃氣熱水器綜合測試系統，自動測試燃氣熱水器的熱工性能，以滿足國標GB6932-2001對於家用燃氣快速熱水器性能的檢測要求，保證測試數據和結果的準確性、可靠性和客觀性，使得操作簡單，測試效率提高。
為實現上述目的，本實用新型所採用的技術方案是一種燃氣熱水器綜合測試系統，其特徵包括水流量計、燃氣流量計、壓力傳感器、溫度傳感器、電磁閥、氣控閥、調壓閥、流量調節閥、熱交換器、循環水泵、工控計算機、信號放大電路板；燃氣源通過燃氣管路與球閥、水過濾器、氣控閥、加溼器、燃氣流量計、調壓閥、熱水器燃氣入口連接，在燃氣流量計上裝有溫度傳感器和壓力傳感器；壓縮空氣源通過氣體管路與水過濾器、調壓閥、電磁閥、氣控閥連接；水源經過水過濾器和球閥後分成熱水迴路、供暖迴路及冷卻水路三路熱水迴路中，通過水管將氣控閥、水流量計、水壓力傳感器、氣控閥、冷卻水進水溫度傳感器、熱水器冷水進口、熱水器熱水出口、熱水出水溫度傳感器、80％流量調節閥、60％流量調節閥、電磁閥、排水口連接；供暖迴路中，通過水管將熱水器供暖出水口、供暖出水溫度傳感器、熱交換器、循環水泵、氣控閥、水流量計、水壓力傳感器、氣控閥、供暖回水溫度傳感器、熱水器供暖回水口連接；另外在供暖迴路的循環水泵進口端與水壓力傳感器的出口端短接一氣控閥，在供暖出水管路上開闢一帶有球閥的排水支路，水流量計和水壓力傳感器為供暖迴路和熱水迴路共用；冷卻水迴路中，通過水管將水過濾器、冷卻水流量調節閥、電磁閥、冷卻水進水溫度傳感器、熱交換器、冷卻水出水溫度傳感器、排水口連接；信號放大電路板通過導體分別與工控計算機、溫度傳感器、壓力傳感器、水流量計、燃氣流量計和各電磁閥連接。
本實用新型的有益效果是1、數據由高精度的傳感器進行採集，由工控計算機進行數據處理和計算，消除了視覺誤差和人為誤差，保證了測試結果的準確性和可靠性。
2、系統結構清晰、布局合理、連接環節安全可靠，各水路和氣路的通斷由電磁閥或氣控閥控制代替了手動閥門，使得操作簡單易行，測試效率大大提高。
3、測試指標全面，該系統依據最新國標GB6932-2001《家用燃氣快速熱水器標準》，所測性能指標基本上囊括了國標裡規定的所有熱工性能指標，包括燃氣熱水器及供暖兩用型熱水器的熱效率、熱水產率、熱負荷準確度、熱水溫升、停水溫升、加熱時間、熱水溫度穩定時間、水溫超調幅度、顯示精度、熱水系統防過熱、最高出熱水溫度、水溫控制偏差、最低啟動溫度、供暖熱效率、供暖熱輸出準確度、供暖系統防過熱、供暖系統洩壓安全等近20個指標測試。
4、測試數據完整，不但設有中間數據的實時顯示，而且有最終測試結果的顯示，以及合格與不合格判定，實現了數據的自動採集、自動計算、自動存儲、自動生成報表。
圖1是本實用新型結構連接示意圖；圖中1水過濾器，2氣控閥，3水流量計，4水壓力傳感器，5氣控閥，6冷水進水溫度傳感器，7熱水出水溫度傳感器，880％水流量調節閥，9電磁閥，1060％水流量調節閥，11電磁閥，12氣控閥，13供暖回水溫度傳感器，14供暖出水溫度傳感器，15熱交換器，16循環水泵，17氣控閥，18氣控閥，19球閥，20冷卻水流量調節閥，21電磁閥，22冷卻水進水溫度傳感器，23冷卻水出水溫度傳感器，24燃氣過濾器，25氣控閥，26加溼器，27燃氣流量計，28燃氣調壓閥，29一次壓力傳感器，30燃氣壓力傳感器，31燃氣溫度傳感器，32壓縮空氣過濾器，33調壓閥，34電磁閥，35工控計算機，36二次壓力傳感器，37信號放大電路板，38室溫傳感器。
具體實施方式
以下結合附圖和較佳實施例，對依據本實用新型提供的具體實施方式
、結構、特徵詳述如下如圖1所示，燃氣熱水器綜合測試系統由水過濾器1、氣控閥2、水流量計3、水壓力傳感器4、氣控閥5、冷水進水溫度傳感器6、熱水出水溫度傳感器7、80％水流量調節閥8、電磁閥9、60％水流量調節閥10、電磁閥11、氣控閥12、供暖回水溫度傳感器13、供暖出水溫度傳感器14、熱交換器15、循環水泵16、氣控閥17、氣控閥18、球閥19、冷卻水流量調節閥20、電磁閥21、冷卻水進水溫度傳感器22、冷卻水出水溫度傳感器23、燃氣過濾器24、氣控閥25、加溼器26、燃氣流量計27、燃氣調壓閥28、一次壓力傳感器29、燃氣壓力傳感器30、燃氣溫度傳感器31、壓縮空氣過濾器32、調壓閥33、電磁閥34、工控計算機35、二次壓力傳感器36、信號放大電路板37、室溫傳感器38等構成。
熱水迴路由水管將水過濾器1、氣控閥2、水流量計3、水壓力傳感器4、氣控閥5、冷水進水溫度傳感器6、熱水器、熱水出水溫度傳感器7、80％水流量調節閥8、氣控閥9、60％水流量調節閥10、氣控閥11連接而成。
供暖迴路由水管將供暖出水溫度傳感器14、熱交換器15、循環水泵16、氣控閥17、水流量計3、水壓力傳感器4、氣控閥12、供暖回水溫度傳感器13連接而成。另外在供暖迴路中，為防止防過熱試驗時過高的水溫對水流量計3的損壞，在循環水泵16的進口端與水壓力傳感器4的出口端短接一氣控閥18；為排掉供暖迴路中殘留的水，在供暖出水管路上開闢一帶有球閥19的排水支路，水流量計3和水壓力傳感器4為供暖迴路和熱水迴路共用。
冷卻水迴路由水管將水過濾器1、冷卻水流量調節閥20、電磁閥21、冷卻水進水溫度傳感器22、熱交換器15、冷卻水出水溫度傳感器23連接而成。
燃氣路由燃氣管將燃氣過濾器24、氣控閥25、加溼器26、燃氣流量計27、燃氣調壓閥28、一次壓力傳感器29連接而成，同時在燃氣流量計27上裝有燃氣壓力傳感器30和燃氣溫度傳感器31。
壓縮空氣氣路由氣管將壓縮空氣過濾器32、調壓閥33、電磁閥34(包含多個電磁閥)連接而成。由電磁閥34出來的壓縮空氣經氣管輸送給相應的氣控閥(這些氣控閥包括2、5、12、17、18、21、25)。
各電磁閥34、各傳感器(包括3、4、6、7、13、14、22、23、27、29、30、31、36、38)分別通過導線與信號放大電路板37相連，信號放大電路板37通過導線與工控計算機35相連。
燃氣熱水器綜合測試系統構成的各個部分所具有的功能及採用型號如下水過濾器1，與水源相連，用於過濾系統用水，防止雜質、雜物進入系統。可採用安利達生產的銅過濾球閥「2901，DN20」，或其它型號。
氣控閥2，在所對應的電磁閥的外接氣動控制下，用於熱水迴路和供暖迴路總水源的開和關。可採用德國寶德公司製造的001253C型，或其它型號。
水流量計3，為熱水迴路和供暖迴路共用，用於水流量的精確檢測。可採用日本長野福田公司生產的FM54015型電磁流量計，或其它型號。
水壓力傳感器4為熱水迴路和供暖迴路共用，用於水壓力的檢測。可採用廣州森納士公司製造的DG1300-GE-A-2-0.5/CD4型，或其它型號。
氣控閥5，在所對應的電磁閥的外接氣動控制下，用於熱水迴路中冷水進水的開和關。可採用德國寶德公司製造的001253C型，或其它型號。
冷水進水溫度傳感器6，檢測冷水進水溫度，三線制鉑電阻採集溫度信號。可採用天津今明電子公司生產的PT100型溫度傳感器，或其它型號。
熱水出水溫度傳感器7，檢測熱水出水溫度，三線制鉑電阻採集溫度信號。可採用天津今明電子公司生產的PT100型溫度傳感器，或其它型號。
80％水流量調節閥8，用於調節水流量至最大水流量的80％，以滿足「熱水溫度穩定時間和水溫超調幅度」測試的需要。可採用安利達公司生產的手動調節閥「4502，DN20」，或其它型號。
電磁閥9，用於控制80％流量支路的開和關。可採用德國寶德公司製造的135234型電磁閥，或其它型號。
60％水流量調節閥10，用於調節水流量至最大水流量的60％，以滿足「熱水溫度穩定時間和水溫超調幅度」測試的需要。可採用安利達公司生產的手動調節閥「4502，DN20」，或其它型號。
電磁閥11，用於控制60％流量支路的開和關。可採用德國寶德公司製造的135234型電磁閥，或其它型號。
氣控閥12，在所對應的電磁閥的外接氣動控制下，用於供暖迴路的開和關。可採用德國寶德公司製造的001253C型，或其它型號。
供暖回水溫度傳感器13，檢測供暖回水溫度，三線制鉑電阻採集溫度信號。可採用天津今明電子公司生產的PT100型溫度傳感器，或其它型號。
供暖出水溫度傳感器14，檢測供暖出水溫度，三線制鉑電阻採集溫度信號。可採用天津今明電子公司生產的PT100型溫度傳感器，或其它型號。
熱交換器15，用於供暖出水與冷卻水進行熱交換。可採用臺灣DELTA廠家生產的OR-250/HS-1408型換熱器。
循環水泵16，用於供暖迴路中，補充水動力。可採用歐樂達公司生產的RL30/70型水泵。
氣控閥17，在所對應的電磁閥的外接氣動控制下，用於一般測試情況下供暖迴路的開和關。可採用德國寶德公司製造的001253C型，或其它型號。
氣控閥18，在所對應的電磁閥的外接氣動控制下，用於供暖防過熱情況下供暖迴路的開和關。可採用德國寶德公司製造的001253C型，或其它型號。
球閥19，用於排放供暖迴路中殘留水。可採用市售通用的球閥。
冷卻水流量調節閥20，用於調節冷卻水流量的大小。可採用其可採用安利達公司生產的手動調節閥「4502，DN20」，或其它型號。
電磁閥21，用於控制冷卻水路的開和關。可採用德國寶德公司製造的501113J型電磁閥，或其它型號。
冷卻水進水溫度傳感器22，檢測冷卻水進水溫度，三線制鉑電阻採集溫度信號。可採用天津今明電子公司生產的PT100型溫度傳感器，或其它型號。
冷卻水出水溫度傳感器23，檢測冷卻水出水溫度，三線制鉑電阻採集溫度信號。可採用天津今明電子公司生產的PT100型溫度傳感器，或其它型號。
燃氣過濾器24，用於過濾燃氣，清除流經燃氣管道中的鏽蝕、混合氣體的微量合成固化物、混合氣體的雜物，確保儀器、儀表、傳感器、控制閥等正常工作。可採用常州市通用裝備機械廠製造的「樓棟箱直通式燃氣過濾器3/4」型，或其它型號。
氣控閥25，在所對應的電磁閥的外接氣動控制下，用於燃氣路的開和關。可採用德國寶德公司製造的001253C型，或其它型號。
加溼器26，用於加溼燃氣，使其溼度飽和。可採用津南化工廠加工的MB-03004-015-01-200型加溼罐。
燃氣流量計27，用於精確檢測燃氣流量，其發出的脈衝信號經過信號放大電路板37傳給工控計算機35。可採用日本品川乾式脈衝流量計「Da-5A」，或其它型號。
燃氣調壓閥28，用於對所用燃氣進行調壓和穩壓。可採用日本山善貿易公司生產的「SGX-20H」型燃氣調壓閥，或其它型號。
一次壓力傳感器29，用於檢測燃氣熱水器前的燃氣壓力。可採用廣州森納士公司製造的DG1300-GE-B-2-0.01/CD4型，或其它型號。
燃氣壓力傳感器30，用於檢測燃氣流量計內的燃氣壓力。可採用廣州森納士公司製造的DG1300-GE-B-2-0.01/CD4型，或其它型號。
燃氣溫度傳感器31，用於檢測燃氣流量計內的燃氣溫度，三線制鉑電阻採集溫度信號。可採用天津今明電子公司生產的PT100型溫度傳感器，或其它型號。
壓縮空氣過濾器32和調壓閥33，對壓縮空氣進行過濾，去除其中含有的雜質、水分，並調節壓縮空氣壓力到所需壓力。可採用AIRTAC出產的AC2000-M三聯件。
電磁閥34，接受工控計算機35輸出的控制信號，用來控制其所對應的氣控閥的開和關。可採用日本SMC的「SY3120-5GD-4C」型電磁閥。
工控計算機35，包括數據採集卡，用於接受信號放大電路輸入的各模擬量，並在人機界面實時顯示，適時計算，同時輸出控制信號給各個電磁閥，以完成各個測試項目的測試，最後進行結果判定和數據報表的列印。可採用中國臺灣研祥公司製造的INDUSTRIALACS2000型，或其它型號。
二次壓力傳感器36，用於檢測熱水器內的燃氣壓力。可採用廣州森納士公司製造的DG1300-GE-B-2-0.01/CD4型，或其它型號。
信號放大電路板37，用於將各溫度傳感器、壓力傳感器和流量傳感器採集到的溫度、壓力和流量信號進行放大、濾波等處理，並送往工控計算機35。信號放大電路板37可採用本公司生產的FB8045-1型，或其它型號。
室溫傳感器38，用於檢測測試時的環境溫度，三線制鉑電阻採集溫度信號。可採用天津今明電子公司生產的PT100型溫度傳感器，或其它型號。
上述涉及採用的部件型號是實現本實用新型的舉例說明，並不限於實際應用的選型與參數變化；根據該系統主體構思的結構與連接設計，均屬於本實用新型的保護範圍。該系統結構連接布局合理，採用部件性能優良，測試性能可靠，適用範圍廣泛。由於系統設有供暖迴路及熱水迴路，因此熱水型、供暖型或兩用型熱水器均可適用。
權利要求1.一種燃氣熱水器綜合測試系統，其特徵包括水流量計、燃氣流量計、壓力傳感器、溫度傳感器、電磁閥、氣控閥、調壓閥、流量調節閥、熱交換器、循環水泵、工控計算機、信號放大電路板；燃氣源通過燃氣管路與球閥、水過濾器、氣控閥、加溼器、燃氣流量計、調壓閥、熱水器燃氣入口連接，在燃氣流量計上裝有溫度傳感器和壓力傳感器；壓縮空氣源通過氣體管路與水過濾器、調壓閥、電磁閥、氣控閥連接；水源經過水過濾器和球閥後分成熱水迴路、供暖迴路及冷卻水路三路熱水路中，通過水管將氣控閥、水流量計、水壓力傳感器、氣控閥、冷卻水進水溫度傳感器、熱水器冷水進口、熱水器熱水出口、熱水出水溫度傳感器、80％流量調節閥、60％流量調節閥、電磁閥、排水口連接；供暖迴路中，通過水管將熱水器供暖出水口、供暖出水溫度傳感器、熱交換器、循環水泵、氣控閥、水流量計、水壓力傳感器、氣控閥、供暖回水溫度傳感器、熱水器供暖回水口連接；另外在供暖迴路的循環水泵進口端與水壓力傳感器的出口端短接一氣控閥，在供暖出水管路上開闢一帶有球閥的排水支路，水流量計和水壓力傳感器為供暖迴路和熱水迴路共用；冷卻水迴路中，通過水管將水過濾器、冷卻水流量調節閥、電磁閥、冷卻水進水溫度傳感器、熱交換器、冷卻水水溫度傳感器、排水口連接；信號放大電路板通過導體分別與工控計算機、溫度傳感器、壓力傳感器、水流量計、燃氣流量計和各電磁閥連接。
專利摘要本實用新型涉及一種燃氣熱水器綜合測試系統，其特徵由水流量計、燃氣流量計、壓力傳感器、溫度傳感器、電磁閥、氣控閥、調壓閥、流量調節閥、熱交換器、循環水泵、工控計算機、信號放大電路板等連接構成。該系統測試數據由高精度的傳感器進行採集，由工控計算機進行數據處理和計算，消除了視覺誤差和人為誤差，保證了測試結果的準確性和可靠性。系統結構清晰，連接環節安全可靠，各水路和氣路的通斷由電磁閥或氣控閥控制代替了手動閥門，使得操作簡單易行，測試效率大大提高。測試數據全面，不但設有中間數據的實時顯示，而且有最終測試結果的顯示。該系統結構連接布局合理，採用部件性能優良，測試性能可靠，適用範圍廣泛。
文檔編號G01M99/00GK2802491SQ20052002657
公開日2006年8月2日 申請日期2005年7月5日 優先權日2005年7月5日
發明者陳乃克 申請人:博益(天津)氣動技術研究所有限公司