一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置的製作方法

2023-05-19 21:21:01 2

專利名稱：一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置的製作方法
技術領域：
一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置本實用新型涉及一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置，屬於機電測控領域。目前，燃氣熱水器測試裝置中，一般採用人工水閥或電磁分段閥對試驗用水進行流量控制，利用水流阻力調節的方法來達到調節水流量的目的，當用水設備阻力係數一定時減小控制水閥阻力就會增加供水壓力，反之減少壓力，以此來調節試驗過程中供水流量的大小。以上所述的現有技術具有如下缺點:1、水流壓力建立在用水設備固有阻力係數和控制閥調節阻力基礎之上，當用水設備因水溫等工況發生變化時，其阻力會發生變化，導致試驗過程中水流量不穩定。2、供水壓力調節建立在水源壓力基礎之上，當水源壓力變化時會導致測試用水供水壓力的變化，因此增加了調節誤差。3、無法滿足可重複的供水壓力動態變化測試；4、自動化程度低不適應自動檢測系統要求。因此，有必要解決如上問題。本實用新型克服了上述技術的不足，提供了一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置，其通過在輸出水管上設置水壓力傳感器和水流量傳感器進行水輸出檢測，工控機根據反饋信號以及預設的控制程序調節增壓水泵輸出壓力大小，從而控制水箱中水的輸出以滿足測試用水輸出要求，其實現了閉環控制，水壓力調節由阻力調節方式轉換成水泵的動力調節方式，調節穩定性提高，實現自動控制。另一方面，本案不直接使用自來水而採用水箱作為水源，採用增壓水泵進行供水輸出控制，水壓力調節由阻力調節方式轉換成水泵的動力調節方式，使得供水壓力或流量調節不受供水系統壓力變化影響，也提高了調節穩定性。為實現上述目的，本實用新型採用了下列技術方案:一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置，包括有水箱I，所述水箱I出水口連接有增壓水泵2，所述增壓水泵2出水口連接有用於測試用水輸出的水管3，在水管3上設有用於檢測水壓力的水壓力傳感器4和用於檢測水流量的水流量傳感器5，所述數控供水裝置還包括有根據水壓力信號、水流量信號來調節增壓水泵2的電動機功率輸出以滿足輸出水要求的工控機10，所述水壓力傳感器4與工控機10之間電連接有用於把水壓力信號轉變為可被工控機10識別的信號的壓力變送器41，所述水流量傳感器5與工控機10之間電連接有用於把水流量信號轉變為可被工控機10識別的信號的流量變送器51，所述工控機10與增壓水泵2控制端之間電連接有根據工控機10控制信號驅動增壓水泵2工作的變頻器21。[0013]如上所述的工控機10包括有控制器11，所述控制器11上連接有用於設定測試用水供給方式的輸入按鍵模塊12、用於通訊連接的RS485通訊總線13、用於根據水壓和水流量反饋信號來計算出增壓水泵2的電動機所需驅動值大小的PID運算模塊14、以及用於狀態顯示的顯示模塊15，所述壓力變送器41、流量變送器51、變頻器21、PID運算模塊14分別與RS485通訊總線13連接。作為優化，如上所述的控制器11上還連接有用於在狀態異常時進行報警提示的報警模塊16。本實用新型的有益效果是:1、實現了閉環控制，水壓力調節實現自動控制，通過增壓水泵進行水輸出控制，調節穩定性提高，測試過程中通過水壓力傳感器、水流量傳感器進行全程供水的狀態監測，克服了供水系統和被測對象對供水狀態的影響。2、水壓力調節由阻力調節方式轉換成水泵的動力調節方式，調節穩定性提高，本裝置將測試中對水壓力或水流量動態變化的要求轉換成工控機可識別的數位訊號，工控機通過變頻器控制增壓水泵的電動機功率輸出以滿足測試用水輸出要求。3、用戶通過工控機進行控制程序的設置，可實現多種測試用水供給方式，如穩態供給、動態供給、隨機動態供給、人工調節等測試用水輸出控制。4、具有異常情況報警功能，當輸出用水出現與所需用水不相符狀態時，通過報警模塊進行報警提示，及時提醒用戶要注意，避免使用危險和減小損失。5、不直接使用自來水而採用水箱作為水源，採用增壓水泵進行供水輸出控制，使得供水壓力或流量調節不受供水系統壓力變化影響。6、實現機電一體化設計，供水系統與其它測試條件實現聯動和聯調。


圖1是本實用新型的結構原理圖。圖2是本實用新型的電連接結構框圖。
以下結合附圖與本實用新型的實施方式作進一步詳細的描述:PID是比例-積分-微分的意思，用於數據運算處理，PID常用於自動控制領域。如
圖1所示，一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置，包括有水箱I，所述水箱I出水口連接有增壓水泵2，所述增壓水泵2出水口連接有用於測試用水輸出的水管3，在水管3上設有用於檢測水壓力的水壓力傳感器4和用於檢測水流量的水流量傳感器5，所述數控供水裝置還包括有根據水壓力信號、水流量信號來調節增壓水泵2的電動機功率輸出以滿足輸出水要求的工控機10，所述水壓力傳感器4與工控機10之間電連接有用於把水壓力信號轉變為可被工控機10識別的信號的壓力變送器41，所述水流量傳感器5與工控機10之間電連接有用於把水流量信號轉變為可被工控機10識別的信號的流量變送器51，所述工控機10與增壓水泵2控制端之間電連接有根據工控機10控制信號驅動增壓水泵2工作的變頻器21。如上所述，本案的水壓力調節由阻力方式轉換成動力方式，工控機10通過變頻器21控制增壓水泵2的電動機功率輸出以滿足輸出水要求，並且通過水壓力傳感器4、水流量傳感器5進行輸出水的反饋檢測，實現閉環控制，水輸出根據設定進行自動化調節，輸出滿足要求的測試用水。如圖2所示，在本案中，所述工控機10包括有控制器11，所述控制器11上連接有用於設定測試用水供給方式的輸入按鍵模塊12、用於通訊連接的RS485通訊總線13、用於根據水壓和水流量反饋信號來計算出增壓水泵2的電動機所需驅動值大小的PID運算模塊14、以及用於狀態顯示的顯示模塊15，所述壓力變送器41、流量變送器51、變頻器21、PID運算模塊14分別與RS485通訊總線13連接。用戶根據需要通過輸入按鍵模塊12設置PID運算模塊14的參數和運算方式，可實現測試用水壓力或流量的穩態供給、動態供給、隨機動態供給、人工調節等測試用水輸出控制，在實際運行過程中，水壓力傳感器4、水流量傳感器5的反饋輸入信號經過PID運算模塊14的運算，結合對測試用水的輸出要求，轉換成增壓水泵2驅動值，控制變頻器21驅動增壓水泵2的工作，輸出所需測試用水。如上所述的控制器11上還連接有用於在狀態異常時進行報警提示的報警模塊16，及時提醒用戶要注意，避免使用危險和減小損失。如上所述，本實用新型保護的是一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置，其通過在輸出水管上設置水壓力傳感器4和水流量傳感器5進行水輸出檢測，工控機10根據反饋信號以及預設的控制程序調節增壓水泵2輸出壓力大小，從而控制水箱I中水的輸出以滿足測試用水輸出要求，其實現了閉環控制，水壓力調節由阻力調節方式轉換成水泵的動力調節方式，調節穩定性提高，實現自動控制，同時本案由於採用水箱I而不直接使用自來水作為水源，採用增壓水泵2進行供水輸出控制，水壓力調節由阻力調節方式轉換成水泵的動力調節方式，使得供水壓力或流量調節不受供水系統壓力變化影響，也提高了調節穩定性。一切與本案結構相同的技術方案都應示為落入本案的保護範圍。
權利要求1.一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置，其特徵在於包括有水箱(1)，所述水箱(I)出水口連接有增壓水泵(2)，所述增壓水泵(2)出水口連接有用於測試用水輸出的水管(3)，在水管(3)上設有用於檢測水壓力的水壓力傳感器(4)和用於檢測水流量的水流量傳感器(5)，所述數控供水裝置還包括有根據水壓力信號、水流量信號來調節增壓水泵(2)的電動機功率輸出以滿足輸出水要求的工控機(10)，所述水壓力傳感器(4)與工控機(10)之間電連接有用於把水壓力信號轉變為可被工控機(10)識別的信號的壓力變送器(41)，所述水流量傳感器(5)與工控機(10)之間電連接有用於把水流量信號轉變為可被工控機(10)識別的信號的流量變送器(51)，所述工控機(10)與增壓水泵(2)控制端之間電連接有根據工控機(10)控制信號驅動增壓水泵(2)工作的變頻器(21)。
2.根據權利要求1所述的一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置，其特徵在於所述工控機(10 )包括有控制器(11)，所述控制器(11)上連接有用於設定測試用水供給方式的輸入按鍵模塊(12)、用於通訊連接的RS485通訊總線(13)、用於根據水壓和水流量反饋信號來計算出增壓水泵(2)的電動機所需驅動值大小的PID運算模塊(14)、以及用於狀態顯示的顯示模塊(15)，所述壓力變送器(41)、流量變送器(51)、變頻器(21)、PID運算模塊(14 )分別與RS48 5通訊總線(13 )連接。
3.根據權利要求2所述的一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置，其特徵在於所述控制器(11)上還連接有用於在狀態異常時進行報警提示的報警模塊(16 )。
專利摘要本實用新型公開了一種用於燃氣熱水器測試的數控供水裝置，包括有工控機和水箱，所述水箱出水口順次連接有增壓水泵和水管，在水管上設有水壓力傳感器和水流量傳感器，所述水壓力傳感器與工控機之間電連接有用於把水壓力信號轉變為可被工控機識別的信號的壓力變送器，所述水流量傳感器與工控機之間電連接有流量變送器，所述工控機與增壓水泵控制端之間電連接有根據工控機控制信號驅動增壓水泵工作的變頻器。本實用新型實現了閉環控制，水壓力調節實現自動控制，通過增壓水泵進行水輸出控制，調節穩定性提高，測試過程中通過水壓力傳感器、水流量傳感器進行全程供水的狀態監測，克服了供水系統和被測對象對供水狀態的影響。
文檔編號E03B7/07GK203066168SQ20132002979
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者黃啟均, 朱鐵九 申請人:中山華帝燃具股份有限公司