CN102589752A

CN102589752A - 热功率测试装置及其测试方法

Info

Publication number: CN102589752A
Application number: CN2011100075841A
Authority: CN
Inventors: 聂宏飞; 罗晋; 陈勇辉; 余斌; 余小虎; 落海岗
Original assignee: Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Current assignee: Shanghai Micro Electronics Equipment Co Ltd
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明提供了一种热功率测试装置，与温度控制***连接，温度控制***包括：控制器、温度传感器、回液管道以及送液管道，温度传感器测得的温度信号被输送至控制器，热功率测试装置包括：旁通阀，旁通阀设置于回液管道以及送液管道之间，并与控制器连接；回液管道阀，设置于回液管道中，并与控制器连接；计时器，设置于控制器内部。本发明还提供了使用热功率测试装置的测试方法。本发明提供的热功率测试装置及其测试方法，通过将测试装置附加于已有的温度控制***，使得对制冷制热对象的热功率测试可进行在线测试，而无需采用离线测试和开发专用的测试设备，测试装置简单并且占据的空间小，大部分测试元器件可共用。

Description

热功率测试装置及其测试方法

技术领域

本发明涉及温度控制***，特别涉及应用于温度控制***的热功率测试装置及其测试方法。

背景技术

温度控制***中不可避免的包含有制热或制冷对象，从控制理论角度出发，可将其分为主控对象和被控对象两类。被控对象指各类装置中不期望其制热或制冷的对象，如电机、电路板、微波、化学反应等；主控对象指用于平衡被控对象制热或制冷功率的各种控制装置，如制冷压缩机、半导体制冷器、热电阻等。这些对象作为温度控制***中的核心部件和影响温度控制***性能的关键因素，都涉及到对其制热或制冷功率的测试问题。例如对于集成电路专用的高精密温度控制***，其自带的制热或制冷对象，当工作一段时间后，制热或制冷功率会发生变化，需要进行测试；另外，当温度控制***出现故障或检修完成后，也有必要对其核心部件(制热或制冷对象)的性能进行验证性的测试。

现有技术采用的热导式热功率测量装置，将待测样品放置在由热电堆包围的封闭样品室中，通过均温***将待测样品产生或吸收的热流从样品室向外壁均匀传递，在热电堆上产生正比于该热流的信号，通过测量电信号的大小求得待测样品的热功率。通过采用隔热和均温等措施，能有效克服外部扰动和由待测样品在样品室中的位置不同而引起的热功率测量误差。但其不足之处在于：测量装置结构复杂，被测对象只能放在样品室进行离线标定，测量要求***达到平衡状态，使得测量时间延长。

另外，现有技术采用的简易型空调器制冷制热量“干式”测试设施及其方法，针对主控对象的空调器，通过采用廉价的变频型冷暖空调器的制热或制冷功率，抵消被测空调器的制冷或制热功率的技术手段，来测试被测空调器的制冷或制热功率，简化了测试方法；通过除湿装置将影响制冷制热量测试的关键因素——湿度剔除，提高了测量精度；采用廉价的空调代替测试设备，总体成本较低。但其缺点在于无法进行在线测试，忽略了空调器本身产生的制热功率，需要配备额外的功率平衡装置。

针对制热或制冷对象的热功率进行离线测试，需要构建独立的测试装置，将增加额外的成本和时间，是集成电路生产线所不允许的。采用在线测试，要求测试装置尽量简单、占据空间尽可能小，这将限制采用直接法或者构建功率平衡装置来进行热功率的测试。而目前开发出简单、占据空间尽量小的测试装置进行在线测试存在困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热功率测试装置及其测试方法，以解决现有技术无法对热功率进行在线测试的问题。

本发明提供一种热功率测试装置，与温度控制***连接，所述温度控制***包括：控制器、温度传感器、回液管道以及送液管道，所述温度传感器测得的温度信号被输送至所述控制器，所述热功率测试装置包括：旁通阀，所述旁通阀设置于所述回液管道以及所述送液管道之间，并与所述控制器连接；回液管道阀，设置于所述回液管道中，并与所述控制器连接；计时器，设置于所述控制器内部。

优选地，在所述热功率测试装置中，所述热功率测试装置还包括回液温度传感器，设置于所述回液管道中。

优选地，在所述热功率测试装置中，所述回液温度传感器通过回液温度传感器线缆将测量的所述回液管道中介质的温度输入所述控制器。

优选地，在所述热功率测试装置中，所述热功率测试装置还包括流量传感器，设置于所述送液管道中。

优选地，在所述热功率测试装置中，所述流量传感器通过流量传感器线缆将测量的所述送液管道中介质的流量输入所述控制器。

优选地，在所述热功率测试装置中，所述旁通阀通过旁通阀线缆与所述控制器连接。

优选地，在所述热功率测试装置中，所述回液管道阀通过回液管道阀线缆与所述控制器连接。

优选地，在所述热功率测试装置中，所述温度控制***还包括被控对象，所述回液管道以及送液管道分别连接至所述被控对象。

本发明还提供了一种热功率测试装置的测试方法，该方法包括：通过控制器选择并启动测试模式；由所述控制器控制旁通阀开启、回液管道阀关闭；根据温度控制***中介质所在的温度范围在控制器中设定第一温度值和第二温度值；温度传感器读取到第一温度值时，计时器记下与第一温度值对应的第一时刻；温度传感器读取到第二温度值时，计时器记下与第二温度值对应的第二时刻；由所述控制器控制旁通阀关闭、回液管道阀开启；根据所述第一温度值、所述第二温度值、第二时刻与第一时刻的差值计算热功率值。

优选地，在所述热功率测试装置的测试方法中，所述测试模式包括制热功率测试、制冷功率测试、制热和制冷功率的连续测试。

本发明还提供了一种热功率测试装置的测试方法，该方法包括：启动温度控制***，由所述控制器控制旁通阀开启、回液管道阀关闭；根据温度控制***中介质所在的温度范围在控制器中设定初始温度值并进行温度控制，记录温度传感器和回液温度传感器的读数偏差；通过控制器选择并启动被控对象热功率测试模式；由所述控制器控制旁通阀关闭、回液管道阀开启；记录流量传感器的流量值；在控制器中设定初始温度值并进行温度控制；运行被控对象，记录回液温度传感器的读数，待稳定时记录回液温度传感器的平均温升值；根据所述流量值、所述读数偏差、所述平均温升值计算被控对象的热功率。

由于采用了以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的热功率测试装置，将测试装置附加于已有的温度控制***，使得对制冷制热对象的热功率测试可进行在线测试，而无需采用离线测试和开发专用的测试设备，测试装置简单并且占据的空间小。

同时热功率测试装置有效利用了温度控制***的控制器、温度传感器等，实现了元件共享，节省了资源。

进一步地，热功率测试装置通过在回路中设置旁通阀以及回液管道阀来切换回路，分别实现了对主控对象和被控对象的热功率测试，并且在分别进行主控对象和被控对象的热功率测试时，大部分测试元器件可共用。

本发明提供的热功率测试装置的测试方法，通过测试程序的设置，可进行制热功率的测试以及制冷功率的测试，还可以进行制热制冷功率的连续测试，整个测试过程无需人工干预，简单有效。

进一步地，本发明采用的测试方法得到的测试数据以时间为统一标准，当测试在不同时刻或在不同状态下进行时，只需要比较温升和温降的相对时间即可得到功率的变化程度。

另外，本发明采用的测试方法在测试制冷或制热对象的热功率的过程中，通过对测试温度范围的设定以及旁通阀和回液管道阀的设置，使测试过程对被测对象基本无影响，只需在控制器中添加相应的测试程序，即可完成多个测试项的测试。

附图说明

参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1为温度控制***的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的热功率测试装置的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的测试方法的流程图；

图4为制热功率测试时间与设定温度之间的对应关系的折线图；

图5为制冷功率测试时间与设定温度之间的对应关系的折线图；

图6为本发明实施例三提供的测试方法的流程图；

图7为设定初始温度与回液温度传感器测得的温度随时间变化的关系图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。在整个描述中，相同的附图标记表示相同的部件。

本发明提供的热功率测试装置及其测试方法，通过将测试装置附加于已有的温度控制***，使得对制冷制热对象的热功率测试可进行在线测试，而无需采用离线测试和开发专用的测试设备，测试装置简单并且占据的空间小，大部分测试元器件可共用；所述热功率测试装置不仅可以对主控对象诸如加热器的制热功率、制冷器的制冷功率进行测量，以及对制热和制冷功率的连续测量，还可以被控对象热功率进行测量。热功率测试方法通过测试程序的设置，可进行制热功率的测试以及制冷功率的测试，还可以进行制热制冷功率的连续测试，整个测试过程无需人工干预，简单有效。

本发明提供的热功率测试装置，将测试装置附加于已有的温度控制***，使得对制冷制热对象的热功率测试可进行在线测试，故先对已有的温度控制***进行描述。具体请参考图1，其为温度控制***的结构示意图。如图1所示，温度控制***包括制冷器101、加热器102、混流腔103、温度传感器104、液压泵105、回液管道106、送液管道107、被控对象108、控制器109。制冷器101通过制冷器线缆110与控制器109连接，加热器102通过加热器线缆111与控制器109连接，并且制冷器101和加热器102位于混流腔103的内部，温度传感器104和液压泵105分别设置于送液管道107中，并且温度传感器104通过温度传感器线缆112与控制器109连接、液压泵105通过液压泵线缆113与控制器109连接。回液管道106和送液管道107分别连接至被控对象108。

其中，温度控制***的控温过程为：由温度传感器104测得的温度信号经温度传感器线缆112被输送到控制器109，控制器109根据内部的算法程序，计算获得加热量和制冷量，制冷量经制冷器线缆110输出给制冷器101，加热量经加热器线缆111输出给加热器102，通过制冷器101和加热器102的协同动作，实现对介质的温度控制。介质从送液管道107被输送到被控对象108后，又经回液管道106回到混流腔103，从而实现对被控对象108循环供液控温。介质由液压泵105提供动力，液压泵105设置于送液管道107中，由控制器110输出的控制信号经过液压泵线缆114驱动液压泵105。

实施例一

图2为本发明实施例一提供的热功率测试装置的结构示意图，该热功率测试装置设置在图1所示的温度控制***上。参照图2，热功率测试装置包括旁通阀201，所述旁通阀201设置于回液管道106以及送液管道107之间，并与控制器109连接；回液管道阀202，设置于所述回液管道106中，并与所述控制器109连接；计时器203，设置于所述控制器109内部。

进一步地，所述旁通阀201通过旁通阀线缆208与所述控制器109连接，所述旁通阀201用于控制回液管道106与送液管道107之间的回路的通断，并由控制器109控制旁通阀201的开启或关闭；所述回液管道阀202通过回液管道阀线缆209与所述控制器109连接，所述回液管道阀202用于控制回液管道106的通断，由控制器109控制回液管道阀202的开启或关闭。其中，所述计时器203用于记录温度控制过程的时间。

进一步的，所述热功率测试装置还包括回液温度传感器204，所述回液温度传感器204设置于所述回液管道106中，回液温度传感器204通过回液温度传感器线缆205将测量的回液管道106中流体介质的温度输入所述控制器109。

进一步的，所述热功率测试装置还包括流量传感器206，所述流量传感器206设置于所述送液管道107中，所述流量传感器206通过流量传感器线缆207将测量的所述送液管道107中流体介质的流量输入所述控制器109。

在本实施例中以及下述的几个实施例中，温度控制***中的介质为流体介质。本领域的普通技术人员应该理解，所述温度控制***中的介质不仅仅局限为流体介质，还可以为气体介质。

优选地，所述热功率测试装置还包括人机接口210，所述人机接口210通过人机接口线缆211与控制器109连接，实现人工指令的发送，用于本地测试。而如果需要进行远程测试时，可以使用通讯线缆212，用于与外界设备进行通讯，实现远程操控功能。

所述热功率测试装置，将测试装置附加于已有的温度控制***，使得对制冷制热对象的热功率测试可进行在线测试，而无需采用离线测试和开发专用的测试设备，测试装置简单并且占据的空间小；同时测试装置有效利用了温度控制***的控制器109、温度传感器104等，实现了元件共享，节省了资源。进一步地，热功率测试装置通过在流体回路中设置旁通阀201以及回液管道阀202来切换流体回路，分别实现了对主控对象和被控对象的热功率测试，并且在分别进行主控对象和被控对象的热功率测试时，大部分测试元器件可共用。

实施例二

相应的，本发明还提供了利用图2所示热功率测试装置的测试方法。具体请参考图3，其为本发明实施例二提供的测试方法的流程图。本发明实施例二提供的测试方法包括以下步骤：

步骤S301：通过控制器选择并启动测试模式；

步骤S302：由所述控制器控制旁通阀开启、回液管道阀关闭；

步骤S303：根据温度控制***中流体介质所在的温度范围在控制器中设定第一温度值和第二温度值；

步骤S304：温度传感器读取到第一温度值时，计时器记下与第一温度值对应的第一时刻；

步骤S305：温度传感器读取到第二温度值时，计时器记下与第二温度值对应的第二时刻；

步骤S306：由所述控制器控制旁通阀关闭、回液管道阀开启；

步骤S307：根据所述第一温度值、所述第二温度值、第二时刻与第一时刻的差值计算热功率值。

本发明通过测试程序的设置，可进行制热功率的测试以及制冷功率的测试，还可以进行制热制冷功率的连续测试，整个测试过程无需人工干预，简单有效。

另外，在测试制冷或制热对象的热功率的过程中，通过对测试温度范围的设定以及旁通阀201和回液管道阀202的设置，使测试过程对被测对象基本无影响，只需在控制器中添加相应的测试程序，即可完成多个测试项的测试。

进一步的，所述测试模式可以为制热功率测试、制冷功率测试、或者为制热和制冷功率的连续测试。下面将结合图4和图5对本发明的测试方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。

当在步骤S301中的测试模式为制热功率测试时，热功率测试装置测试加热器102的制热功率，请参考图3和图4，其中图4为制热功率测试时间与设定温度之间的对应关系的折线图。如图3和图4所示，首先，启动控制器109中的制热功率测试模式，由控制器109控制旁通阀201开启、回液管道阀202关闭，用以切断被控对象108对制热测试的影响；其次，确定温度控制***中流体介质所在的温度范围，向温度控制***中的控制器109中输入在确定的温度范围内的初始温度设定值Ta并进行温度控制，同时开启计时器203和温度传感器104，运行到温度控制***处于稳定状态的t0时刻后，将控制器109中的温度设定值更改为Td，使得从t0时刻开始加热器102以最大制热功率工作，此时，控制器109发出指令使制冷器101中止工作；流体介质的温度开始上升，待温度传感器104的读数上升到第一温度值Tb时，计时器记下与第一温度值Tb对应的第一时刻t1，流体介质的温度继续上升，待温度传感器104的读数上升到第二温度值Tc时，计时器203记下与第二温度值Tc对应的第二时刻t2；之后流体介质的温度在t3时刻会上升到温度设定值Td，运行到t4时刻，使温度控制***温度稳定后停止温度控制，并由控制器109控制旁通阀201关闭、回液管道阀202开启，制热功率测试结束。

继续参考图4，当在步骤S301中的测试模式为制热功率测试时，温度控制***从初始温度设定值Ta上升至第一温度值Tb的过程，以及从第二温度值Tc上升至温度设定值Td的过程都是非稳定态，不宜作为温度稳定上升的过程，因此，当在步骤S301中的测试模式为制热功率测试时，选取温度控制***从第一温度值Tb上升至第二温度值Tc的时间段作为有效时间数据，即第二时刻t2与第一时刻t1的差值，所述差值记为制热时间th，其中，th＝t2-t1。

进一步地，制热功率Ph的计算公式为：

Ph＝CρV(Tc-Tb)/th；

其中，C为流体的比热，ρ为流体的密度，V为混流腔103的容积。

当在步骤S301中的测试模式为制冷功率测试时，热功率测试装置测试制冷器101的制热功率，请参考图3和图5，其中图5为制冷功率测试时间与设定温度之间的对应关系的折线图。如图3和图5所示，在步骤S301中的测试模式为制冷功率测试时，首先，启动控制器109中的制冷功率测试模式，由控制器109控制旁通阀201开启、回液管道阀202关闭，用以切断被控对象108对制冷测试的影响；其次，确定温度控制***中流体介质所在的温度范围，向温度控制***中的控制器109中输入在确定的温度范围内的初始温度设定值Th并进行温度控制，同时开启计时器203和温度传感器104，运行到温度控制***处于稳定状态的t0’时刻后，将控制器109中的温度设定值更改为Te，使得从t0’时刻开始制冷器101以最大制冷功率工作，此时，控制器109发出指令使加热器102中止工作；流体介质的温度开始下降，待温度传感器104的读数下降到第一温度值Tg时，计时器记下与第一温度值Tg对应的第一时刻t1’，流体介质的温度继续下降，待温度传感器104的读数下降到第二温度值Tf时，计时器记下与第二温度值Tf对应的第二时刻t2’；之后流体介质的温度在t3’时刻会下降到温度设定值Te，运行到t4’时刻，使温度控制***温度稳定后停止温度控制，并由控制器109控制旁通阀201关闭、回液管道阀202开启，制冷功率测试结束。

继续参考图5，当在步骤S301中的测试模式为制冷功率测试时，温度控制***从初始温度设定值Th下降至第一温度值Tg的过程以及从第二温度值Tf下降至温度设定值Te的过程都是非稳定态，不宜作为温度稳定下降的过程。因此，当在步骤S301中的测试模式为制冷功率测试时，选取温度控制***从第一温度值Tg下降至第二温度值Tf的时间段作为有效时间数据，即第二时刻t2’与第一时刻t1’的差值，所述差值记为制冷时间tr，其中，tr＝t2’-t1’。

进一步地，制冷功率Pc的计算公式为：

Pc＝CρV(Tg-Tf)/tr；

在测试制冷或制热对象的热功率的过程中，通过对测试温度范围的设定以及旁通阀201和回液管道阀202的设置，使测试过程对被测对象基本无影响，只需在控制器109中添加相应的测试程序，即可完成多个测试项的测试。

当在步骤S301中的测试模式为制热和制冷功率的连续测试时，热功率测试装置既可以测试加热器102的制热功率，还可以测试制冷器101的制冷功率。首先，启动控制器109中的制热和制冷功率的连续测试模式，由控制器109控制旁通阀201开启、回液管道阀202关闭，用以切断被控对象108对制热测试的影响，并记录初始温度T0；其次，确定温度控制***中流体介质所在的温度范围，向温度控制***中的控制器109中输入在确定的温度范围内的初始温度设定值T1并进行温度控制，同时开启计时器203和温度传感器104，运行到温度控制***处于稳定状态；然后将控制器109中的温度设定值更改为T4，使得加热器102以最大制热功率工作，此时，控制器109发出指令使制冷器101中止工作；流体介质的温度开始上升，待温度传感器104的读数上升到第一温度值T2时，计时器记下计时开始时刻ta，流体介质的温度继续上升，待温度传感器104的读数上升到第二温度值T3时，计时器记下计时结束时刻tb；之后流体介质的温度继续上升到温度设定值T4，并进行温度控制直至温度控制***温度稳定，控制器109发出指令开启制冷器101；再将温度设定值更改为T1，使得制冷器101以最大制冷功率工作，加热器102中止工作，流体介质的温度开始下降，待温度传感器104读数下降到T3时，计时器记下计时开始时刻tc，流体介质的温度继续下降，待温度传感器104的读数下降到T2时，计时器记下计时结束时刻td，流体介质的温度继续下降到T1，将温度设定值更改为初始温度T0，使温度控制***保持原来的开始状态，进行温度控制，直至稳定后停止温度控制，并由控制器109控制旁通阀201关闭、回液管道阀202开启，制热和制冷功率的连续测试结束。

当在步骤S301中的测试模式为制热和制冷功率的连续测试时，制热时间th＝tb-ta，制冷时间为tr＝td-tc。在制热和制冷功率的连续测试中，制热功率记为Ph，制冷功率记为Pc，其中，

Ph＝CρV(T3-T2)/(tb-ta)；

Pc＝CρV(T3-T2)/(td-tc)；

为了更好的明确制热和制冷功率的连续测试的方法，将上述制热和制冷功率的连续测试应用于温度范围在17.5-27.5℃温度范围的温度控制***，其中，加热器102的加热功率在2500瓦以上，制冷器101的制冷功率在3500瓦以上，流量输出为12-55升/分钟，内置铂电阻为100欧姆的温度传感器104进行温度测量以及蜗旋流量计进行流量测量，同时配置有触摸屏作为人机接口210。

在控制器109中设定温度T1为20℃，温度T2为21℃，温度T3为25℃，温度T4为26℃，加热时间th和制冷时间tr由控制器109内部的时钟分别计算获得。

具体测试过程为：记录初始温度T0；向控制器109中输入给定初始温度设定值20℃并进行温度控制，直至20±0.1℃范围内稳定3分钟；将温度设定值更改为26℃，使得加热器102以最大制热功率工作，制冷器101中止工作；水温开始上升，待温度传感器104读数上升到21℃时，制热计时开始，流体介质的温度继续上升，待温度传感器104读数上升到25℃时，制热计时结束，通过时钟算得从制热计时开始到结束的时间为216秒；之后，水温继续上升到26℃，在26℃进行温度控制，直至26±0.1℃范围内稳定3分钟，此时开启制冷器101。将温度设定值更改为20℃，使得制冷器101以最大制冷功率工作，加热器102中止工作；水温开始下降，待温度传感器104读数下降到25℃时，制冷计时开始，水温继续下降，待温度传感器104读数下降到21℃时，制冷计时结束，通过时钟算得从制冷计时开始到结束的时间为158秒；水温继续下降到20℃，将温度设定值更改为T0，进行温度控制，直至稳定，制热和制冷功率连续测试结束。

如流体介质为水，其比热C为4.22kJ/(kg·℃)，密度为103kg/m3，体积V为0.035m3，根据采集的数据，进行热功率的计算，可以得到制热功率Ph和制冷功率Pc，其中，

Ph＝CρV(T3-T2)/th＝4.22*103*0.035*(25-21)/216＝2.7kW；

Pc＝CρV(T3-T2)/tr＝4.22*103*0.035*(25-21)/158＝3.7kW。

通过判断，可推知制热功率和制冷功率都满足要求。

热功率测试装置能够进行制热和制冷功率的连续测试，使本发明的热功率测试不仅仅局限于制热功率或者制冷功率的单项测试，而能够通过一个连续的测试过程同时完成对温度控制***的制热功率和制冷功率的测试。

实施例三

本发明还可对被控对象进行热功率测试，具体请参考图6，其为本发明实施例三提供的测试方法的流程图。如图6所示，利用图2所示的热功率测试装置对被控对象进行热功率测试的方法包括以下步骤：

步骤S601：启动温度控制***，由所述控制器控制旁通阀开启、回液管道阀关闭；

步骤S602：根据温度控制***中流体介质所在的温度范围在控制器中设定初始温度值并进行温度控制，记录温度传感器和回液温度传感器的读数偏差；

步骤S603：通过控制器选择并启动被控对象热功率测试模式；

步骤S604：由所述控制器控制旁通阀关闭、回液管道阀开启；

步骤S605：记录流量传感器的流量值；在控制器中设定初始温度值并进行温度控制；

步骤S606：运行被控对象，记录回液温度传感器的读数，待稳定时记录回液温度传感器的平均温升值；

步骤S607：根据所述流量值、所述读数偏差、所述平均温升值计算被控对象的热功率。

在本实施例中，热功率测试模式为被控对象热功率测试，因此，本发明的热功率测试装置不仅可以测试加热器102的制热功率、制冷器101的制冷功率以及制热和制冷功率的连续测试，还可以测试被控对象热功率测试，分别实现了对主控对象和被控对象的热功率测试。

在本实施例中，温度传感器104和回液温度传感器204的读数偏差Tr，平均温升值Tu，流量传感器的流量值Q，则被控对象热功率记为P1，其中，

P1＝ηCρQ(Tu-Tr)；

其中，C为流体的比热，ρ为流体的密度，η为换热系数。

图7为实施例三提供的测试方法的设定初始温度与回液温度传感器测得的温度随时间变化的关系图。参照图7，向温度控制***中的被控对象108输入初始温度，进行温度控制，初始温度随时间变化的关系701，被控对象108输出的温度随时间变化的关系702，被控对象108输出的温度在开始阶段随时间增高，稳定一段时间后，达到一个稳定的平均升温值。

综上所述，本发明提供的热功率测试装置，将测试装置附加于已有的温度控制***，使得对制冷制热对象的热功率测试可进行在线测试，而无需采用离线测试和开发专用的测试设备，测试装置简单并且占据的空间小，大部分测试元器件可共用；所述热功率测试装置不仅可以对主控对象诸如加热器的制热功率、制冷器的制冷功率进行测量，以及对制热和制冷功率的连续测量，还可以被控对象热功率进行测量。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims

1.一种热功率测试装置，与温度控制***连接，所述温度控制***包括：控制器、温度传感器、回液管道以及送液管道，所述温度传感器测得的温度信号被输送至所述控制器，其特征在于，所述热功率测试装置包括：

旁通阀，所述旁通阀设置于所述回液管道以及所述送液管道之间，并与所述控制器连接；

回液管道阀，设置于所述回液管道中，并与所述控制器连接；

计时器，设置于所述控制器内部。

2.根据权利要求1所述的热功率测试装置，其特征在于，所述热功率测试装置还包括回液温度传感器，所述回液温度传感器设置于所述回液管道中。

3.根据权利要求2所述的热功率测试装置，其特征在于，所述热功率测试装置还包括回液温度传感器线缆，所述回液温度传感器通过回液温度传感器线缆将测量的所述回液管道中介质的温度输入所述控制器。

4.根据权利要求1所述的热功率测试装置，其特征在于，所述热功率测试装置还包括流量传感器，所述流量传感器设置于所述送液管道中。

5.根据权利要求4所述的热功率测试装置，其特征在于，所述热功率测试装置还包括流量传感器线缆，所述流量传感器通过流量传感器线缆将测量的所述送液管道中介质的流量输入所述控制器。

6.根据权利要求1所述的热功率测试装置，其特征在于，所述热功率测试装置还包括旁通阀线缆，所述旁通阀通过旁通阀线缆与所述控制器连接。

7.根据权利要求1所述的热功率测试装置，其特征在于，所述热功率测试装置还包括回液管道阀线缆，所述回液管道阀通过回液管道阀线缆与所述控制器连接。

8.根据权利要求1所述的热功率测试装置，其特征在于，所述温度控制***还包括被控对象，所述回液管道以及送液管道分别连接至所述被控对象。

9.一种热功率测试装置的测试方法，其特征在于，包括：

通过控制器选择并启动测试模式；

由所述控制器控制旁通阀开启、回液管道阀关闭；

根据温度控制***中介质所在的温度范围在控制器中设定第一温度值和第二温度值；

温度传感器读取到第一温度值时，计时器记下与第一温度值对应的第一时刻；

温度传感器读取到第二温度值时，计时器记下与第二温度值对应的第二时刻；

由所述控制器控制旁通阀关闭、回液管道阀开启；

根据所述第一温度值、所述第二温度值、第二时刻与第一时刻的差值计算热功率值。

10.根据权利要求9所述的热功率测试装置的测试方法，其特征在于，所述测试模式为制热功率测试。

11.根据权利要求9所述的热功率测试装置的测试方法，其特征在于，所述测试模式为制冷功率测试。

12.根据权利要求9所述的热功率测试装置的测试方法，其特征在于，所述测试模式为制热和制冷功率的连续测试。

13.一种热功率测试装置的测试方法，其特征在于，包括：

启动温度控制***，由所述控制器控制旁通阀开启、回液管道阀关闭；

根据温度控制***中介质所在的温度范围在控制器中设定初始温度值并进行温度控制，记录温度传感器和回液温度传感器的读数偏差；

通过控制器选择并启动被控对象热功率测试模式；

由所述控制器控制旁通阀关闭、回液管道阀开启；

记录流量传感器的流量值；

在控制器中设定初始温度值并进行温度控制；

运行被控对象，记录回液温度传感器的读数，待稳定时记录回液温度传感器的平均温升值；

根据所述流量值、所述读数偏差、所述平均温升值计算被控对象的热功率。