CN117054794A - 一种热水器检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热水器检测方法和装置,该方法主要包括:获取待检测热水器,以及与所述待检测热水器相对应的检测流程和检测标准;根据所述检测流程,生成监测与预测趋势图;根据所述监测与预测趋势图,获得预调节方案;基于所述预调节方案,对所述待检测热水器进行检测,获得检测数据;基于检测数据,生成检测报告。本申请通过具体预调节和预动作,减少指令与动作之间的时差,获得精确的检测结果,以及利用状态趋势变化,进一步减少误差。
Description
技术领域
本发明涉及热水器检测技术领域,尤其涉及一种热水器检测方法和装置。
背景技术
在欧盟热水器能效试验中,其不同于国标热水器标准的特征是能效测试过程需要进行放水,且放水过程不是一次性放水,根据热水器的不同负载模式按规定的时刻和规定的放水内能进行多次放水,模拟热水器实际用水过程,求得能效指标。能效试验中放水过程涉及的控制参数有进水温度、放水流量、放水内能,且放水次数多,比如S档有11次,M档23次,L档有24次;标准对放水过程规定:1)在规定时刻和规定间隔进行放水,且进水温度、放水流量按标准规定值进行,2)放水的结束是以当次放水内能值达到标准规定值为标志;目前测试***为了确保测试功能,将泄水和排水直接接入排水管路或排水地沟排掉,泄水、预泄水按时间泄水;流量分回路预设置,不便于自动调节,不同样机流量需分别手动调阀,且多工位***同时运行,流量会有影响,一般采用单工位形式;需试验人员在试验期间紧盯过程,自动化程度不高,以及在检测过程中并未考虑控制阀门的时差问题,因此检测精度不高。
发明内容
本发明提供一种热水器检测方法和装置,用以解决现有技术中检测精度不高的缺陷,实现高精度检测,以及多工位自动化检测。
本发明提供一种热水器检测方法,包括:
获取待检测热水器,以及与所述待检测热水器相对应的检测流程和检测标准;
根据所述检测流程,生成监测与预测趋势图;
根据所述监测与预测趋势图,获得预调节方案;
基于所述预调节方案,对所述待检测热水器进行检测,获得检测数据;
基于检测数据,生成检测报告。
在一种可能的实施方式中,所述检测流程和检测标准,包括:
根据所述待检测热水器的型号和行业标准,制定检测流程和检测标准,其中所述检测流程包括放水条件、进水温度和泄水条件,所述检测标准包括目前热水器国标、团标以及欧标。
在一种可能的实施方式中,所述获得预调节方案,包括:
获取所述待检测热水器工作状态的温控动作点;
基于所述待检测热水器加热周期趋势,得到加热周期的平均时间和最高温度点;
基于所述平均时间和所述最高温度点,得到预调节方案。
在一种可能的实施方式中,对所述待检测热水器进行检测,包括:
实时监测放水温度、进水温度,根据放水内能算法,得到实时检测趋势变化图;
根据放水结果的要求和实时检测趋势变化图,得到检测动作和检测数据。
在一种可能的实施方式中,所述生成检测报告,包括:
判断检测数据的有效性,若检测数据无效,则进行弹出提醒。
本发明还提供一种执行上述热水器检测方法中任一项所述的热水器检测装置,包括:
检测模块,包括工位、供水管、排水管和泄水管,供水管的一端与工位进水口连接,另一端与恒温恒压供水模块连接,排水管的一端与工位出水口连接,另一端与回收水模块,排水管的一端与工位进水口连接,另一端与回收水模块连接;
恒温恒压供水模块,包括恒温水箱、变频水泵、温度调节器和比例调节阀,恒温水箱的出水口与变频水泵的一端连接,变频水泵的另一端与供水管连接,恒温水箱内设有温度调节器,恒温水箱的出水口设有温度调节模块,用于调节进入供水管的水温;
回收水模块,包括排水集水箱、回收水泵、冷却板换、回收管路,排水集水箱进水口与排水管、泄水管连接,排水集水箱的出水口与回收水泵的一端连接,回收水泵的另一端与冷却板换的一端连接,冷却板换的另一端与恒温水箱的进水口连接;
测控***,包括传感器、调节仪表、控制单元,传感器用于采集和监测数据,调节仪表用于监测当前检测过程中各个位置的状态,控制单元用于控制各个进水口和出水口的开合。
在一种可能的实施方式中,检测模块还包括设置在供水管上的供水阀、设置在排水管上的放水阀以及设置在泄水管上的泄水阀,供水阀、排水阀和泄水阀均为电磁阀。
在一种可能的实施方式中,检测模块还包括用于检测出水口的放水温度计和用于检测进水口的进水温度计。
在一种可能的实施方式中,温度调节模块包括管路加热器、冷却板换,管路加热器的一端与恒温水箱连接,另一端与冷却板换连接。
在一种可能的实施方式中,恒温恒压供水模块还包括供水温度计和供水压力计,变频水泵的一端与供水温度计的一端连接,供水温度计的另一端与供水压力计连接。
本发明提供的一种热水器检测方法和装置,通过具体预调节和预动作,减少指令与动作之间的时差,获得精确的检测结果,以及利用状态趋势变化,进一步减少误差;进水温度采用混水调温方式能准确控制,温度精度达0.1℃;设置回收水及降温措施,使试验用水能回收利用;设置冷却和加热采用板换,充分利用自然冷源达到节能目的;供水回路压力和温度能独立于工位用水调节,可提供多工位恒温恒压供水,同时使用互不影响;工位流量可无级调节,多工位同时用水,流量可实时调节。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种热水器检测方法的流程示意图之一;
图2是本发明提供的一种热水器检测方法的流程示意图之二;
图3是本发明提供的一种热水器检测方法的流程示意图之三;
图4是本发明提供的一种热水器检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图3描述本发明的一种热水器检测方法。
S1、获取待检测热水器,以及与待检测热水器相对应的检测流程和检测标准。
在步骤S1中,获取检测流程和检测标准,包括:
根据待检测热水器的型号和行业标准,制定检测流程和检测标准,其中检测流程包括放水条件、进水温度和泄水条件,检测标准包括目前热水器国标、团标以及欧标。
具体的,获取待检测热水器的各项额定工作电压、电流等工作信息以及各个工作状态的信息,根据上述信息,制定检测流程,例如明确放水要求等,该检测流程是基于检测标准的基础上,进行制定的,其中,检测标准可为目前电热水器国标、团标及欧标等标准测试,以及研发特殊要求的测试。
进一步,放水要求中包括放水开始条件,其中,放水开始条件可按时间进行,如按固定时间点开始;按温控动作进行,如放水按热水器加热到温控跳开开始。
S2、根据检测流程,生成监测与预测趋势图。
在步骤S2中,生成监测与预测趋势图,包括:
按时间或按水温度,或是按样机状态点,需要对状态点进行提前趋势判断,从而准确判定待检测热水器的放水起始点,使其检测更加准确。
进一步,还可以根据检测的相关电气参数、布点温度等。
S3、根据监测与预测趋势图,获得预调节方案。
在步骤S3中,获得预调节方案,包括:
S31、获取待检测热水器工作状态的温控动作点;
S32、基于待检测热水器加热周期趋势,得到加热周期的平均时间和最高温度点;
S33、基于平均时间和最高温度点,得到预调节方案。
具体的,根据放水要求,可获得两种情况的预调节,其中一种是在固定时间点,提前t时间开始预调节,第二种是根据热水器加热过程周期的趋势,进行预调节,其中一般至少要有完整的3个周期,具体预调节如下:
热水器加热第i周期的算法如下:
其中,——加热周期,单位为h;
——第i次加热过程的加热电能,单位为kWh;
——加热效率;
Ca——热水器储水容积,单位为L;
Cp——水的比热容,单位为;
tei——第i次加热过程温控跳开结束加热时,水箱内水温度,单位为℃;
tsi——第i次加热过程温控吸合开始加热时,水箱内水温度,单位为℃;
放水开始前共重复完成n次加热过程,则加热平均周期:
加热周期期间的终止温度:
则提出n+1次放水的预调节开始条件是在加热过程加热时间与加热特征温度t:
具体的,在放水过程放水开始时,***指令及阀的动作存在时滞,会使实际放水发生滞后,放水结束时结束时间有延后。放水开始条件还要加上开始时的时滞,该时滞通过试验前模拟单次放水得到并提前预置。
S4、基于预调节方案,对待检测热水器进行检测,获得检测数据。
在步骤S4中,对待检测热水器进行检测,包括:
S41、实时监测放水温度、进水温度,根据放水内能算法,得到实时检测趋势变化图;
S42、根据放水结果的要求和实时检测趋势变化图,得到检测动作和检测数据。
具体的,根据上述提供的预调节方案,根据阀动作滞后时间及流量开阀后有效值时间,提前发出阀动作指令;放水过程中,监测放水温度、进水温度,以及计算放水内能,并实时趋势判定放水内能的值、及放水温度的趋势;放水结束,根据放水结束的要求,按时间或按放水温度,或放水内能,根据具体变化趋势,结合关阀时滞,以及流量关阀后衰减时间,提前动作。
进一步,放水结果包括放水结束条件,其具体包括:
按放水温度:当放水开始后,放水温度到规定温度点结束;
按放水内能:当放水开始后,放水内能达到规定内能值结束;
按放水量:当放水开始后,放水量达到规定水量结束。
具体的,对实时的放水内能的精确计算与其他关键参数的变化趋势计算如下:
式中,QH2O是放水能量,单位kWh;
——试验过程的总放水次数;
——单次放水内能,单位kWh;
——单次放水期间进、出水平均温差,单位℃;
——单次放水期间放水流量,单位L;
Cw——单次放水期间水的比热容,。
具体到任一时刻,放水热量:/>
其中——/>时刻放水热量,单位W;
——/>时刻放水流量,单位L/min;
——/>时刻放水温度,单位℃;
——/>时刻供水温度,单位℃。
时间内的放水内能:/>
当已知任一时刻的流量/>,/>时间内的放水量:/>放水期间热水器的放水温度与时间的关系是一个比较复杂的,且涉及的因素比较多且不确定,因此采用将单次放水进行微分化方法,结合数据采集,按每次采样时间为一个微分处理,当采样时间越小将越接近实际过程,本申请中可实现的最高采样速率达到0.5s;放水期间的流量和供水温度为控制值,认为恒值,得到单次放水期间,第i采样时的放水内能:
上述放水结束条件,对放水热量、放水温度/>、放水量/>与放水时间/>分别在12个采样点(6s)内进行移动线性回归处理——随着放水时间向前进行实时线性处理,来预测其在未来第x采样点的值:/>
其中A与B,a与b,m与n,分别为各对应参数在第i采样时线性回归的方程系数。
依据第i采样点及前11个采样点的,求取线性回归系数,采样每增加一次,顺次向前一次更新新的回归系数。直到当x采样点达到放水结束条件的放水内能(或放水温度值、或放水流量)时,提前预置时间发出指令,结束放水动作,完成检测,得到检测数据。
S5、基于检测数据,生成检测报告。
在步骤S5中,生成检测报告,包括:
判断检测数据的有效性,若检测数据无效,则进行弹出提醒。
具体的,每次放水结束对每个量进行内部数据指标的单独判断,若该数据正常,则作出有效判定,若不正常,则进行弹出提醒,当检测结束后,对整个检测结果进行不确定度评定,生成检测报告。
本申请中基于对检测***本身及试验过程分析,阀件、流量测试动作时间,因指令与动作之间的时差,会引起放水量及结果差异,尤其当放水多次进行时,此误差会被放大,因此设置预调节和预动作,从而减少因时差引起的误差,以及利用状态趋势变化的判定,进一步减少误差。
下面对本发明提供的一种热水器检测装置进行描述,下文描述的一种热水器检测装置与上文描述的一种热水器检测方法可相互对应参照。
下面结合图4描述本发明的一种热水器检测装置,包括:恒温恒压供水模块、多个检测模块、回收水模块和测控***。
检测模块包括工位、供水管、排水管和泄水管,供水管的一端与工位进水口连接,另一端与恒温恒压供水模块连接,排水管的一端与工位出水口连接,另一端与回收水模块,排水管的一端与工位进水口连接,另一端与回收水模块连接。
恒温恒压供水模块包括恒温水箱、变频水泵、温度调节器和温度调节模块,恒温水箱的出水口与变频水泵的一端连接,变频水泵的另一端与供水管连接,恒温水箱内设有温度调节器,恒温水箱的出水口设有温度调节模块,用于调节进入供水管的水温。
回收水模块包括排水集水箱、回收水泵、冷却板换、回收管路,排水集水箱进水口与排水管、泄水管连接,排水集水箱的出水口与回收水泵的一端连接,回收水泵的另一端与冷却板换的一端连接,冷却板换的另一端与恒温水箱的进水口连接。
测控***包括传感器、调节仪表、控制单元,传感器用于采集和监测数据,调节仪表用于监测当前检测过程中各个位置的状态,控制单元用于控制各个进水口和出水口的开合。
在一种可能的实施方式中,检测模块还包括设置在供水管上的供水阀、设置在排水管上的放水阀以及设置在泄水管上的泄水阀,供水阀、排水阀和泄水阀均为电磁阀。
在一种可能的实施方式中,检测模块还包括用于检测出水口的放水温度计和用于检测进水口的进水温度计。
在一种可能的实施方式中,温度调节模块包括管路加热器、冷却板换,管路加热器的一端与恒温水箱连接,另一端与冷却板换连接。
在一种可能的实施方式中,恒温恒压供水模块还包括供水温度计和供水压力计,变频水泵的一端与供水温度计的一端连接,供水温度计的另一端与供水压力计连接。
具体的,恒温水箱内设置的温度调节器用于调节恒温水箱内的水温,使其水温达到合适的温度,该温度调节器配置加热单元和冷却单元,恒温水箱的水通过变频水泵将水输送至供水主管内,变频水泵与供水主管之间还设有用于测量供水主管内的水的温度的供水温度计和测量供水主管内的水的压力的供水压力计,供水主管的多余水经过换冷却水单元和管路加热器返回至恒温水箱内,管路加热管器还设有比例调节阀,通过调节比例调节阀来控制供水温度,从而利用变频水泵和调节阀方式,能够大范围调节供水压力,并能快速响应工位放水和泄水引起的压力波动。
供水主管通过供水阀、调节阀、流量计和进水温度计将水输送至待检测热水器中的进水口,待检测热水器的出水口与放水温度计和放水阀连接,使其水流入至排水管中,待检测热水器进水口还与泄水阀连接,使其多余的水通过泄水阀流入至排水管中。
排水管中的水流入至排水集水箱内,通过回收水泵使其水流入至冷却板换,通过冷却板换对水的温度进行调节后,水通过回收水管流入至恒温水箱中。
本申请中,该装置设置回收水及降温措施,使试验用水能回收利用;设置冷却和加热采用板换(也可用风冷表冷器代替),充分利用自然冷源达到节能目的;供水回路压力和温度能独立于工位用水调节,可提供多工位恒温恒压供水,同时使用互不影响;工位流量可无级调节,多工位同时用水,流量可实时调节。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种热水器检测方法,其特征在于,包括:
获取待检测热水器,以及与所述待检测热水器相对应的检测流程和检测标准;
根据所述检测流程,生成监测与预测趋势图;
根据所述监测与预测趋势图,获得预调节方案;
基于所述预调节方案,对所述待检测热水器进行检测,获得检测数据;
基于检测数据,生成检测报告。
2.根据权利要求1所述的一种热水器检测方法,其特征在于,所述检测流程和检测标准,包括:
根据所述待检测热水器的型号和行业标准,制定检测流程和检测标准,其中所述检测流程包括放水条件、进水温度和泄水条件,所述检测标准包括目前热水器国标、团标以及欧标。
3.根据权利要求1所述的一种热水器检测方法,其特征在于,所述获得预调节方案,包括:
获取所述待检测热水器工作状态的温控动作点;
基于所述待检测热水器加热周期趋势,得到加热周期的平均时间和最高温度点;
基于所述平均时间和所述最高温度点,得到预调节方案。
4.根据权利要求1所述的一种热水器检测方法,其特征在于,对所述待检测热水器进行检测,包括:
实时监测放水温度、进水温度,根据放水内能算法,得到实时检测趋势变化图;
根据放水结果的要求和实时检测趋势变化图,得到检测动作和检测数据。
5.根据权利要求1所述的一种热水器检测方法,其特征在于,所述生成检测报告,包括:
判断检测数据的有效性,若检测数据无效,则进行弹出提醒。
6.一种执行如权利要求1-5中任一项所述的一种热水器检测方法的检测装置,包括:
检测模块,包括工位、供水管、排水管和泄水管,供水管的一端与工位进水口连接,另一端与恒温恒压供水模块连接,排水管的一端与工位出水口连接,另一端与回收水模块,排水管的一端与工位进水口连接,另一端与回收水模块连接;
恒温恒压供水模块,包括恒温水箱、变频水泵、温度调节器和比例调节阀,恒温水箱的出水口与变频水泵的一端连接,变频水泵的另一端与供水管连接,恒温水箱内设有温度调节器,恒温水箱的出水口设有温度调节模块,用于调节进入供水管的水温;
回收水模块,包括排水集水箱、回收水泵、冷却板换、回收管路,排水集水箱进水口与排水管、泄水管连接,排水集水箱的出水口与回收水泵的一端连接,回收水泵的另一端与冷却板换的一端连接,冷却板换的另一端与恒温水箱的进水口连接;
测控***,包括传感器、调节仪表、控制单元,传感器用于采集和监测数据,调节仪表用于监测当前检测过程中各个位置的状态,控制单元用于控制各个进水口和出水口的开合。
7.根据权利要求6所述的检测装置,其特征在于,检测模块还包括设置在供水管上的供水阀、设置在排水管上的放水阀以及设置在泄水管上的泄水阀,供水阀、排水阀和泄水阀均为电磁阀。
8.根据权利要求6所述的检测装置,其特征在于,检测模块还包括用于检测出水口的放水温度计和用于检测进水口的进水温度计。
9.根据权利要求6所述的检测装置,其特征在于,温度调节模块包括管路加热器、冷却板换,管路加热器的一端与恒温水箱连接,另一端与冷却板换连接。
10.根据权利要求6所述的检测装置,其特征在于,恒温恒压供水模块还包括供水温度计和供水压力计,变频水泵的一端与供水温度计的一端连接,供水温度计的另一端与供水压力计连接。
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