大致线性的正比对应关系，因此知道了信号变化的频率也就大致获得了流量。由于信号变化频率和流量之间的关系不是完全线性的，因此这种流量计的误差比较大，在使用范围内一般有10?30%的测量误差。当水流较小时，水流对叶轮的推力很小，叶轮不容易转起来；转起来后，转速也容易受到紊流的影响，波动很大。当水流中杂质较多，或叶轮上附着了水垢、微生物薄膜时，叶轮转动的阻力会增加，流量信号会变小或没有；当水流中含有空气时，叶轮转动时在水气混合流体中的阻力变小，会使叶轮加速旋转，流量信号会变大；气泡还能使红外光线产生不正常的折射、散射，影响红外线的接收，造成流量信号错误。
[0095]在使用一段时间后，由于流量计壳体内会不可避免地沉淀杂质和微生物，红外信号流量计的壳体会逐渐变得不透明，影响红外光线的通过，造成流量计失效。磁信号流量计内部由于含有磁铁，容易吸附水流中带磁性的金属氧化物杂质，加速杂质在叶轮上的沉淀速度，从而造成叶轮转速变慢或者堵转，加速流量计的失效。
[0096]目前的实体流量计的以上缺点，在本行业中尚无有效可靠的解决方案，是本行业中公知的技术难题。本实用新型提供的快速水加热装置，通过在水箱壳体100上靠近出水口处设置整流腔800，并控制出水温度传感器500的安装位置，使得杆体503及头部感应点501处于整流腔800流道中央，保证热容量大的水流沿着杆体周围快速流过，及时消除了通过流道管壁和杆体热传递带来的外界温度影响，因此能够快速而准确地反映实时变化的水温，并可准确地利用出水温度传感器估算进水温度和流量。
[0097]本实用新型省略实体流量计后，流量Vt和加热功率Wt可通过估算获取，并且在运算过程中互相循环修正，第一次的流量Vtl由加热开启时，根据温升变化，查询时刻-流量-温升曲线确定，第一次的功率Wtl由第一次的流量V C1确定。本实用新型的快速水加热装置的控制方法，包括如下步骤:
[0098]a)获取出水温度和进水温度；所述进水温度根据出水温度估算得到，估算过程如下:关闭加热元件，让冷水流过所述快速水加热装置；经过一段时间后，所述出水温度传感器测量到的温度即为进水温度，由于在整个加热的过程中，实际的进水温度变化很小，微小的变化不会对系统的温度控制造成不良影响，因此可以在整个加热过程中不再检测进水温度，默认进水温度维持不变。
[0099]b)根据出水温度和进水温度估算流量；
[0100]所述进水温度和出水温度可以根据温度信号变化率的不同分段进行修正。温度修正过程如下:Tt’ = TJh(Tt-1V1)，Tt、Tt_$ t时刻、t-1时刻的实测水温或估算水温，T t’为t时刻的修正水温，k为温度修正系数；当温度信号变化率小于预设阀值时，采用t-2时刻的温度值对t时刻的温度进行修正，T/ =Tt+k/2*(Tt-Tt_2)。所述温度修正系数k的取值范围通过如下方式获得:
[0101]将初始温度为Ttl的温度传感器快速投入到温度为T tmgrt的水中；
[0102]采样获得实际温度变化曲线T ;
[0103]在曲线T上的每个采样点，计算Δ T = Tt-1V1,再计算修正值k* Δ T ;发现适当选择k的值，在Δ T的绝对值较大时，k取较大的值ka，在Δ T的绝对值中等时，k取中等的值kb，在Δ T的绝对值较小时，k取较小值kc，可得到另一条曲线T’，如图18所示。这条曲线基本介于实际温度线Ttarget和温度信号曲线T之间，比温度信号曲线能更快地、更真实地反映实际的温度Ttarget，从而成为一条有效的修正曲线。经过实验发现k的取值在I?8之间时，既能够较好地消除温度信号的干扰，也能快速地满足温度控制地要求。其中:Tt是某一时刻的水温，T η是上一个时刻的水温，T t_2是T η之前一个时刻的水温。T ,与IV1之间，T η与T t_2之间都间隔时间t。。通过实验测试，选择t。= τ /8?τ /40时，能使装置既能满足温度快速响应的要求，又能满足温度准确性的要求。τ是温度传感器的响应时间。
[0104]实际应用中，tc可在τ/8?τ/40的范围内自由选择；τ、t c确定后，用T =Τ0+ΔΤ*(1-θ(-?/τ))的推算法，或实验测试的方法，画出温度信号曲线和实际温度曲线。在信号曲线和温度曲线之间及温度的变化率确定，用可实验方法测定。再根据需要，画出合适的修正曲线；然后根据斜率的不同范围，用两种或多种不同系数的简化公式来简化修正曲线。优选地，当选用τ = 3秒的温度传感器，同时选择t。= 0.12秒时，可将温度响应曲线修正为以下二段:
[0105]温度信号变化率的绝对值在25?3.2°C /秒时:Tt’ = Tt+6* (Tt-1V1);
[0106]温度信号变化率的绝对值在1.6 °C /秒?3.2 °C /秒范围内时:Tt’ =T^(Tt-1V1)；
[0107]温度信号变化率的绝对值< =1.60C /秒时:Tt’ = Tt+1.5*(Tt_Tt_2);即当根温度信号变化率小于预设阀值时，采用t-2时刻的温度值对t时刻的温度进行修正，T/ =Tt+k/2*(Tt-Tt_2)。
[0108]c)利用进水温度、流量和出水温度调节加热元件的加热功率。
[0109]t时刻的加热功率Wt计算如下:
[0110]Wt= W t-1+Kw*Vt*(目标温度—出水温度 Tout’ )；
[0111]刚开始加热时的功率W。= K Q*VQ* (目标温度-进水温度Tin’)；
[0112]系数Kw= 4.2焦耳/(毫升*°C KWw为t-Ι时刻的加热输出功率，单位为焦耳/秒，Vt为t时刻的流量，单位为毫升/秒，Tout’为修正后的出水温度，Tin’为修正后的进水温度，单位为°C。刚开始加热时的功率Wtl由以下方法计算得到:
[0113]W0= K 0*V0* (目标温度—出水温度Tin，)；
[0114]其中系数Ktl的取值范围为0.6?3，为了加快水温的上升速度，Ktl应大于1，，但一般不超过3，否则会有水温过热，来不及控制的风险。
[0115]刚开始加热时的流量Vtl由以下方法查询得到:
[0116]先不开启加热，让水流经装置，等出水温度传感器上的信号稳定后，此时检测到的水温即为进水温度Tin，并用权利要求14的方法修正为Tin’;再开启加热，加热元件发出固定热量Q ;经过一段时间后，在h时刻测量温升Λ Τ，根据已有的时刻-温升-流量三维表，可大致地辨别此时的流量。
[0117]为了比较准确地推算流量，优选地，可在tp t2，t3三个时刻测量水温，并计算ΔΤ I=T1-T0, Λ T2= T 2-Τ0, Δ T3= T 3-Τ0ο根据已有的时刻-温升-流量三维表，采用比对辨识的算法，可以推算出比较可靠准确的初始流量。t2，t3可分别选择实际流量范围的最大流量、中等流量、最小流量的温升拐点时刻。
[0118]本实用新型控制温度所需的流量信号由出水温度的变化推算得出，方法如下:
[0119]I)加热开始前初始流量的测定:当加热元件在短时间内发出热量Q并随后停止加热后，部分热量％将使加热元件温度上升，另一部分热量92将会传递到水流中，导致水流温度上升。
[0120]由于水是在加热元件表面流动的，水流P1靠近出口，它流过加热元件表面时，加热元件内部的温度还没传递出来，它被加热的时间最短，因此P1流到出水口时，温度上升少；水流在加热元件表面流动的距离较长，它流到出水口后有更高的水温；如果加热元件的热量大部分已被水流带走，温度已经下降，则水流到达出水口时的温度反而低。由此可见，在加热元件开始加热后，在不同的流量下，经过相同的时间，水流到达传感器位置不同，则水流温度不同。根据测量到的水温，可以反推此时的流量。
[0121]1.1测定装置在各种流量下的时刻-温升曲线
[0122]在加热前，将流入装置的水流调节在一个固定的值V1，待出水温度传感器上的信号稳定后，记录此时水温Ttl;然后短时间开启加热，加热元件发出固定热量Q后停止加热；每隔一段时间检测一次水温ToTpI^T4i…等，计算不同时刻的温升AT1=T1-Ttl, AT2 =T2-T0,…，得到流速为VJt的时间-温升表。再将调节水流在一个固定的值V 2，重复以上方法，得到流速为V2时的时间-温升表。重复以上测试步骤，可得到在不同流量下的时刻-温升曲线，如图19所示，横轴为采样时刻，纵轴为温升，流量V6>V5>V4>V3>V2>V1。
[0123]1.2推算装置的流量
[0124]计算流量时，先不开启加热，让水流经装置，等出水温度传感器上的信号稳定后，记录此时水温Tci;再开启加热，加热元件发出固定热量Q ;经过一段时间后，在