水泵20、高位水箱21、变频水泵1、温度调节机构、被试件9、流量计11、电动二通阀12、取样电磁阀14、开放式集水箱15、电子称17、和放水电磁阀16组成取样回路。系统在稳定工况过程中，控制器27打开循环电磁阀13，关闭取样电磁阀14，循环水通过循环电磁阀13流入开放式低位水箱18中；当系统工况稳定后需要取样称重时，控制器打开取样电磁阀14，同时关闭循环电磁阀13，系统水流向开放式集水箱15中。在指定时间内完成取样水后，再由控制器27打开循环电磁阀13，同时关闭取样电磁阀14，切换回循环回路中。由于电磁阀切换时的水都是通过大气后再流到集水箱15或低位水箱18中，因此同时切换循环电磁阀13、取样电磁阀14时，不会对系统压力造成大的影响，因此基本不会弓I起系统流量的波动。
[0027]开放式低位水箱18内设有定位浮子19，定位浮子19与控制器27连接。当低位水箱18中的水位达到定位浮子19的高限位时，定位浮子19将信号传入控制器27中，控制器27控制抽水泵20抽水到高位水箱21中；当水位下降到定位浮子19的下限位时，定位浮子19将信号传入控制器27中，控制器27控制抽水泵20停止工作。通过这样的方式可以实现回水控制，保证取样称重需要的同时，不至于造成系统流量及温度的波动。
[0028]温度调节机构包括第一电磁阀3、第二电磁阀2、散热盘管4、管路加热器5、调功器26、温度控制仪25、控温传感器7和旁通阀6。第一电磁阀3 —端连接变频水泵I出口，另一端连接管路加热器5，控温传感器7设置在管路加热器5出口。旁通阀6 —端连接变频水泵I入口，另一端连接管路加热器5出口。第二电磁阀2 —端连接变频水泵I出口，另一端连接散热盘管4。散热盘管4另一端连接第一电磁阀3出口。控温传感器7依次与温度控制仪25和调功器26电连接，调功器26与管路加热器5电连接。
[0029]优选地，管路加热器5加热功率可调。
[0030]变频电机1、第一电磁阀3、第二电磁阀2、散热盘管4、管路加热器5、调功器26、温度控制仪25、控温传感器7和旁通阀6组成温度控制循环回路。当系统需要升温时，开启第一电磁阀2，关闭第二电磁阀4，高位水箱21流出的水通过变频水泵I输入管路加热器5加热，然后通过旁通阀6又回到变频水泵I再次经过管路加热器5加热，如此循环可以快速将水升温至所需温度。当系统需要降温时，开启第二电磁阀2，关闭第一电磁阀3，高位水箱21流出的水通过变频水泵I输入散热盘管4进行降温，此时管路加热器5停止工作，降温后的水通过旁通阀6又回到变频水泵I再次经过散热盘管4散热降温，如此循环可以快速将水温降至所需温度。
[0031]控温传感器7与温度控制仪25的输入相连接，控温传感器7把实际测量到的温度信号传入温度控制仪25，温度控制仪25将实际温度值与目标温度值相比较，通过PID自动演算，输出4 - 20mA信号到调功器26，调功器26再控制管路加热器5的功率，从而达到控制水温的目的。
[0032]根据标准要求，完成一次标准测试需要先进高温度工况，再中温工况，最后低温工况三次测试。在测试过程中，为了减小漏热损失及快速降温，系统设计了管路散热盘管4及相应的第二电磁阀2、第一电磁阀3。在做第一次高温工况时，关闭第二电磁阀2及散热盘管4的风机，打开第一电磁阀3，管路加热器5完成升温调节过程。当高温工况完成后需要快速降温时，关闭第一电磁阀3及管路加热器5，打开第二电磁阀2及散热盘管4的风机，达到快速降温的目的；当温度降到需要的工况温度以下时，再关闭电磁阀2及散热盘管4的风机，打开电磁阀3，管路加热器5，完成工况的再次调节过程。
[0033]优选地，管路加热器5加热功率可调。为了对不同容量的被试件9达精确达到控温目的，管路加热器5可以分为大小不同功率的两组加热器，同时由温度控制仪25自动控制，可以组成只开启一组小功率加热器、只开启一组大功率加热器或两组加热器同时开启3种方式，这样在同一 PID输出值的情况下，有不同加热量的输出，对于小容量的被试件9，可以减小PID超调量现象的发生，使温度调节更加精确。分组原则，小组功率为大组功率的一半，大小组总功率和超过最大被试件所需要的热量。
[0034]目前常规测试方法中，通常用进水温度传感器8直接控制系统进水温度，由于采暖散热器在测试过程中流量小、流速低、反应滞后，导至工况波动大、稳定时间长问题，为了解决这个问题，系统温度控制采用管路大流量循环技术(即温度控制循环回路)加测控分离方案。即在管路大流量循环回路中通过大流量循环，加快温度的响应过程，使工况能快速稳定；同时在测试回路中增加进水温度传感器8，进水温度传感器8直接安装在被试件9的进水口处，在测试过程中，通过测控软件自动采集、比较进水温度传感器8与温度传感器7的温度差值，再将这个差值自动写入温度控制仪25的偏差值中，使进水温度最终达到所需要的工况值。
[0035]与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下:为了克服设备占用实验室空间大、测试过程中水温控制时间过长、水温控制偏差大、流量不稳、运行能耗高、投入成本高的缺陷，本实用新型对测试系统中的水温及流量控制设备及控制方法进行改造，通过直接在管路进行大流量循环技术代替水箱循环系统，可以减少系统加热时间，同时又能减小水温调节的波动；管路加热器配置大小两组可调功率电加热器可以对不同换热能力的被试件进行温度的精确调节；采用测控分离技术解决小流量、低流速引起的调节滞后问题；系统在工况调节过程中的流量循环与工况稳定后的取样称重过程采用开放式系统，解决由于管路切换过程中因系统压力变化导致的流量不稳问题，通过这些措施达到减少运行能耗和提高测量精度的目的。从试验结果看，采用本实用新型技术，散热器热工性能检测试验室的水温及流量控制系统中，测试时间比原来减少达到40%以上。
[0036]惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即大凡依本实用新型权利要求及实用新型说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。
【主权项】
1.一种采暖散热器热工性能检测水温、流量控制系统，其特征在于，包括通过管道首尾依次连接的开放式低位水箱、抽水泵、高位水箱、变频水泵、温度调节机构、被试件、流量计、电动二通阀和循环电磁阀，所述变频水泵依次连接有变频器和流量控制仪，所述流量控制仪分别连接流量计和电动二通阀；所述开放式低位水箱与电动二通阀输出端之间设有取样机构，所述取样机构包括依次连接的取样电磁阀、开放式集水箱和放水电磁阀，所述取样电磁阀另一端连接电动二通阀输出端，所述放水电磁阀连接开放式低位水箱，所述开放式集水箱下方设有电子称；还包括控制器、设置在被试件入口的进水温度传感器和设置在被试件出口的出水温度传感器；所述进水温度传感器、出水温度传感器、循环电磁阀、抽水泵、取样电磁阀和放水电磁阀均与控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种采暖散热器热工性能检测水温、流量控制系统，其特征在于，所述开放式低位水箱内设有定位浮子，所述定位浮子与控制器连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种采暖散热器热工性能检测水温、流量控制系统，其特征在于，所述温度调节机构包括第一电磁阀、第二电磁阀、散热盘管、管路加热器、调功器、温度控制仪、控温传感器和旁通阀；所述第一电磁阀一端连接变频水泵出口，另一端连接管路加热器，所述控温传感器设置在管路加热器出口 ；所述旁通阀一端连接变频水泵入口，另一端连接管路加热器出口 ；所述第二电磁阀一端连接变频水泵出口，另一端连接散热盘管，所述散热盘管另一端连接第一电磁阀出口 ；所述控温传感器依次与温度控制仪和调功器电连接，所述调功器与管路加热器电连接。
4.根据权利要求3所述的一种采暖散热器热工性能检测水温、流量控制系统，其特征在于，所述管路加热器加热功率可调。
【专利摘要】本实用新型公开了一种采暖散热器热工性能检测水温、流量控制系统，包括首尾依次连接的开放式低位水箱、抽水泵、高位水箱、变频水泵、温度调节机构、被试件、流量计、电动二通阀和循环电磁阀，变频水泵依次连接有变频器和流量控制仪，流量控制仪分别连接流量计和电动二通阀；通过低位水箱和高位水箱的回水循环，解决现有多水箱的繁冗复杂；通过开放式取样解决现有管路切换流量不稳的问题。本实用新型投资少，操作简单，可以快速精确的调节测试工况的进水温度和被试件的流量，以满足采暖散热器在三个不同工况下的不同温度和流量的要求，提高了测试精度及工作效率，同时最大程度减少由于工况调节时间过长而导致的大量能耗，达到节能减排的目的。
【IPC分类】G05D27-02
【公开号】CN204515573
【申请号】CN201520236644
【发明人】张映光, 王浩彬
【申请人】广州天河兰石技术开发有限公司
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月17日