一种液体加热系统的制作方法_2

文档序号:10389964阅读:来源:国知局
体源头本身的压力的装置〔如自来水阀〕。
[0032]第一水管7、第二水管8以及第三水管9作为液体的传输装置可以是任何不会和应用之液体发生化学反应,并可以容许液体进入或离开或停留或流经的装置〔例如SUS304钢水管〕,并需能够把液体从被指定的源头位置导向至被指定的目的位置,或在被指定的多于一个的位置间来回流动。
[0033]为了更好地控制第一液温调节装置2和第二液温调节装置3的功率,本实施例中,在第一加热容器2或第二水管的外壁8上设有第一温度感应器5;在第二加热容器3或第三水管9的外壁上设有第二温度感应器6。该第一温度感应器5或第二温度感应器6可以是但不限于电子式或机械式能因应所量度的目标温度变化而作出电子讯号或机构讯号的装置〔例如,热敏电阻,正温度系数感温器/Positive Temperature Coefficient sensor/PTC,负温度系数感温器/Negative Temperature Coefficient sensor/NTC,机械式恒温断路器/mechanical thermostat),能够把反应温度的讯号直接传送到下述系统控制装置,或透过任何讯号转换装置/transducer把不可由系统控制装置理解的讯号转换为可由系统控制装置理解的讯号传送到下述系统控制装置。
[0034]系统控制装置需有以下的工作能力,可包括但不限于:
[0035]—、接收来自使用者界面或外系统操作界面的讯号切换系统工作状态,或系统自身依据被制订的程序自行切换系统工作状态;即控制液体动力控制装置4的开启或关闭。
[0036]二、接收来自所连接的第一温度感应器5或第二温度感应器6的讯号。
[0037]三、若来自上述第一温度感应器5或第二温度感应器6能直接或问间接反映不同温度的绝对值或相对值,需要能透过一段既定时间内之多点采样,从采样的数值计算出平均值,得出该温度感应装置的量度点在该段既定时间的平衡温度。
[0038]四、能以上述每段量度时间的一个相对时间点,理解上述平衡温度为其量度点的瞬时温度。
[0039]五、需有能作出PID控制/比例-积分-微分控制/Proport1nal-1ntegral-Derivative Control ;PID控制是广为应用的基本控制方式/逻辑,是包括了反馈回路和输出值计算的控制逻辑。上述PID控制的方式包括了使用P,I,D全部三个控制项,或只使用个别控制项〔例如P控制项〕或只使用个别控制组合〔例如P和I两个控制项〕的控制逻辑,即包括单纯利用某一个控制项及某两个控制项的组合。上述PID控制逻辑并没有限制当中的各项控制项的数值,也没有限制输出值的计算方式/算式。六.能综合依据被制订的程序,或和使用者界面/外系统操作界面的讯号,或和温度感应装置的讯号,或和得出的平衡温度/瞬时温度,以切换系统工作状态,或和控制上述液温调节装置/加热块的发热体的功率,或和控制上述液体动力控制装置〔可包括但不限于控制液体栗的工作情况和控制上述液体源头的压力传递〕。上述控制上述液温调节装置/加热块的发热体的功率,能够是但不限于脉冲宽度调制/PWM/Pulse-Width-Modulat 1n的方法或工作周期/Duty-Cycle或控制电压等的改变发热体功率的方法。
[0040]本实用新型提供的液体加热系统主要有两个状态,分别是准备状态和工作状态,两个状态各有不同的控制程序。处于准备状态时,液体动力控制装置4是关闭的,此时系统中的液体通道中没有液体或液体通道中液体并非正在流动,而于工作状态时,液体动力控制装置4是开启的,此时系统中的液体正在液体通道中流动。上述流动并不包括液体自身任何形式的热对流。
[0041]在准备状态中令各液温调节装置尽可能接近并稳定于输出的液体的目标温度。而在工作状态时利用第二液温调节装置把第一液温调节装置输出的液体的温度的波幅减少,以致整系统输出的液体的温度的波幅相较于第一液温调节装置输出的液体的温度的波幅,或只使用单一温调节装置的系统输出的液体的温度的波幅为小。波幅的较小意指相对于平均温度,波幅的最高值与最低值的差距较小。
[0042]具体来说,在上述准备状态中,系统将会收集包括但不限于来自第一温度感应装置5和第二温度感应装置6的讯号以判断第一液温调节装置2和第二液温调节装置3的瞬时温度/ 一段时间内之平衡温度。系统会在准备状态中以上述两个液温调节装置的瞬时温度/一段时间内之平衡温度作为PID逻辑的反馈讯息控制两个液温调节装置各自的发热体的功率,以达到处于准备状态中的个别液温调节装置的温度能够趋向各自的目标温度变化,并当各自的温度接近各自的目标温度时可以最少的温度波幅保持于目标温度。视乎系统控制装置中的元件和物理操作方法,上述接近目标温度时的温度波幅不限于但优先以一段时间内〔例如十秒〕的上下峰值的差少于0.5度为目标。
[0043]可见,在准备状态中,系统控制装置对于各液温调节装置的控制重点在于:一,初进入工作状态时,由于热能必然物理性地由较高温度的媒体流向较低温度的媒体,不论输入温调节装置的液体是甚么温度,进入液温调节装置的液体的温度必然会倾向液温调节装置的温度变化。二,若在准备状态中各液温调节装置中的管道已经有液体存在,若准备状态中的液温调节装置已进入温度平衡状态,各液温调节装置中的管道当中的液体的温度在未进入工作状态前就已经相当接近于目标的输出液体温度。
[0044]如图3所示,本实用新型还提供一种液体加热方法,其特征在于,包括步骤:S1、使液体先后流经通过第二水管相连的第一液温调节装置与第二液温调节装置;S2、系统控制装置分别控制第一液温调节装置与第二液温调节装置的功率,使经由第一液温调节装置的液体达到预设的目标温度,并使经由第二液温调节装置通过第三水管流出的液体的温度波幅稳定。
[0045]在步骤SI中,可以通过开启液体动力控制装置使液体先后流经通过第二水管相连的第一液温调节装置与第二液温调节装置。
[0046]在步骤S2之前还包括步骤:
[0047]通过测量第一液温调节装置或第二水管的外壁上的温度信息,向系统控制装置反馈位于第一液温调节装置中液体的温度,系统控制装置根据第一液温调节装置中液体的温度,判断第一液温调节装置2的瞬时温度/一段时间内之平衡温度,并确定第一液温调节装置的功率;
[0048]通过测量第二液温调节装置或第三水管的外壁上的温度,向系统控制装置反馈位于第二液温调节装置中液体的温度信息,系统控制装置还根据第二液温调节装置中液体的温度判断第二液温调节装置3的瞬时温度/ 一段时间内之平衡温度,并确定第二液温调节装置的功率。
[0049]在没有新的液体流经第一液温调节装置与第二液温调节装置时,即液体动力控制装置处于关闭状态时,系统控制装置分别控制第一液温调节装置与第二液温调节装置的功率,使第一液温调节装置与第二液温调节装置中的液体接近并稳定于目标温度。
[0050]在本实用新型中,当液体动力控制装置处于关闭状态,系统中的液体通道中没有液体或液体通道中液体并非正在流动,此时,整个系统处于准备状态;而当液体动力控制装置处于开启状态,系统中的液体正在液体通道中流动,此时,整个系统处于工作状态;上述流动并不包括液体自身任何形式的热对流。
[0051]在准备状态中,系统会以第一液温调节装置2和第二液温调节装置3的瞬时温度/一段时间内之平衡温度作为PID逻辑的反馈讯息,以系统的目标输出液体温度作为两个液温调节装置各自的目标温度,控制两个液温调节装置各自的发热体的功率,以达到处于准备状态中的个别液温调节装置的温度能够趋向各自的目标温度,即系统的目标输出液体温度所变化,并使个别液温调节装置的温度波幅保持于上下峰值的差少于0.5度。
[0052]可见,系统准备状态中,能使第一液温调节装置2的输出液体的温度的一段时间内之平衡温度接近到目标的输出液体温度,并使第二液温调节装置3的输出液体的温度的一段时间内之平衡温度进一步接近到目标的输出液体温度,并且其温度波幅比第一液温调节装置2的输出液体的温度的波幅为小。
[0053]在工作状态中,系统将会收集取控制逻辑所利用到的温度感应器的讯号以判断第一液温调节装置2和第二液温调
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