具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备的制作方法

本发明属于液体加热器防干烧，涉及一种具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备。

背景技术：

1、液体加热设备在现代工业中得到了大量应用，由于液体加热设备中的液体在加热过程中会逐渐蒸发，因此需要在液体较少时向设备内部进入加热液以防止设备内的加热液过少而发生干烧现象。现有技术中，该类型设备一般设置有液位传感器和补液装置，通过液位传感器对液位的高度进行检测来控制补液装置添加加热液以防止发生干烧现象。但是液位传感器和补液装置有时也会发生故障，当液位传感器或补液装置失效时，就可能导致产品质量问题，可能引发干烧、火灾等严重安全事故；因此，有必要对液位传感器和补液装置是否发生故障进行检测。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，包括加热容器、防干烧器件、故障判断单元和控制器，所述加热容器内设置有空腔，所述空腔包括上方的冷凝室和下方的液体加热室；所述冷凝室内设置有冷凝器，所述冷凝器的下方设置有冷凝托盘，所述冷凝托盘位于液体加热室和冷凝室的交界处；所述冷凝托盘上设置有凹槽，所述冷凝室的底部设置有与凹槽连通的冷凝液收集口；所述液体加热室的底部设置有加热器，所述液体加热室中设置有加热液，所述加热室还设置有补液口；所述加热器、防干烧器件和故障判断单元均与控制器电连接，所述故障判断单元用于检测防干烧器件的工作状态并判断防干烧器件是否发生故障；

4、所述防干烧器件包括设置在液体加热室临近底部位置处的底部液位传感器、设置在液体加热室临近顶部位置处的顶部液位传感器以及与补液口连接的补液装置；所述底部液位传感器所在的高度高于加热器所在的高度；当所述底部液位传感器为无信号状态时，所述控制器使加热器停止加热；所述补液装置用于通过补液口向液体加热室补充加热液，且所述补液装置补充加热液的开始时刻顶部液位传感器为无信号状态，所述补液装置补充加热液的结束时刻顶部液位传感器为有信号状态。

5、进一步的，所述故障判断单元检测底部液位传感器是否发生故障的方法包括：对顶部液位传感器和底部液位传感器的状态进行比较，如果顶部液位传感器处于有信号状态，而底部液位传感器处于无信号状态，则判定底部液位传感器发生故障。

6、进一步的，所述故障判断单元检测顶部液位传感器是否发生故障的方法包括：

7、s101、在液体加热设备的加热器工作时，检测顶部液位传感器是否处于有信号状态，并在检测到顶部液位传感器处于有信号状态时开始计时；

8、s102、判断顶部液位传感器处于有信号状态的计时时间是否达到或超过了预先设定第一时间阈值t1；如果达到或超过了预先设定第一时间阈值t1，则执行s105步骤；否则，执行s103步骤；

9、s103、判断顶部液位传感器是否从有信号状态变为无信号状态；如果变为无信号状态，则执行s104步骤；否则，返回执行s102步骤；

10、s104、将顶部液位传感器处于有信号状态的计时时间归零，返回执行s101步骤；

11、s105、判定顶部液位传感器发生故障。

12、进一步的，所述第一时间阈值t1大于加热器持续加热的情况下，加热液的液位从液体最高处下降到顶部液位传感器所在位置处所需要的时间加上补液装置补充加热液时，从顶部液位传感器检测到加热液的时刻到补液装置补充加热液的结束时刻之间的时间间隔；且所述第一时间阈值t1小于在加热器持续加热的情况下，加热液的液位从顶部液位传感器所在位置处下降到底部液位传感器所在位置处所需要的时间。

13、进一步的，所述故障判断单元检测顶部液位传感器或补液装置是否发生故障的方法包括：

14、s111、在液体加热设备的加热器工作时，检测顶部液位传感器是否处于无信号状态，并在检测到顶部液位传感器处于无信号状态时开始计时；

15、s112、判断顶部液位传感器处于无信号状态的计时时间是否达到或超过了预先设定第二时间阈值t2；如果达到或超过了预先设定第二时间阈值t2，则执行s115步骤；否则，执行s113步骤；

16、s113、判断顶部液位传感器是否从无信号状态变为有信号状态；如果变为有信号状态，则执行s114步骤；否则，返回执行s112步骤；

17、s114、将顶部液位传感器处于无信号状态的计时时间归零，返回执行s111步骤；

18、s115、判定顶部液位传感器或补液装置发生故障。

19、进一步的，所述第二时间阈值t2大于从顶部液位传感器从有信号状态变为无信号状态的时刻至补液装置补充加热液的开始时刻之间的时间间隔加上正常情况下补液装置补充加热液时，加热液的液位从补液开始时刻到补液结束时刻之间的时间间隔。

20、进一步的，在所述液体加热室的上部还设置有溢液口，所述溢液口所在位置高于顶部液位传感器所在位置；所述第二时间阈值t2小于从顶部液位传感器从有信号状态变为无信号状态的时刻至补液装置补充加热液的开始时刻之间的时间间隔加上正常情况下补液装置进行补液时，加热液的液位从补液开始时刻到从加热液上升至从溢液口溢出的时间。

21、进一步的，所述故障判断单元检测顶部液位传感器或补液装置是否发生故障的方法为：

22、s301、检测补液装置是否在补充加热液，并在补液装置补充加热液的开始时刻同步对补液装置补充加热体的时间进行计时；

23、s302、判断补液装置补充液体的计时时间否达到或超过了预先设定第三时间阈值t3；如果达到或超过了预先设定第三时间阈值t3，则执行s305步骤；否则，执行s303步骤；

24、s303、检测补液装置是否停止补充加热液；如果补液装置已经停止补充加热液，则执行s304步骤；否则，返回执行s302步骤；

25、s304、将补液装置补充加热液的计时时间归零，返回执行s301步骤；

26、s305、判定顶部液位传感器或补液装置发生故障。

27、进一步的，所述第三时间阈值t3大于正常情况下补液装置补充加热液时，加热液的液位从补液开始时刻到补液结束时刻之间的时间间隔；且所述第三时间阈值t3小于加热器持续加热的情况下，加热液的液位从顶部液位传感器所在位置处下降到底部液位传感器所在位置处的时间。

28、进一步的，所述控制器电连接有报警器，当所述故障判断单元检测到防干烧器件发生故障时，所述控制器使报警器发出报警信号，并使加热器停止加热。

29、本发明中，故障判断单元在液体加热设备的液位传感器和补液装置发生故障时能够及时发现，从而在液体加热设备的液位传感器和补液装置发生故障时提供安全保护，减少因器件失效导致的产品质量问题，同时能显著减少甚至杜绝液体加热设备因液位传感器失效而引发烫伤、火灾等严重安全事故。

技术特征：

1.一种具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，其特征在于：包括加热容器、防干烧器件、故障判断单元和控制器，所述加热容器内设置有空腔，所述空腔包括上方的冷凝室和下方的液体加热室；所述冷凝室内设置有冷凝器，所述冷凝器的下方设置有冷凝托盘，所述冷凝托盘位于液体加热室和冷凝室的交界处；所述冷凝托盘上设置有凹槽，所述冷凝室的底部设置有与凹槽连通的冷凝液收集口；所述液体加热室的底部设置有加热器，所述液体加热室中设置有加热液，所述加热室还设置有补液口；所述加热器、防干烧器件和故障判断单元均与控制器电连接，所述故障判断单元用于检测防干烧器件的工作状态并判断防干烧器件是否发生故障；

2.根据权利要求1所述的具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，其特征在于：所述故障判断单元检测底部液位传感器是否发生故障的方法包括：对顶部液位传感器和底部液位传感器的状态进行比较，如果顶部液位传感器处于有信号状态，而底部液位传感器处于无信号状态，则判定底部液位传感器发生故障。

3.根据权利要求1或2所述的具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，其特征在于：所述故障判断单元检测顶部液位传感器是否发生故障的方法包括：

4.根据权利要求3所述的具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，其特征在于：所述第一时间阈值t1大于加热器持续加热的情况下，加热液的液位从液体最高处下降到顶部液位传感器所在位置处所需要的时间加上补液装置补充加热液时，从顶部液位传感器检测到加热液的时刻到补液装置补充加热液的结束时刻之间的时间间隔；且所述第一时间阈值t1小于在加热器持续加热的情况下，加热液的液位从顶部液位传感器所在位置处下降到底部液位传感器所在位置处所需要的时间。

5.根据权利要求1所述的具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，其特征在于：所述故障判断单元检测顶部液位传感器或补液装置是否发生故障的方法包括：

6.根据权利要求5所述的具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，其特征在于：所述第二时间阈值t2大于从顶部液位传感器从有信号状态变为无信号状态的时刻至补液装置补充加热液的开始时刻之间的时间间隔加上正常情况下补液装置补充加热液时，加热液的液位从补液开始时刻到补液结束时刻之间的时间间隔。

7.根据权利要求6所述的具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，其特征在于：在所述液体加热室的上部还设置有溢液口，所述溢液口所在位置高于顶部液位传感器所在位置；所述第二时间阈值t2小于从顶部液位传感器从有信号状态变为无信号状态的时刻至补液装置补充加热液的开始时刻之间的时间间隔加上正常情况下补液装置进行补液时，加热液的液位从补液开始时刻到从加热液上升至从溢液口溢出的时间。

8.根据权利要求7所述的具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，其特征在于：所述故障判断单元检测顶部液位传感器或补液装置是否发生故障的方法为：

9.根据权利要求8所述的具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，其特征在于：所述第三时间阈值t3大于正常情况下补液装置补充加热液时，加热液的液位从补液开始时刻到补液结束时刻之间的时间间隔；且所述第三时间阈值t3小于加热器持续加热的情况下，加热液的液位从顶部液位传感器所在位置处下降到底部液位传感器所在位置处的时间。

10.根据权利要求1所述的具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，其特征在于：所述控制器电连接有报警器，当所述故障判断单元检测到防干烧器件发生故障时，所述控制器使报警器发出报警信号，并使加热器停止加热。

技术总结
本发明涉及一种具有防干烧器件故障检测功能的液体加热设备，包括加热容器、防干烧器件、故障判断单元和控制器，所述防干烧器件和故障判断单元均与控制器电连接，所述故障判断单元用于检测防干烧器件的工作状态并判断防干烧器件是否发生故障；所述防干烧器件包括设置在液体加热室临近底部位置处的底部液位传感器、设置在液体加热室临近顶部位置处的顶部液位传感器以及与补液口连接的补液装置。本发明中，故障判断单元在防干烧器件发生故障时能够及时发现，从而在防干烧器件发生故障时提供安全保护，减少因器件失效导致的产品质量问题，同时能显著减少甚至杜绝液体加热设备因液位传感器失效而引发烫伤、火灾等严重安全事故。

技术研发人员：李杰,何更旺,谢迎春,莫贵涛,袁家军,杜和平,陈晨
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第二十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16