一种抽水泵流量线性测试算法的制作方法

一种抽水泵流量线性测试算法
【技术领域】
1.本发明涉及小型电子产品的加热控制技术，尤其涉及加热体的即热控制算法。


背景技术：

2.随着经济的发展，生活水平的提升，即热饮水的便捷、节能的优点逐渐走入人们的生活中。这种即热式饮水机的温度精确控制、快速到达目标温度并直接出水都是设定系统的关键参数并控制运行的结果。
3.而诸如此类的饮水机都是通过水泵控制流量，通过水泵和加热效率来实现精准的控温，因此水泵成为一个核心件，但是目前市场上的抽水泵，实际使用时每一个水泵的流量随电压的曲线是线性的，但是由于制造误差的存在，每一个水泵的参数都有一些变化，在控制其流量时不能很精确的控制流量，进而会影响整机的出水温度的精确性。


技术实现要素：

4.本发明针对这一技术问题，本发明设计了一种水泵流量曲线测试方法，当加热体的功率为已知的前提下，结合水泵输出流量和电压之间的线性关系，联立方程组得到水泵流量随电压的线性代数关系式，从而能够准确确定每个固定电压下的准确流量数据，从根源上消除水泵流量不确定性对系统即热控制计算的影响，消除系统计算偏差。
5.本发明所涉及的抽水泵流量线性测试算法，应用该测试方法的系统包括测试水泵、进水温度计、加热体、出水温度计和电控板，其中测试水泵通过管道连接加热体，而在加热体的进水端设有进水温度计，在加热体的出水端设有出水温度计，电控板通过束线采集加热体功率、进水温度和出水温度以及控制水泵和加热体的启停；该测试方法包括以下步骤：
6.加热体的启停；该测试方法包括以下步骤：
7.步骤一：将水泵的输出量设为0.3l/min以上，加热体的功率开启为最大功率；
8.步骤二：缓慢降低水泵的输出量，直到出水温度稳定在一个低于100℃的温度值；
9.步骤三：开始记录此时的水泵的电压值，记为u1，记录此时进水温度值t1和出水温度t2；
10.步骤四：根据以下公式计算此时的流量q，
11.q＝ηpt＝cmδt
12.ηpt＝cqρtδt
[0013][0014]
q——热量(j焦耳)
[0015]
η——效率
[0016]
c——比热容(水的比热容是4.2*103j/(
㎏
·
℃)即4.2j/(g
·
℃))
[0017]
p——功率(w瓦特)
[0018]
ρ——密度(水的密度是1g/ml、1g/cm3)
[0019]
t——时间(s秒)
[0020]
q——流量(ml/min)
[0021]
δt——温差(℃摄氏度)
[0022]
步骤五：保持加热体的功率不变，调低水泵电压，记录下若干个采集点的电压值，分别记为u2
…
un，分别记录每个采集点时的进水温度t1和出水温度t2；
[0023]
步骤六：根据步骤四的公式计算每个电压值u下对应的流量值q；
[0024]
步骤七：将每个电压下对应的计算出流量值，通过最小二乘法处理得到水泵流量随着水泵电压的回归方程；
[0025]
步骤八：通过上述步骤的方程，可以得到任意一个电压u下流量值q。
[0026]
2、根据权利要求1所述抽水泵流量线性测试算法，其特征在于，其中在步骤五中，只取两个点的电压u1和u2，以及通过步骤四的公式计算出对应电压u1的流量q1和对应电压u2的流量q2，则步骤七中的回归方程简化为线性方程组为：
[0027]
q1＝k*u1+b
[0028]
q2＝k*u2+b
[0029]
可以算出来k和b
[0030]
q＝k*u+b
[0031]
q——流量
[0032]
k——比例系数
[0033]
u——水泵电压
[0034]
b——计算得到的函数参数b
[0035]
本发明所涉及一种水泵流量曲线测试方法，当加热体的功率为已知的前提下，确立水泵输出流量和电压之间的关系方程，从而能够准确确定每个固定电压下的准确流量数据，从根源上消除水泵流量不确定性对系统即热控制计算的影响，消除系统计算偏差。
【附图说明】
[0036]
图1是本发明所涉及的一种抽水泵流量直线测试算法的系统架构图；
[0037]
图2是本发明所涉及的一种抽水泵流量多点采集测试算法的流程图；
[0038]
图3是本发明所涉及的一种抽水泵流量两点采集直线测试算法的流程图。
【具体实施方式】
[0039]
下面将结合附图及实施例对本发明进行详细说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0040]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0041]
本发明所涉及的抽水泵流量线性测试算法，应用该测试方法的系统包括测试水泵、进水温度计、加热体、出水温度计和电控板，其中测试水泵通过管道连接加热体，而在加热体的进水端设有进水温度计，在加热体的出水端设有出水温度计，电控板通过束线采集加热体功率、进水温度和出水温度以及控制水泵和加热体的启停；
[0042]
实施例1，请参考附图2该测试方法包括以下步骤：
[0043]
步骤一：将水泵的输出量设为1l以上，水泵的输出量不宜太小，在加热体功率较大的情况下，输出量小会容易加热至水沸腾，会导致测试出现偏差。加热体的功率开启为输出模式的最大功率；
[0044]
步骤二：缓慢降低水泵的输出量，直到出水温度稳定在一个略低于100℃的温度值；在本次测试中调节水泵流量，直到出水温度t2稳定在95℃。
[0045]
步骤三：设定220v的功率为2100w，开始记录此时的电压值，将此时的电压记为u1，作为第一个测试点。记录此时进水温度值t1和出水温度t2；
[0046]
步骤四：根据以下公式计算此时的流量q，记为第一个测试点的流量q1；
[0047]
q＝ηpt＝cmδt
[0048]
ηpt＝cqρtδt
[0049][0050]
q——热量(j焦耳)
[0051]
η——效率
[0052]
c——比热容(水的比热容是4.2*103j/(
㎏
·
℃)即4.2j/(g
·
℃))
[0053]
p——功率(w瓦特)
[0054]
ρ——密度(水的密度是1g/ml、1g/cm3)
[0055]
t——时间(s秒)
[0056]
q——流量(ml/min)
[0057]
δt——温差(℃摄氏度)
[0058]
根据上述公式进行计算即可得到第一个测试点的电压u1和实际流量q1，
[0059]
步骤五：保持加热体的功率不变，调低水泵电压，记录下若干个采集点的电压值，分别记为u2
…
un，分别记录每个采集点时的进水温度t1和出水温度t2；
[0060]
步骤六：根据步骤四的公式计算每个电压值u下的流量值，得到q2
…
qn；
[0061]
步骤七：将每个电压下对应的计算出流量值，通过最小二乘法处理得到水泵流量随着水泵电压的回归方程；；
[0062]
步骤八：通过上述步骤的方程，可以得到任意一个电压u下流量值q。
[0063]
实施例2：请参考附图3，本实施例与实施例1的区别仅仅在于，在步骤五中，只取两个点的电压u1和u2，以及通过步骤四的公式计算出对应电压u1的流量q1和对应电压u2的流量q2，则步骤七中的回归方程简化为线性方程组为：
[0064]
q1＝k*u1+b
[0065]
q2＝k*u2+b
[0066]
可以算出来k和b
[0067]
q＝k*u+b
[0068]
q——流量
[0069]
k——比例系数
[0070]
u——水泵电压
[0071]
b——计算得到的函数参数b
[0072]
本发明所涉及一种水泵流量曲线测试方法，当加热体的功率为已知的前提下，确立水泵输出流量和电压之间的关系方程，从而能够准确确定每个固定电压下的准确流量数据，从根源上消除水泵流量不确定性对系统即热控制计算的影响，消除系统计算偏差。