专利名称：温控水嘴产品检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及温控水嘴测试领域，具体涉及温控水嘴产品检测装置。
背景技术：
温控水嘴又称恒温混水龙头或恒温控制阀，是近年来由国外引进的新一代智能型 终端洗浴用水设备，其产品内部具有热胀冷缩物理特性的热敏感温控制元件，在使用中可 以自动恒温控制混合水的出水温度，而且在冷水失供时具有安全保护的特点。近年来，温控水嘴发展极为迅速，国外的产品已经进入国内市场，国内产品的生产 销售已初具规模，并且有部分产品出口国外，QB2806-2006《温控水嘴》于2007年5月1日 开始实施，填补了国内标准方面的空白，主要有强度试验、密封性能、流量、温度稳定性、安 全性、出水温度、寿命试验、操作扭矩等指标。据了解，目前国内外尚具有符合上述标准的综合性温控水嘴检测装置。国内温 控水嘴检测设备的研发相对比较滞后，QB2806-2006《温控水嘴》于2007年5月开始实施 后，设备制造商才开始温控水嘴检测装置的研发；国外检测装置也仅针对EN1111 :1998、 ASSE1016-2005、ASME A112. 18. 1-2005/CSA B125. 1-05中的某个标准或标准中的部分参数 而设计的，有很大的局限性。
发明内容本实用新型的目的是提供一种温控水嘴产品检测装置，这是一套能够满足国内外 相关标准测试要求的温控水嘴检测的装置。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下温控水嘴产品检测装置，包括综 合测试台和寿命测试台，综合测试台上设有第一冷热水性能测试单元，扭矩测试单元和试 压单元，寿命测试台上设有第二冷热水性能测试单元，上述单元还与数据处理及控制单元 连接。综合测试台包括第一冷热水性能测试单元，第一冷热水性能测试单元包括第一 热水箱和第一冷水箱，第一热水箱和第一冷水箱均设有温度控制装置，第一热水箱通过和 第一热水管路与第一热水测试口连接，第一冷水箱通过第一冷水管路与第一冷水测试口连 接，第一流量测试口通过第一混合水回水管道分别与第一热水箱和第一冷水箱连接，第一 流量测试口设有第一压力传感器、第一流量传感器和第一温度传感器，第一压力传感器与 第一压力显示仪连接，第一流量传感器与第一流量显示仪连接，第一温度传感器与第一温 度显示仪连接；第一冷水测试口设有第二温度传感器和第二压力传感器，第二压力传感器 与第二压力显示仪连接，第二温度传感器与第二温度显示仪连接；第一热水测试口前端还 设有第三温度传感器和第三压力传感器，第三压力传感器与第三压力显示仪连接，第三温 度传感器与第三温度显示仪连接。寿命测试台包括第二冷热水性能测试单元，第二冷热水性能测试单元包括第二 热水箱和第二冷水箱，第二热水箱和第二冷水箱均设有温度控制装置，第二热水箱通过和第二热水管路与第二热水测试口连接，第二冷水箱通过第二冷水管路与第二冷水测试口连 接，第二冷水箱还通过冷水辅助管路分别与第二热水测试口和第二冷水测试口连接，第二 流量测试口通过第二混合水回水管道分别与第二热水箱和第二冷水箱连接，第二流量测试 口设有第四压力传感器、第四流量传感器和第四温度传感器，第四压力传感器与第四压力 显示仪连接，第四流量传感器与第四流量显示仪连接，第四温度传感器与第四温度显示仪 连接；第二冷水测试口设有第五温度传感器和第五压力传感器，第五压力传感器与第五压 力显示仪连接，第二温度传感器与第五温度显示仪连接；第二热水测试口前端还设有第六 温度传感器和第六压力传感器，第六压力传感器与第六压力显示仪连接，第六温度传感器 与第六温度显示仪连接，扭矩试验软轴与步进电机连接，步进电机和驱动装置连接。本实用新型的综合测试台可以按照国内、外标准进行温控水嘴的强度试验、密封 性试验、出水温度试验、流量试验、安全性试验、温度稳定性试验、操作扭矩试验等测试项 目。寿命试验台上可以按照国内、外标准进行温控水嘴的调节机构寿命耐久试验、循环交变 换水寿命耐久试验、灵敏性试验等测试项目。本实用新型的优点在于该装置使用广泛，能够 适用于多种测试项目，且测试灵活方便。
图1为本实用新型的系统框图图2为第一冷热水性能测试单元的系统流程图图3为扭矩测试单元的结构示意图图4为试压单元的结构示意图图5为第二冷热水性能测试单元的系统流程图
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。温控水嘴产品检测装置，包括综合测试台1和寿命测试台2，综合测试台1上设有 第一冷热水性能测试单元3，扭矩测试单元4和试压单元5，寿命测试台2上设有第二冷热 水性能测试单元6，上述单元还与数据处理及控制单元7连接。综合测试台包括第一冷热水性能测试单元3，第一冷热水性能测试单元3包括第 一热水箱101和第一冷水箱102，第一热水箱101和第一冷水箱102均设有温度控制装置， 第一热水箱101通过和第一热水管路与第一热水测试口 105连接，第一冷水箱102通过第 一冷水管路与第一冷水测试口 104连接，第一流量测试口 106通过第一混合水回水管道 分别与第一热水箱101和第一冷水箱102连接，第一流量测试口 106设有第一压力传感器 111、第一流量传感器108和第一温度传感器109，第一压力传感器111与第一压力显示仪 112连接，第一流量传感器108与第一流量显示仪107连接，第一温度传感器109与第一温 度显示仪110连接；第一冷水测试口 104设有第二温度传感器113和第二压力传感器114， 第二压力传感器114与第二压力显示仪115连接，第二温度传感器113与第二温度显示仪 116连接；第一热水测试口 105前端还设有第三温度传感器117和第三压力传感器118，第 三压力传感器118与第三压力显示仪119连接，第三温度传感器117与第三温度显示仪120 连接，用于测试出水温度试验和温度稳定性等试验。
5[0018]被测水嘴121如图所示安装，其热水进水口与第一热水测试口 105连接，冷水进水 口与第一冷水测试口 104连接，出口与第一流量测试口 106连接。第一混合水回流管道通过一个常开电磁阀HS和一个常闭采集电磁阀CJ与计量出 口连接，计量出口下方设有量杯122，量杯122放置在电子天平123上，电子天平带有计算机 通讯接口 RS485，可将测试数据传送至计算机。在测试时，系统在停止冷水供应的同时，关闭 常开电磁阀HS并打开常闭采集电磁阀CJ，系统测量并记录此时的出水量。第一混合水回流管道还通过第二流量传感器124与流量测试混合水出口 126连 接，第二流量传感器124与第二流量显示仪125连接，用于流量试验。试验冷水温度控制装置主要由PID智能温度控制仪103、温度传感器127、电动比 例调节阀128、循环冷却泵129、换水泵130、热交换器131、冷水机组132等组成。工作时由 PID智能温度控制仪根据实测温度和设定温度的温差转换成模拟信号自动控制电动调节阀 的开度，试验冷水以合适的比例进入热交换器与冷水机组提供的低温水进行热量交换，实 现试验冷水的恒温控制。试验热水的温度控制装置由PID智能温度控制仪103、温度传感器127、加热器 133、可控硅触发模块134、加热功率调节装置136，换水泵130等组成。工作时PID智能温 度控制仪根据实测温度和设定温度的温差自动控制可控硅触发模块的导通和断开，控制加 热器的工作，实现试验热水的恒温控制。液位开关135用于控制热水箱的液位。对于试验中要求快速加热的工况，将温度设定后系统会自动接通快速加热器对水 箱的热水进行加热，如果加热的速度不能达到要求，可以调整快速加热功率调节装置，使其 满足升温时间的要求。考虑到试验项目有热水降温要求及冬季原始冷水温度偏低，系统配置了一台换水 泵，可以实现热水降温及冬季冷水升温。其中第一热水箱101和第一冷水箱102之间连接有平衡管137，第一混合水回水 管道通过平衡管与第一热水箱及第一冷水箱连接。第一冷水管路(第一热水管路)设有冷 水泵141(热水泵140)及三路旁通调节装置，在该实施例中采用电磁阀138和电动调节阀 139串联连接，通过调节电动调节阀的开度，使回路的压力达到试验要求。这样可以根据试 验要求预调冷、热水回路中的高、中、低三种压力工况，控制电磁阀的开启和闭合，满足相关 试验要求。混合水回水管道内设有电动调节阀，通过调节电动调节阀的开度来控制出水流 量。综合测试台还包括扭矩测试单元4，该扭矩测试单元4包括夹持套142，夹持套142 通过柔性连接轴143与扭矩输出轴144连接，扭矩输出轴144通过扭矩传感器145与蜗轮连 接轴146连接，扭矩传感器146与扭矩显示仪147连接，蜗轮连接轴146与蜗轮148连接， 蜗轮148与蜗杆149啮合连接，蜗杆149与手轮150连接。扭矩加载装置采用蜗轮蜗杆机 构，转动蜗杆驱动蜗轮加载扭矩，加载至规定扭矩后可以保持自锁，扭矩传感器支持正反旋 转，量程士 10N.M。夹持套通过柔性传动轴与扭矩输出轴连接，可以方便的进行测试。温控 水嘴的控制把手与夹持套142连接，即可利用该扭矩测试单元进行测试。151为带座轴承， 152为轴承。综合测试台1还包括试压单元5，该试压单元5包括水箱153，水箱153与电动试 压泵154的输入端连接，电动试压泵154的输出端与试压接口 155连接，试压接口 155设有
6压力传感器156，压力传感器156与压力显示仪157连接，电动试压泵154的输出端还通过 电动调节阀158与水箱连接，回水接口 160与水箱153连接。被测水嘴如图所示连接，试验 时调节电动调节阀158的开度来控制系统的压力进行测试。图中159为出水堵头，161为被 测水嘴，162为限压阀，163为浮球开关，164为补水阀。该温控水嘴综合性能测试的装置还包括寿命测试台2，寿命测试台2包括第二冷 热水性能测试单元6，第二冷热水性能测试单元6包括第二热水箱201和第二冷水箱202， 第二热水箱201和第二冷水箱202均设有温度控制装置，第二热水箱201通过和第二热水 管路205与第二热水测试口 203连接，第二冷水箱202通过第二冷水管路206与第二冷水 测试口 204连接，第二冷水箱201还通过冷水辅助管路207分别与第二热水测试口 203和 第二冷水测试口 204连接，第二流量测试口 208通过第二混合水回水管道209分别与第二 热水箱201和第二冷水箱202连接，第二流量测试口 208设有第四压力传感器210、第四流 量传感器211和第四温度传感器212，第四压力传感器210与第四压力显示仪213连接，第 四流量传感器211与第四流量显示仪214连接，第四温度传感器212与第四温度显示仪215 连接；第二冷水测试口 204设有第五温度传感器216和第五压力传感器217，第五压力传感 器217与第五压力显示仪218连接，第二温度传感器216与第五温度显示仪219连接；第二 热水测试口 203前端还设有第六温度传感器220和第六压力传感器221，第六压力传感器 221与第六压力显示仪222连接，第六温度传感器220与第六温度显示仪223连接，扭矩试 验软轴224与步进电机225连接，步进电机225和驱动装置226连接。其中第二热水箱201和第二冷水箱202之间连接有平衡管227，第二混合水回水管 道209通过平衡管227与第二热水箱201及第二冷水箱202连接。第二热水箱和第二冷水 箱的温度控制装置和第一热水箱及第一冷水箱类似，在此不再赘述。第二冷水管路设有冷水泵228，冷水泵228和第二冷水测试口 204之间设有第一电 磁阀231和第一单向阀232，第二热水管路设有热水泵229，热水泵229和第二热水测试口 203之间设有第四电磁阀233和第四单向阀234，冷水辅助管路设有冷水辅助泵230，冷水辅 助泵230与第二冷水测试口 204之间设有第二电磁阀235和第二单向阀236，冷水辅助管路 230与第二热水测试口 203之间设有第三电磁阀237和第三单向阀238，调节冷水管路和热 水管路中电动调节阀243的开度，使冷水管路和热水管路的压力达到试验要求。调节冷水 辅助管路中电动调节阀241的开度，调节冷水辅助管路的压力达到试验要求。这样可以根 据交替换水的寿命试验要求预调两种工况的冷、热水端的进口压力，试验时控制电磁阀的 开启和闭合，满足相关试验要求。图中242为冷水辅助管路中的电磁阀。 被测水嘴244如图所示安装，其热水进水口与热水测试口 203连接，冷水进水口与 冷水测试口 204连接，出口与流量测试口 208连接，水嘴控制把手与软轴连224接，采用软 轴联接方式，安装使用方便。 数据处理及控制单元7包括可编程控制器PLC和计算机，用于测量数据采集处理 及电磁阀，电动调节阀等的控制。上述综合测试台和寿命测试台上每个传感器(流量、压 力、温度、扭矩等)的测量信号均通过各个显示仪(流量显示仪、压力显示仪、温度显示仪、 扭矩显示仪等)显示，这些测量信号送入数据处理及控制单元，经过仪表变送或通过PLC采 集模块输入计算机，计算机将相关的测量数据进行记录、储存及打印输出。
权利要求温控水嘴产品检测装置，包括综合测试台和寿命测试台，其特征在于综合测试台上设有第一冷热水性能测试单元，扭矩测试单元和试压单元，寿命测试台上设有第二冷热水性能测试单元，上述单元还与数据处理及控制单元连接。
2.如权利要求1所述的温控水嘴产品检测装置，其特征在于综合测试台包括第一冷 热水性能测试单元，第一冷热水性能测试单元包括第一热水箱和第一冷水箱，第一热水箱 和第一冷水箱均设有温度控制装置，第一热水箱通过和第一热水管路与第一热水测试口连 接，第一冷水箱通过第一冷水管路与第一冷水测试口连接，第一流量测试口通过第一混合 水回水管道分别与第一热水箱和第一冷水箱连接，第一流量测试口设有第一压力传感器、 第一流量传感器和第一温度传感器，第一压力传感器与第一压力显示仪连接，第一流量传 感器与第一流量显示仪连接，第一温度传感器与第一温度显示仪连接；第一冷水测试口设 有第二温度传感器和第二压力传感器，第二压力传感器与第二压力显示仪连接，第二温度 传感器与第二温度显示仪连接；第一热水测试口前端还设有第三温度传感器和第三压力传 感器，第三压力传感器与第三压力显示仪连接，第三温度传感器与第三温度显示仪连接。
3.如权利要求2所述的温控水嘴产品检测装置，其特征在于第一热水箱和第一冷水箱 之间连接有平衡管，第一混合水回水管道通过平衡管与第一热水箱及第一冷水箱连接。
4.如权利要求3所述的温控水嘴产品检测装置，其特征在于第一混合水回流管道还通 过第二流量传感器与流量测试混合水出口连接，第二流量传感器与第二流量显示仪连接。
5.如权利要求3所述的温控水嘴产品检测装置，其特征在于第一混合水回流管道通过 一个常开电磁阀和一个常闭采集电磁阀与计量出口连接，计量出口下方设有量杯，量杯放 置在电子天平上。
6.如权利要求2所述的温控水嘴产品检测装置，其特征在于扭矩测试单元包括夹持 套，夹持套通过柔性连接轴与扭矩输出轴连接，扭矩输出轴通过扭矩传感器与蜗轮连接轴 连接，扭矩传感器与扭矩显示仪连接，蜗轮连接轴与蜗轮连接，蜗轮与蜗杆啮合连接，蜗杆 与手轮连接。
7.如权利要求1所述的温控水嘴产品检测装置，其特征在于试压单元包括水箱，水箱 与电动试压泵的输入端连接，电动试压泵的输出端与试压接口连接，试压接口设有压力传 感器，压力传感器与压力显示仪连接，电动试压泵的输出端还通过电动调节阀与水箱连接， 回水接口与水箱连接。
8.如权利要求1所述的温控水嘴产品检测装置，其特征在于寿命测试台包括第二冷 热水性能测试单元，第二冷热水性能测试单元包括第二热水箱和第二冷水箱，第二热水箱 和第二冷水箱均设有温度控制装置，第二热水箱通过和第二热水管路与第二热水测试口连 接，第二冷水箱通过第二冷水管路与第二冷水测试口连接，第二冷水箱还通过冷水辅助管 路分别与第二热水测试口和第二冷水测试口连接，第二流量测试口通过第二混合水回水管 道分别与第二热水箱和第二冷水箱连接，第二流量测试口设有第四压力传感器、第四流量 传感器和第四温度传感器，第四压力传感器与第四压力显示仪连接，第四流量传感器与第 四流量显示仪连接，第四温度传感器与第四温度显示仪连接；第二冷水测试口设有第五温 度传感器和第五压力传感器，第五压力传感器与第五压力显示仪连接，第二温度传感器与 第五温度显示仪连接；第二热水测试口前端还设有第六温度传感器和第六压力传感器，第 六压力传感器与第六压力显示仪连接，第六温度传感器与第六温度显示仪连接，扭矩试验软轴与步进电机连接，步进电机和驱动装置连接。
9.如权利要求8所述的温控水嘴产品检测装置，其特征在于其中第二热水箱和第二 冷水箱之间连接有平衡管，第二混合水回水管道通过平衡管与第二热水箱及第二冷水箱连 接。
10.如权利要求8所述的温控水嘴产品检测装置，其特征在于第二冷水管路设有冷水 泵，冷水泵和第二冷水测试口之间设有第一电动调节阀和第一单向阀，第二热水管路设有 热水泵，热水泵和第二热水测试口之间设有第四电动调节阀和第四单向阀，冷水辅助管路 设有冷水辅助泵，冷水辅助泵与第二冷水测试口之间设有第二电动调节阀和第二单向阀， 冷水辅助管路与第二热水测试口之间设有第三电动调节阀和第三单向阀。
专利摘要本实用新型公开了温控水嘴产品检测装置，包括综合测试台和寿命测试台，综合测试台上设有第一冷热水性能测试单元，扭矩测试单元和试压单元，寿命测试台上设有第二冷热水性能测试单元，上述单元还与数据处理及控制单元连接。本实用新型的综合测试台可以按照国内、外标准进行温控水嘴的强度试验、密封性试验、出水温度试验、流量试验、安全性试验、温度稳定性试验、操作扭矩试验等测试项目，寿命试验台上可以按照国内、外标准进行温控水嘴的调节机构寿命耐久试验、循环交变换水寿命耐久试验、灵敏性试验等测试项目。本实用新型的优点在于该装置使用广泛，能够适用于多种测试项目，且测试灵活方便。
文档编号G01M99/00GK201707219SQ20102010989
公开日2011年1月12日 申请日期2010年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者唐敏俊, 王津军, 谢明舜, 陈志强 申请人:上海市质量监督检验技术研究院