专利名称：检测锅炉用供水系统的不正常工作的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测锅炉系统中供水系统的不正常工作的方法及其装置。
一般地，在锅炉系统中，热水是在锅炉的一个换热器中通过燃烧燃料(如天燃气、石油或类似物)来加热。换热器加热的热水在锅炉的循环泵作用下通过排出管排到热管线系统中。结果，加热的地方，如加热室、加热设施或类似的配有热管线系统的地方，内部温度上升。换热器中的热水是从水槽中提供来的，在加热加热地方后，从热管线系统排放的热水通过热水返回管线返回到水槽中。也就是，锅炉系统通过热水在水、换热器、热管线系统中的循环形成一热水循环回路。
当锅炉系统的热水循环回路中的热水由于其自然蒸发作用而不够时，水槽向管线回路补充热水。另外，水槽将管线回路中热水的增压或减压排到外部，这就会形成管线回路中热水容积随热水的温度的变化而变化。
所以，在锅炉系统中重要的是在水槽中保持一合适的水位。
图1是一简图，示出了现有技术的供水系统。
如图1所示，供水系统100提供有水槽110。水槽110在其内侧提供有溢流管线160。溢流管线160排出水槽110中多余的水。一热水排出管线170与水槽110连接，以向一换热器(未显示)中排放水槽110内的热水。水槽110提供有一热水返回管线(未显示)，以从热管线系统(未显示)向水槽110中返回热水。水槽110通过补充水管120与一水源(未显示)连接。补充水阀130安装在补充水管120上，它可以控制从水源向水槽110提供补充水。补充水阀与控制器140电连接，并由控制器140控制。控制器140与水位传感器150电连接。水位传感器150安装在水槽110中，检测水槽110中热水的水位。水位传感器150包括浮子151、杆152和磁性开关153。浮子151根据水槽110中的水位变化上下移动。杆152的一端与浮子151连接，一磁铁(未显示)安装在杆152的另一端。磁性开关153固定在水槽110的上内壁上，根据磁铁所产生的磁力而闭合(turn on)或断开(turn off)。也就是，当磁铁接近磁性开关153的一预定距离内，磁性开关153被磁铁的磁力闭合，磁性开关153产生的一闭合信号被输出到控制器140。
当一断开信号从水位传感器150输入到控制器140中时，控制器140控制补充水阀130，使之打开，以使补充水通过补充水阀130提供到水槽110中。相反，当断开信号输入到控制器140中时，控制器140使补充水位关闭，从而停止向水槽110提供补充水。所以，水槽中的水位保持一恒值。
然而，在水提供系统中，当水位传感器150或补充水阀130失灵时，由于水提供系统不能检测水位传感器150和补充水阀130的不正常工作，所以，水槽110中的热水不足或补充水不能不断地提供到水槽110中。
因此，需要有一种方法，它可以检测到供水系统的不正常工作，和一种装置，它可以执行上述方法。
本发明的一个目的是提供一种检测锅炉中供水系统不正常工作的方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于控制锅炉中供水系统不正常工作的装置。
为了实现这些目的，根据本发明的一个方面，提供了一种检测锅炉中供水系统不正常工作的方法，该方法包括以下各步a)检测水槽中的水位；b)根据步骤a)检测的水位控制从水源向水槽中补充水的提供；c)检测从水槽溢出的溢流水量；和d)根据步骤a)测得的水位、步骤c)测得的溢流水量和步骤b)测得的控制状态来判断水提供系统是否失灵。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于检测锅炉中供水系统不正常工作的装置，该装置包括一水槽；一补充水管线，它与水槽连接，用于从水源向水槽提供补充水；一补充水阀，置于补充水管上，用于控制通过补充水管向水槽提供补充水；一热水排放管，用于向锅炉系统的换热器中排放储存在水槽中的热水；一热水返回管，用于从换热器向水槽返回热水；一溢流管，用于向外部排出水槽中的溢流水，溢流水是从一预定参考水位以上溢流出来的热水；一溢流传感器，用于检测从溢流管中排出的溢流水；一水位传感器，用于检测储存在水槽中的热水水位；和根据水位传感器检测的热水水位和溢流传感器检测的溢流水量来检测补充水阀的元件，其中，检测器根据热水水位、溢流水量和补充水阀的控制状态判断水位传感器或补充水阀是否失灵，以判断供水系统是否失灵。
根据本发明，提供了一种可以检测供水系统不正常工作的方法和一种可以执行此方法的装置。
结合附图，通过下面的详细说明，就能更好地理解本发明，本发明的各种目的和优点就会更加明显，其中图1示出了用于锅炉系统的传统的供水系统的简图；图2是本发明中所用的水槽的一个实施例的透视图；图3示出了图2所示的水槽的平面图；图4是沿图3中的4-4线的剖视图；图5是沿图3中的5-5线的剖视图；图6示出了本发明一实施例的装置的方框图；图7示出了图6所示控制器的操作实例的流程图；和图8示出了图3和图4中所示的转动组件的透视图。
下面将参考附图介绍本发明的优选实施例。
参考图2至图6，一种用于检测本发明一实施例中锅炉系统用供水系统的不正常工作的装置包括水位传感器310；溢流传感器320；补充水阀330；控制器340；和警报装置350。
水位传感器310检测水槽210(其中储存有热水)中的水位，根据检测结果产生一水位检测信号。最好，水位传感器310检测水槽210中的水位是否降到预定高度或者更低。例如，如图3和图4所示，水位传感器310包括浮子311、杆312；和磁性开关313。浮子310根据水槽210中的水位上下移动。杆312的一端与浮子311连接，一磁铁(未显示)安装在杆312的另一端。磁性开关313固定在水槽210的上内壁上，最好是固定在水槽210的盖370上。磁性开关313根据磁铁所产生的磁力打开或关闭。也就是，当磁铁与磁性开关313的距离在一预定的距离之内时，对磁性开关313有影响的磁力大到足以让使磁性开关为闭合。相反，在水槽210中的热水降到预定水位以下时，由于磁力的减小，磁性开关313被断开。闭合信号或断开信号作为由磁性开关313产生的水位检测信号被输出到控制器340中。
溢流传感器320检测由溢流管260(从水槽210延伸到外部)流出的溢流水量。例如，溢流传感器320包括转动组件321和磁性开关322，如图4所示。转动组件321装在溢流管260中。转动组件321的转动与经过溢流管260排出的溢流水的流速成正比。所以，转动组件321的全部转数与溢流水量对应。如图8所示，转动组件321包括轴3211和多个叶片；最好是四个叶片3212～3215。这些叶片彼此间隙固定的角度而固定在轴3211上。四个叶片3212～3215的每一个沿着其边缘部分都设有永磁体3216～3219。轴3211的两端分别插到第一和第二单向轴承(未显示)，它们面对面地置于溢流管260内壁的末端。转动组件321的轴3211由第一和第二单向轴承支承，使之仅沿一个方向转动。磁性开关322位于水槽210外表面上与转动组件321相邻处，以使磁性开关322根据四个叶片3212～3215的永磁体产生的磁通量而闭合或断开。磁性开关322的开关数与通过溢流管260的溢流水量成正比。溢流传感器320向控制器340输送闭合或断开信号，作为其溢流检测信号。
如图2至图5所示，热水排出管270与水槽210连接，以向一换热器(未显示)排出热水。热水返回管280也与水槽210连接，用于从加热管线系统(未显示)向水槽210返回热水。
补充水阀330安装在辅助水提供管220上，补充水通过它从一水源(未显示)提供到水槽210中，如图3所示。补充水阀330与控制器340电连接，并由它控制。补充水阀330根据控制器340的控制信息来控制向水槽210中提供补充水。
如上所述，控制器340控制补充水阀330。控制器340响应溢流检测信号和水位检测信号。控制器340根据溢流检测信号和水位检测信号来判断水位传感器310或补充水阀330是否正常工作，因此，控制器340判断供水系统是否正常工作。当水位传感器310或补充水阀330失灵时，控制器340操作报警装置350，向用户警告这些不正常工作情况。
当溢流传感器320检测到的溢流水量多于一预定量时，补充水阀330关断，控制器340判断补充水阀330失灵。当溢流传感器320检测到的溢流水量多于一预定量并且水位传感器310检测到的水槽210中的水位低于某一预定水位时，补充水阀被打开，控制器340确定水位传感器310失灵。
下面将参考图7介绍装置的操作。
图7是一流程图，示出了图6所示控制器的操作实施。
在锅炉系统中，水槽210中的热水通过热水排放管270排到换热器中。在换热器中加热的热水通过一循环泵(未显示)循环；通过热管线系统(未显示)和热水返回管280再次返回水槽210。通过热水的循环，在锅炉系统中基本形成热水循环回路。
在热水循环回路中，由于自然蒸发或由于温度变化而引起容积变化，所以，热水是不够的，储存在水槽210中的热水被补充到锅炉系统的热水循环回路中。
当水槽中的热水被补充到热水循环回路中时，也就是，通过热水返回管280返回到水槽210中的热水少于从水槽中流出的热水，水槽210中的热水水位下降。当水槽中的水位降到预定水位或更低时，水位传感器310的磁性开关313被断开，所以，产生了一断开信号，作为水检测信号。(步骤1，步骤2，简写为ST1，ST2，下类同)当断开信号被输入到控制器340，控制器340控制补充水阀330，使之打开，所以，补充水通过补充水管260提供到水槽210中(ST3)。
因为加热水通过补充水阀330被补充，水槽210中的热水上升到预定水位之上。此时，水位传感器310的磁性开关313被闭合。响应于水位传感器310产生的闭合信号，控制器340控制补充水阀330，使之关闭，从而使补充水的提供停止。也就是，直到水槽210的热水填充到预定水位，向水槽210中补充水的提供才停止。
当补充水提供到水槽210中时，控制器340确认溢流传感器320是否检测到热水的溢流。当溢流传感器320检测到热水的溢流时，当热水从水槽210溢出时，控制器340对溢流传感器320产生的闭合/断开信号数计数。闭合/断开信号数与通过溢流管260溢水的水量成正比，因为溢流传感器320的磁性开关322根据其是否检测到转动组件321的每个永久磁铁3216～3219产生的磁通量而打开或关闭。也就是，由于转动组件321的一次转动要产生四个打开/关闭信号，溢流水的总量是通过将转动组件321的转数乘上转动组件321一次转动的热水溢流量。
所以，控制器340比较闭合/断开信号数和与预定参考量相对应的预定参考值β，从而比较溢流水量和预定参考量，所以，控制器340可以判断溢流水量是否多于预定参考量(ST5，ST6)。
当闭合/断开信号数大于预定参考值β时，控制器340判断水位传感器310失灵。然后，控制器340控制报警装置，显示水位传感器310(ST7)不正常工作。
因为补充水被补充到水槽210中，水槽210中的热水的水位上升。当水槽210中的水位达到预定参考水位α时，也就是，水位传感器310产生闭合信号，控制器340控制补充水阀330，禁止补充水被提供到水槽210中。然后，控制器340判断溢流传感器320(ST9)是否产生闭合/断开信号。
当溢流传感器320产生闭合/断开信号时，检测器340判断溢流传感器320产生的闭合/断开信号数是否大于预定参考值β。当闭合/断开信号的总数大于预定参考值β时，控制器340判断补充水阀330失灵。然后，控制器340控制报警器350，以警告补充水阀330(ST10)的不正常工作。
所以，根据本发明，本装置检测水位传感器310或补充水阀330的不正常工作，所以，检测供水系统的不正常工作。
至此，已具体示出并根据本发明实施例介绍了本发明，对于熟悉该技术的人，应当理解，在不离开所附权利要求所规定的本发明的精神范畴的前提下，可以有许多形式和细节上的变化。
权利要求
1.一种检测锅炉系统用供水系统不正常工作的方法，该方法包括以下各步a)检测水槽中的水位；b)根据步骤a)检测的水位控制从水源向水槽中补充水的提供；c)检测从水槽溢出的溢流水量；和d)根据步骤a)测得的水位、步骤c)测得的溢流水量、和步骤b)测得的控制状态来判断水提供系统是否失灵。
2.如权利要求1所述的方法，其中，上述步骤b)包括以下各步b-1)当步骤a)测得的水位低于一预定水位时，向水槽中提供补充水；b-2)当步骤a)测得的水位等于或高于预定水位时停止向水槽中提供补充水；
3.如权利要求1所述的方法，其中上述步骤d)包括以下各步d-1)比较步骤c)所测得的溢流水量和一预定参考量，当小于预定参考量时，向水槽中提供补充水；和d-2)根据步骤d-1)的比较结果来判断步骤a)是否正确执行，以确定水提供系统是否失灵。
4.如权利要求3所述的方法，还包括步骤d-3)当步骤d-2)判断水位传感器失灵时，停止向水槽中提供补充水。
5.如权利要求1所述的方法，其中，步骤d)包括以下各步d-4)比较步骤c)所测得的溢流水量和一预定参考量，当大于预定参考量时，停止向水槽中提供补充水；和d-5)根据步骤d-4)的比较结果判断供水系统是否失灵。
6.一种用于检则锅炉系统用供水系统的不正常工作的装置，包括一水槽；一补充水管线，它与水槽连接，用于从水源向水槽提供补充水；一补充水阀，置于补充水管上，用于控制通过补充水管向水槽提供补充水；一热水排放管，用于向锅炉系统的换热器中排放储存在水槽中的热水；一热水返回管，用于从换热器向水槽返回热水；一溢流管，用于向外部排出水槽中的溢流水，溢流水是从一预定参考水位以上溢流出来的热水；一溢流传感器，用于检测从溢流管中排出的溢流水；一水位传感器，用于检测储存在水槽中的热水水位；和根据水位传感器检测的热水水位和溢流传感器检测的溢流水量来检测补充水阀的元件，其中，检测器根据热水水位、溢流水量和补充水阀的控制状态判断水位传感器或补充水阀是否失灵，以判断供水系统是否失灵。
7.如权利要求6所述的装置，还包括警告供水系统不正常工作的元件，和根据判断结果控制警告元件的元件。
8.如权利要求6所述的装置，其中，当溢流水量大于预定量和补充水阀关闭时，上述控制元件判断补充水阀失灵。
9.如权利要求6所述的装置，其中，当溢流水量大于预定量、补充水阀打开，和水位传感器检测的水位低于预定水位时，上述控制元件判断水位传感器失灵。
10.如权利要求6所述的装置，其中，上述溢流传感器包括一转动组件，它置于溢流管内，它的转动与通过溢流水管的溢流水量成正比；和一磁性开关，它置于水槽外表面上位于转动组件附近的位置上，磁性开关根据转动组件产生的磁通量而闭合或断开，从而产生一开-关频率，其中，转动组件包括一轴和多个叶片，叶片之间间隔一定角度固定在轴上，每个叶片在其边缘位置上都提供有一永磁铁。
全文摘要
一种检测锅炉系统用供水系统不正常工作的方法,包括以下各步:a)检测水槽中的水位;b)根据步骤a)检测的水位控制从水源向水槽中补充水的提供;c)检测从水槽溢出的溢流水量;和d)根据步骤a)测得的水位、步骤c)测得的溢流水量、和步骤b)测得的控制状态来判断水提供系统是否失灵。本发明还涉及一种检测装置。
文档编号G01F23/30GK1254071SQ9812232
公开日2000年5月24日 申请日期1998年11月16日 优先权日1998年11月16日
发明者朴在敬 申请人:大宇电子株式会社