CN100383828C - 无线的冷却塔性能测试装置与测试方法 - Google Patents

无线的冷却塔性能测试装置与测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无线的冷却塔性能测试装置与测试方法。测试装置是由数据接收器分别与便携式PC机、无线干湿球温度采集模块、无线进水温度采集模块、无线出水温度采集模块、无线水流量采集模块、无线风速采集模块、无线电量采集模块相接。测试方法是便携PC机通过无线方式连续、高密度读取冷却塔应用现场运行工况，自动积算出冷却塔进塔空气焓和出塔空气焓，并自动计算冷却塔的冷却数和风机耗电比。本发明的优点是：无线的模块化冷却塔性能测试装置，结构清晰，安装使用方便，适合于冷却塔应用现场测试；连续、高密度读取冷却塔工况，自动计算冷却塔冷却数、风机耗电比，为冷却塔性能测试提供有效的测试方法。

Description

无线的冷却塔性能测试装置与测试方法
技术领域
本发明涉及一种无线的冷却塔性能测试装置与测试方法。
背景技术
目前，国内外的冷却塔性能测试方法是人工方式。测试时，由多人分布在不同测试点同步采集冷却塔的运行参数；通过测试的运行参数计算出冷却塔的性能。由于人工方式测试劳动强度大、工作时间长、很难长时间连续对各个参数点进行测量，测试难度大、参数采集密度低，导致众多厂家无法对其生产的冷却塔进行合格测试，使用冷却塔的单位也很难对运行中的冷却塔性能做出客观的评价。冷却塔性能难以保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线的冷却塔性能测试装置与测试方法。
无线的冷却塔性能测试装置是由无线数据接收器分别与便携式PC机、无线干湿球温度采集模块、无线进水温度采集模块、无线出水温度采集模块、无线水流量采集模块、无线风速采集模块、无线电量采集模块相接，无线数据接收器电路为控制器分别与电源电路、PC机接口电路、状态显示电路、无线通讯电路相接；无线干湿球温度采集模块、无线进水温度采集模块、无线出水温度采集模块的电路为：控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、温度信号处理电路相接，温度信号处理电路与温度传感器相接，无线水流量采集模块的电路为控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、流量信号处理电路相接，流量信号处理电路与流量计相接，无线电量采集模块的电路为控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、电量信号处理电路相接，电量信号处理电路与电能表相接，无线风速采集模块的电路为控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、风速信号处理电路相接，风速信号处理电路与风速仪相接。
无线的冷却塔性能测试方法，包括：便携式PC机、无线数据接收器、无线干湿球温度采集模块、无线进水温度采集模块、无线出水温度采集模块、无线水流量采集模块、无线风速采集模块、无线电量采集模块，特征在于便携PC机通过无线方式连续、高密度读取冷却塔运行工况，自动积算出冷却塔进塔空气焓和出塔空气焓，进一步计算出冷却塔冷却数、风机耗电比。
本发明的优点是：无线的模块化冷却塔性能测试装置，结构清晰，安装使用方便，适合于冷却塔应用现场测试；连续、高密度读取冷却塔工况，自动计算冷却塔冷却数、风机耗电比，为冷却塔性能测试提供有效的测试方法。
附图说明
图1是无线的冷却塔性能测试装置方框图；
图2是本发明的数据接收器方框图；
图3是本发明的温度采集模块方框图；
图4是本发明的水流量采集模块方框图；
图5是本发明的电量采集模块方框图；
图6是本发明的风速采集模块方框图。
具体实施方式
如图1所示，无线的冷却塔性能测试装置电路为：便携式PC机1与无线数据接收器2采用数据线相接，数据接收器2采用无线方式分别与无线干湿球温度采集模块3、无线进水温度采集模块4、无线出水温度采集模块5、无线水流量采集模块6、无线风速采集模块7、无线电量采集模块8相接。
如图2所示，无线数据接收器2由控制器、电源电路、PC机接口电路、状态显示电路、无线通讯电路构成。控制器接收无线通讯电路接收到的测试数据，并将数据转换为符合PC机接口电路的数据输出；电源电路为数据接收器提供电源；PC机接口电路通过数据线和便携式PC机相连；状态显示电路用于显示数据接收器的工作状态；无线通讯电路接收无线干湿球温度采集模块3、无线进水温度采集模块4、无线出水温度采集模块5、无线水流量采集模块6、无线风速采集模块7、无线电量采集模块8发送的数据。
如图3所示，无线干湿球温度采集模块3、无线进水温度采集模块4、无线出水温度采集模块5的电路为：控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、温度信号处理电路相接，温度信号处理电路与温度传感器相接。控制器接收温度信号处理电路的温度数据，加上地址码、校验码等信息，通过无线通讯电路发送给数据接收器2；状态显示电路用于显示温度采集模块的工作状态；电源电路为模块提供电源；温度信号处理电路处理接收到的温度传感器信号并提交控制器。
如图4所示，无线水流量采集模块6的电路为：控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、流量信号处理电路相接，流量信号处理电路与流量计相接。控制器接收流量信号处理电路的流量数据，加上地址码、校验码等信息，通过无通讯电路发送给数据接收器2；状态显示电路用于显示水流量采集模块的工作状态；电源电路为模块提供电源；流量信号处理电路接收流量计信号并提交控制器。
如图5所示，无线电量采集模块7的电路为：控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、电量信号处理电路相接，电量信号处理电路与电能表相接。控制器接收电量信号处理电路数据，加上地址码、校验码等信息，通过无线通讯电路发送给数据接收器2；状态显示电路用于显示电量采集模块的工作状态，电源电路为模块提供电源；电量信号处理电路接收电能表信号并提交控制器。
如图6所示，无线风速采集模块8的电路为：控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、风速信号处理电路相接，风速信号处理电路与风速仪相接。控制器接收风速信号处理电路的风速数据，加上地址码、校验码等信息，通过无通讯电路发送给数据接收器2；状态显示电路用于显示风速采集模块的工作状态；电源电路为模块提供电源；风速信号处理电路接收风速仪信号并提交控制器。
上述的无线干湿球温度采集模块3、无线进水温度采集模块4、无线出水温度采集模块5、无线水流量采集模块6、无线电量采集模块7、无线风速采集模块8各可配置多个。
测试时，便携PC机通过上述模块，利用无线方式连续、高密度读取冷却塔运行工况，自动积算出冷却塔进塔空气焓和出塔空气焓，进一步计算出冷却塔冷却数、风机耗电比。
实施例：
本例中便携式PC机一台，无线干湿球温度采集模块两个，无线数据接收器、无线进水温度采集模块、无线出水温度采集模块、无线水流量采集模块、无线电量采集模块各一个，无线风速采集模块3个，用于测试单个冷却塔的性能。
无线数据接收器、无线干湿球温度采集模块、无线进水温度采集模块、无线出水温度采集模块、无线水流量采集模块、无线风速采集模块、无线电量采集模块控制器采用C8051F06单片机和外围元器件构成；无线通讯电路由nRF905芯片和外围元器件构成。
无线干湿球温度采集模块、无线进水温度采集模块、无线出水温度采集模块、无线水流量采集模块、无线电量采集模块、无线风速采集模块电源电路由
蓄电池、充电电路、降压电路组成；降压电路对蓄电池输出电压降压后为模块其它部分供电；各模块状态显示电路用于控制LED发光管指示蓄电池低电状态、充电状态、放电状态、模块通讯状态。
无线数据接收器的PC机接口电路采用USB接口电路，数据接收器和PC机机通讯符合USB1.1通讯协议；电源电路通过USB接口取得电源，为整个模块供电；状态显示电路控制LED发光管指示模块电源、USB通讯、无线通讯状态。
无线干湿球温度采集模块、无线进水温度采集模块、无线出水温度采集模块温度传感器采用DS18B20数字温度传感器，12位精度，分辨率为0.0625℃，温度传感器与温度采集模块的温度信号处理电路相接。
无线水流量采集模块的流量计采用SCL-630便携式数字超声流量计，精度1.5级，超声波流量计输出与水流量采集模块的流量信号处理电路相接，使用RS485和流量信号处理电路通讯，流量信号处理电路将流量信号电平转化后送控制器。
无线电量采集模块的电能表采用冷却塔测试专用电能表，精度0.5级，电能表输出线与电量采集模块的电量信号处理模块相接，使用RS485总线和电量信号处理电路通讯，电量信号处理电路对电量信号进行电平转化后送控制器。
无线风速采集模块的风速仪采用CTV100风速仪，精度±3％，风速仪与风速采集模块内部的风速信号处理电路相接，使用4～20mA信号和风速信号处理电路通讯，风速信号处理电路对信号滤波后送控制器。
无线干湿球温度采集模块的数字温度传感器安装在距冷却塔进风口2～5m处，温度传感器避免阳光直射，所在空气通风良好，对称设两个测点。
无线进水温度采集模块的数字温度传感器安装于靠近冷却塔进水压力管的管道内，温度传感器事先置入带安装铠的铜管内，并用导热环氧树脂密封，铜管固定于进水管道上。
无线出水温度采集模块的数字温度传感器置于出水管或回水沟内。
无线风速采集模块的风速仪在冷却塔进风口测量风速，三个模块均匀放置在冷却塔进风口处。
无线水流量采集模块的超声波流量计传感器安装于冷却塔进水外管壁上，测点前后有5～7倍管径的平直段。
无线电量采集模块的电能表三相电压探头安装于控制风机接触器触点上，钳头夹住风机电源进线。
大气压选用附近气象站数据。
上述模块安置好后开启电源即可实现冷却塔运行参数的采集，便携PC启动测试过程即可完成冷却塔性能测试。
以上所述仅为本发明的一个实例，当不能以此限制本发明范围。凡依据本发明权利要求所做的结构上的变化、模块数量的增删，只要不失本发明要义所在，都应视为本发明的进一步实施而受到限制。

Claims (2)

1.一种无线的冷却塔性能测试装置，其特征在于，无线数据接收器(2)分别与便携式PC机(1)、无线干湿球温度采集模块(3)、无线进水温度采集模块(4)、无线出水温度采集模块(5)、无线水流量采集模块(6)、无线风速采集模块(7)、无线电量采集模块(8)相接，无线数据接收器(2)电路为：控制器分别与电源电路、PC机接口电路、状态显示电路、无线通讯电路相接，无线干湿球温度采集模块(3)、无线进水温度采集模块(4)、无线出水温度采集模块(5)的电路为：控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、温度信号处理电路相接，温度信号处理电路与温度传感器相接，无线水流量采集模块(6)的电路为：控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、流量信号处理电路相接，流量信号处理电路与流量计相接，无线电量采集模块(7)的电路为：控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、电量信号处理电路相接，电量信号处理电路与电能表相接，无线风速采集模块(8)的电路为：控制器分别与状态显示电路、电源电路、无线通讯电路、风速信号处理电路相接，风速信号处理电路与风速仪相接。
2.一种使用如权利要求1所述无线冷却塔性能测试装置的测试方法，其特征在于：便携PC机通过无线方式连续、高密度读取冷却塔应用现场运行工况，自动积算出冷却塔进塔空气焓和出塔空气焓，并自动计算冷却塔的冷却数和风机耗电比。
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