CN101539445A - 水暖产品的流量测试方法及装置 - Google Patents

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蔡金泉
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Fujian Minji Machinery Science & Technology Co., Ltd.
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QUANZHOU MINNAN WUJIN MACHINE EQUIPMENT MANUFACTURE CO Ltd
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Abstract

水暖产品的流量测试方法及装置，主要是将水箱和被测工件通过管道连接，在管道中安装水泵使水箱中的水流向被测工件；通过改变变频器的输出频率，调节水泵电机的转速来控制水泵的输出水压，用流量传感器实时测量被测工件出水口的流量，用压力传感器实时测量被测工件内的水压；通过PLC根据测试要求控制变频器、水泵电机，使被测工件中的水压保持在所需的压力值并持续所需的时间；通过PLC采集产品的流量数值，并反馈到计算机显示出流量相关的测试数据。本发明测试的准确性和工作效率都大大提高，管道水压能够得到精确控制和稳定供应，自动化的检测、采集、分析、显示、打印、存档等大大降低了测试人员的工作量，并能确保流量数据的准确性。

Description

水暖产品的流量测试方法及装置
技术领域
本发明涉及水暖产品的检测技术，具体地说是指水暖产品的流量测试方法及装置。
背景技术
目前国内大部分的水暖生产企业还只是在产品外观上模仿、仿造国际上知名企业的产品，对产品本身技术性能、品质要求、结构的合理性没有经过严谨深入的研究，其中一个主要的原因是企业的研发工作还只是凭借经验在做，新产品的研发过程没有明确的评价数据，其主要原因是没有很好的检测设备来提供产品相关参数数据，由于研发能力的落后直接影响到国内水暖产品的核心竞争力。
为了保证正常使用和节能的要求，水嘴、阀芯、花洒、喷枪、马桶等水暖产品的流量必须控制在一定的范围之内，这就要求对水暖产品的流量进行测试。
目前市面上的流量测试机其测试过程多为人工操作、人为因素对流量测试的时间、测试产品流量等的影响，导致产品流量的准确性及精确度较低。该类流量测试机主要表现为工作效率低、准确性差、误差大、噪音大、通用性差适用产品范围小、没有自动记录、没有与标准的比对，不能在同一个设备上进行不同的国家地区及行业的标准之测。
发明内容
本发明提供一种水暖产品的流量测试方法及装置，其主要目的在于克服现有水暖产品的流量测试方法及装置由于采用人工操作而导致的准确性差、工作效率低、检测数据一致性差等缺点。
本发明采用如下技术方案：水暖产品的流量测试方法，包括：将水箱和被测工件通过管道连接，在管道中安装水泵使水箱中的水流向被测工件；通过控制变频器对水泵的输出水压进行无级调速，用稳压罐稳定管道中的水压，用流量传感器实时测量被测工件出水口的流量，用压力传感器实时测量被测工件内的水压；通过可编程控制器PLC接收流量传感器、压力传感器的信号，根据测试要求控制变频器、水泵电机，使被测工件中的水压保持在所需数值并持续所需的时间；通过可编程控制器PLC采集产品的流量数值，并反馈到计算机显示出流量相关的测试数据。
前述水暖产品的流量测试方法，进一步通过一承水桶接收被测工件的出水，并使承水桶的水回流至水箱中，使水箱、被测工件和承水桶之间形成水循环。
前述水暖产品的流量测试方法，进一步通过变频器对水泵电机进行无级调速实现对水泵输出水压的调节。
水暖产品的流量测试装置，包括：水箱，通过管道与被测工件连接；水泵，连接于上述管道中，驱使水箱中的水向被测工件流动，驱动水泵转动的电机连接有变频器；稳压罐，连接于上述管道中；流量传感器，设于被测工件的出水口；压力传感器，设于供压管道内；可编程控制器PLC和计算机，可编程控制器PLC与所述变频器、流量传感器、压力传感器连接，计算机与可编程控制器PLC相连接。
前述水暖产品的流量测试装置，其水箱、水泵、稳压罐设于一测试主机中，所述控制模块和计算机设于一电控柜中，该测试主机和电控柜相互相独立。
前述水暖产品的流量测试装置，在所述被测工件的出水口下方设置一承水桶，该承水桶的位置高于所述水箱，承水桶设有溢水口，该溢水口与所述水箱通过回水管连接。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：一，通过本发明的方法及装置测试水暖产品的流量，其准确性和工作效率都大大提高；二，由于通过可编程控制器PLC对变频器输出频率的改变来自动调节水泵电机的转速以调节和控制测试水压，使测试水压能够得到精确控制，能满足各种标准对于压力的需求；三，由于采用计算机控制，因而可通过计算机软件实现各种复杂的控制功能，对各种测试所得数据进行自动统计、分析并形成报表，并可自动与各种标准数据进行对比，大大降低了测试人员的工作量；四，由于采用测试主机和电控柜相分离的方式，可以避免电控系统受到工作环境的影响(如水蒸气、杂质、干扰等)而导致电子元件的老化与不必要的损坏，影响到产品的精确度与使用寿命；五，流量测试用的水采用循环的方式，可有效节约测试用水。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。
水暖产品的流量测试装置，参照图1，其主要结构包括测试主机1和电控柜2，二者互相分离，通过控制信号线连接。
测试主机1的主要结构包括水箱11、水泵13、稳压罐14和承水桶15。水箱11和被测工件12通过管道10连接，水泵13连接于该管道10中，驱使水箱11中的水向被测工件12流动，驱动水泵13转动的电机连接有变频器131。稳压罐14连接于上述管道10中，对管道10中的水压起稳压作用，该稳压罐14为现有技术，在此不详细说明其结构及工作原理。被测工件12的出水口设有流量传感器16，管道10内设有压力传感器17。被测工件12的出水口下方设置一承水桶15，该承水桶15的位置高于所述水箱11，承水桶15设有溢水口，该溢水口与所述水箱11通过回水管101连接。
电控柜2包括可编程控制器PLC 21和计算机22，可编程控制器PLC 21与所述变频器131、流量传感器16、压力传感器17连接，计算机22与可编程控制器PLC 21连接。
测试前，通过电控柜2设定好测试程序，给水箱11加水，连接好电源并可靠接地；将被测工件12固定于相应的夹具上，连接好相应管道；在计算机21显示屏的流量测试画面中输入测试动压、测试时间、测试延时、国内外标准的选择、组态的选定等相应参数，进入流量数据画面，启动水泵13，待水压到达设定值后按测试开始按钮，流量测试开始，该画面将记录显示累积流量、测试水压、出水时间、平均流量、最大瞬时流量等相关测试数据；测试完毕，相关测试数据与图表会自动存挡，方便查看；可进入数据打印画面打印相关参数、测试曲线。
水泵13使水箱11中的水流向被测工件12，流量传感器16实时测量被测工件12出水口的流量，压力传感器17实时测量被测工件12内的水压，可编程控制器PLC 21接收流量传感器16、压力传感器17的信号，根据测试要求，通过变频器131无级调节水泵13电机的转速来调节水泵13的输出水压，稳压罐14自动稳定管道10中的水压，使被测工件12中的测试水压保持在所需数值并持续所需的时间，可编程控制器PLC 21自动记录流量测试数据并反馈至计算机22的界面上进行显示。
承水桶15接收被测工件12的出水，承水桶15的水通过回水管101回流至水箱11中，使水箱11、被测工件12和承水桶15之间形成水循环。
本流量检测装置根据相关测试标准与测试要求而设计制作，用于水嘴、阀芯、花洒、喷枪、马桶等水暖产品的出水流量测试，主控制系统采用可编程控制器PLC和计算机，在计算机界面里运用组态软件动态显示出测试的每个过程，并且对整个测试过程进行自动化控制，可通过控制变频器131对水泵13的输出水压进行无级调速，自带恒压供水系统，测试所需的水压、测试时间等参数可直接在计算机界面上设定好，水泵13采用世界顶尖品牌丹麦格兰富之不锈钢离心泵，使用寿命长噪音低且极少维护成本，流量测量采用高精度之数显称重传感器转换为数据来检测产品之出水流量，流量测试数据直接显示在计算机设定的表单上，并可通过办公打印机打印相关测试数据。
本实施例的流量传感器16采用西门子产品，流量传感器16应达到的检测精度为5克，响应时间为20毫秒，其测量范围为50公斤。水压控制精度在0.5MPa∽1.3MPa动/静压下的波动不超过±0.01MPa，在0.1-0.49MPa动/静压下的波动不超过0.005MPa，在0.1MPa以下的动/静压下波动不超过0.002MPa，以0.4级精密压力表的指针为准，测试大冲洗阀时除外，动/静压切换瞬间允许压力波动范围为规定值的2倍，时间不得超过1.0秒。
本流量测试装置的计算机22可显示泵阀、气动元件、电控、机械元件的工作位置或运行状态，次数到、故障发生等，界面自动弹出异常信息，并提示处理方法，可打印流量检测的相关参数数据，规范表单中体现出检测结果与国内外标准参数的比对，直观反应出检测结果满足标准的情况，便于对产品进行改善与修正。利用电脑高容量硬盘，可存储数百G的历史数据记录，便于对产品历史数据追溯性、对产品功能的分析、总结与提高。配备彩色喷墨办公打印机，可打印数据、彩色曲线，标准规范的表单，便于数据的传递与阅读，能有效的指导研发与品管的工作。计算机可与网络直接连接，对设备的软件维护直接在公司办公室就可以完成，减少维修的时间提高效率，可将所有设备的电脑进行组网，统一监控管理，并连接企业的ERP系统。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1、水暖产品的流量测试方法，其特征在于包括：
1)将水箱和被测工件通过管道连接，在管道中安装水泵使水箱中的水流向被测工件；
2)通过改变变频器的输出频率，调节水泵电机的转速来控制水泵的输出水压，用稳压罐稳定管道中的水压，用流量传感器实时测量被测工件出水口的流量，用压力传感器实时测量被测工件供应管道的水压；
3)通过可编程控制器PLC接收流量传感器、压力传感器的信号，根据测试要求控制变频器输出频率及水泵电机转速，使被测工件中的水压及出水口的流量保持在所需数值并持续所需的时间；
4)通过可编程控制器PLC采集产品的流量数值，并反馈到计算机显示出流量相关的测试数据。
2、如权利要求1所述的水暖产品的流量测试方法，其特征在于：通过一承水桶接收被测工件的出水，并使承水桶的水回流至水箱中，使水箱、被测工件和承水桶之间形成水循环。
3、如权利要求1所述的水暖产品的流量测试方法，其特征在于：通过变频器对水泵电机进行无级调速实现对水泵输出水压的调节。
4、水暖产品的流量测试装置，其特征在于包括：
水箱，通过管道与被测工件连接；
水泵，连接于上述管道中，驱使水箱中的水向被测工件流动，驱动水泵转动的电机连接有变频器；
稳压罐，连接于上述管道中；
流量传感器，设于被测工件的出水口；
压力传感器，设于供压管道内；
可编程控制器PLC和计算机，可编程控制器PLC与所述变频器、流量传感器、压力传感器连接，计算机与可编程控制器PLC连接。
5、如权利要求4所述的水暖产品的流量测试装置，其特征在于：所述水箱、水泵、稳压罐设于一测试主机中，所述可编程控制器PLC和计算机设于一电控柜中，该测试主机和电控柜相互独立。
6、如权利要求4所述的水暖产品的流量测试装置，其特征在于：在所述被测工件的出水口下方设置一承水桶，该承水桶的位置高于所述水箱，承水桶设有溢水口，该溢水口与所述水箱通过回水管连接。
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