CN103135631A - 基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，包括加热前对初始温度进行检测的温度检测单元、对需加热水重量进行检测的重量检测单元、对加热器加热功率进行检测的功率检测装置、用于输入目标温度值的参数输入单元、对加热器的加热时间进行统计的时钟电路以及对温度检测单元、重量检测单元与功率检测装置所检测数据进行分析并相应得出软化水箱内所装需加热水由初始温度加热至目标温度时所需的加热时间并相应对加热器进行控制的数据处理器。本发明设计合理、接线方便、操作简便且使用效果好，能解决现有软化水预热控制系统存在的使用操作不便、需布设多个温度检测装置进行检测、数据处理量大、温度检测精度不高等问题。

Description

基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统

技术领域

本发明涉及一种自动控制系统，尤其是涉及一种基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统。

背景技术

软化水为经软化处理后的水，即除去了部分或全部钙、镁离子的水。加热锅炉在实际使用过程中，均先对软化水箱内的软化水进行预热，并将软化水预热至一定温度(具体是达到40℃左右)。实际进行温度调节控制过程中，需要在软化水箱内布设对软化水温度进行实时检测的温度检测装置，温度检测装置将所检测温度信息同步反馈至控制器，控制器再根据温度检测装置所检测温度信息对水加热器进行控制，上述控制器、温度检测装置和水加热器组成一个单参数闭环控制系统，并相应达到了连续控制软化水箱内热水温度的目的，使得软化水箱内软化水的温度始终保持在40℃左右。因而，在软化水箱内软化水预热控制系统中，温度检测的准确程度是进行温度准确控制的前提。

但是，实践中由于水的导热性较差，尤其在软化水箱的容积较大且所盛装软化水量较大时，对软化水的温度检测精度较差，同一时刻软化水箱内多个不同位置的水温情况可能存在些微差别。现如今，通常采用布设多个温度检测装置对软化水箱内的软化水温进行多位置、多区域检测或者仅对软化水箱中部的水温进行检测两种温度检测方法，但是实际使用过程中，上述两种温度温度检测方法均不同程度地存在使用操作不便、需布设多个温度检测装置进行检测、投入成本较大、数据处理量大、温度检测精度不高等实际问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其设计合理、接线方便、使用操作简便且使用效果好，能解决现有软化水预热控制系统存在的使用操作不便、需布设多个温度检测装置进行检测、数据处理量大、温度检测精度不高等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征在于：包括加热前对软化水箱内所装需加热水的初始温度进行检测的温度检测单元、对所述软化水箱内所装需加热水的重量进行检测的重量检测单元、对所述软化水箱所采用加热器的加热功率进行实时检测的功率检测装置、用于输入目标温度值的参数输入单元、对加热器的加热时间进行统计的时钟电路以及对温度检测单元、重量检测单元与功率检测装置所检测数据进行分析并相应得出所述软化水箱内所装需加热水由初始温度加热至目标温度时所需的加热时间并相应对加热器进行控制的数据处理器，所述温度检测单元、重量检测单元、功率检测装置、参数输入单元、加热器和时钟电路均与数据处理器相接。

上述基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征是：还包括信号调理电路一、信号调理电路二和信号调理电路三，所述温度检测单元通过信号调理电路一与温度检测单元相接，重量检测单元通过信号调理电路二与温度检测单元相接，且功率检测装置通过信号调理电路三与温度检测单元相接。

上述基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征是：还包括加热器加热过程中对数据处理器换算得出的所述软化水箱内所装需加热水的水温进行同步显示的显示单元，所述显示单元与数据处理器相接。

上述基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征是：还包括由数据处理器进行控制的加热状态指示单元和告警指示单元，所述加热状态指示单元和告警指示单元均与数据处理器相接。

上述基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征是：所述温度检测单元为热电偶。

上述基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征是：还包括与数据处理器相接的数据存储单元。

上述基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征是：所述参数输入单元、时钟电路、数据处理器、显示单元和数据存储单元组成一个完整的PC机。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、设计合理、结构简单、投入成本低且安装布设方便。

2、电路简单且接线方便。

3、使用操作简单且显示效果直观、参数调整方便。

4、智能化程度高，实际使用过程中，本发明先通过参数输入单元输入目标温度值T，并通过温度检测单元和重量检测单元对需加热水的初始温度T0和重量m进行检测并将检测结果传送至数据处理器，加热过程中采用功率检测装置对加热器的加热功率P进行实时检测并将检测结果传送至数据处理器，数据处理器计算得出温度增量值Δt＝T-T0，再根据公式c·m·Δt＝P·t_总计算得出需加热水由初始温度加热至目标温度时所需的加热时间t_总，之后由数据处理器根据计算得出的加热时间t_总对加热器进行控制，实现起来非常简便，并能有效避免由于水导热率较低而带来的控制精度较低的实际缺陷。

5、使用效果好、操作方式灵活且实用价值高，温度检测精度高，不需要布设多个测温点。

6、加工制作方便，能够实现批量化加工生产。

7、适用面广，推广应用前景广泛，能有效推广适用至其它相关水温控制系统中。

综上所述，本发明设计合理、接线方便、使用操作简便且使用效果好，有效解决了现有软化水预热控制系统存在的使用操作不便、需布设多个温度检测装置进行检测、数据处理量大、温度检测精度不高等实际问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明：

1-温度检测单元；   2-重量检测单元；  3-功率检测装置；

4-参数输入单元；   5-加热器；        6-数据处理器；

7-时钟电路；       8-信号调理电路一；9-信号调理电路二；

10-信号调理电路三；11-显示单元；     12-加热状态指示单元；

13-告警指示单元；  14-数据存储单元。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括加热前对软化水箱内所装需加热水的初始温度进行检测的温度检测单元1、对所述软化水箱内所装需加热水的重量进行检测的重量检测单元2、对所述软化水箱所采用加热器5的加热功率进行实时检测的功率检测装置3、用于输入目标温度值的参数输入单元4、对加热器5的加热时间进行统计的时钟电路7以及对温度检测单元1、重量检测单元2与功率检测装置3所检测数据进行分析并相应得出所述软化水箱内所装需加热水由初始温度加热至目标温度时所需的加热时间并相应对加热器5进行控制的数据处理器6，所述温度检测单元1、重量检测单元2、功率检测装置3、参数输入单元4、加热器5和时钟电路7均与数据处理器6相接。

实际使用过程中，先通过参数输入单元4输入目标温度值T，温度检测单元1对需加热水的初始温度T0进行检测并将检测结果传送至数据处理器6，同时通过重量检测单元2对需加热水的重量m进行检测并将检测结果传送至数据处理器6，加热过程中采用功率检测装置3对加热器5的加热功率P进行实时检测并将检测结果传送至数据处理器6，数据处理器6先计算得出温度增量值Δt＝T-T0，再根据公式c·m·Δt＝P·t_总，c为水的比热容，计算得出所述软化水箱内所装需加热水由初始温度加热至目标温度时所需的加热时间t_总，之后由数据处理器6根据计算得出的加热时间t_总对加热器5进行控制。

本实施例中，本发明还包括信号调理电路一8、信号调理电路二9和信号调理电路三10，所述温度检测单元1通过信号调理电路一8与温度检测单元1相接，重量检测单元2通过信号调理电路二9与温度检测单元1相接，且功率检测装置3通过信号调理电路三10与温度检测单元1相接。

同时，本发明还包括加热器5加热过程中对数据处理器6换算得出的所述软化水箱内所装需加热水的水温进行同步显示的显示单元11，所述显示单元11与数据处理器6相接。

实际使用时，通过时钟电路7对加热器5各时刻的加热时间t进行统计，数据处理器6结合时钟电路7所统计的加热器5各时刻的加热时间t，并根据公式c·m·Δt_实＝P·t，计算得出加热过程中各时刻需加热水的水温增量Δt_实，并相应得出加热过程中各时刻需加热水的水温，且通过显示单元11对整个加热过程中需加热水的水温进行同步显示。

本实施例中，本发明还包括由数据处理器6进行控制的加热状态指示单元12和告警指示单元13，所述加热状态指示单元12和告警指示单元13均与数据处理器6相接。

本实施例中，所述温度检测单元1为热电偶。同时，本发明还包括与数据处理器6相接的数据存储单元14。

为使用操作方便，本实施例中，所述参数输入单元4、时钟电路7、数据处理器6、显示单元11和数据存储单元14组成一个完整的PC机。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征在于：包括加热前对软化水箱内所装需加热水的初始温度进行检测的温度检测单元(1)、对所述软化水箱内所装需加热水的重量进行检测的重量检测单元(2)、对所述软化水箱所采用加热器(5)的加热功率进行实时检测的功率检测装置(3)、用于输入目标温度值的参数输入单元(4)、对加热器(5)的加热时间进行统计的时钟电路(7)以及对温度检测单元(1)、重量检测单元(2)与功率检测装置(3)所检测数据进行分析并相应得出所述软化水箱内所装需加热水由初始温度加热至目标温度时所需的加热时间并相应对加热器(5)进行控制的数据处理器(6)，所述温度检测单元(1)、重量检测单元(2)、功率检测装置(3)、参数输入单元(4)、加热器(5)和时钟电路(7)均与数据处理器(6)相接。

2.按照权利要求1所述的基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征在于：还包括信号调理电路一(8)、信号调理电路二(9)和信号调理电路三(10)，所述温度检测单元(1)通过信号调理电路一(8)与温度检测单元(1)相接，重量检测单元(2)通过信号调理电路二(9)与温度检测单元(1)相接，且功率检测装置(3)通过信号调理电路三(10)与温度检测单元(1)相接。

3.按照权利要求1或2所述的基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征在于：还包括加热器(5)加热过程中对数据处理器(6)换算得出的所述软化水箱内所装需加热水的水温进行同步显示的显示单元(11)，所述显示单元(11)与数据处理器(6)相接。

4.按照权利要求1或2所述的基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征在于：还包括由数据处理器(6)进行控制的加热状态指示单元(12)和告警指示单元(13)，所述加热状态指示单元(12)和告警指示单元(13)均与数据处理器(6)相接。

5.按照权利要求1或2所述的基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征在于：所述温度检测单元(1)为热电偶。

6.按照权利要求3所述的基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征在于：还包括与数据处理器(6)相接的数据存储单元(14)。

7.按照权利要求6所述的基于能量等量交换的软化水箱用软化水预热系统，其特征在于：所述参数输入单元(4)、时钟电路(7)、数据处理器(6)、显示单元(11)和数据存储单元(14)组成一个完整的PC机。

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