CN104110890B - 管路堵塞检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种管路堵塞检测装置，包括：主控制器，与主控制器连接的增压泵，水压传感器和显示器；所述增压泵、水压传感器串接在热水器的进水管上，且水压传感器连接在增压泵的出水端。实际工作时，不仅能实时向用户显示当前水压及水量，而且使整套装置自带管路堵塞检测及报警功能。当管路出现堵塞时，水压传感器能准确感知取样点水压变化，主控制器通过压力变化来识别堵塞程度及堵塞位置，及时报警提醒用户检修管道，并能够协助锁定产生堵塞的管道区间，减轻管道检修难度。本发明还提供一种基于上述管路堵塞检测装置的检测方法。

Description

管路堵塞检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及流体加热器领域，尤其涉及热水器用管路堵塞检测装置及检测方法。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，燃气热水器早已进入千家万户。从使用安全和方便实现多处供水等方面考虑，在实际安装过程中，燃气热水器与用水点往往分开设置，再通过管路连接。

在燃气热水器使用过程中，如果水压偏低或管路堵塞时，流过燃气热水器的水量会变小，这时很容易因水量过小无法正常使用甚至出现意外熄火或燃气热水器无法启动等。一般用户很难通过此现象判定是燃气热水器出现问题、供水系统出现问题、还是家庭内部水路系统出现问题，无法及时有效进行处理。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的一个目的在于提供一种能自动示警、并能够协助锁定堵塞管道区间的管路堵塞检测装置。

本发明的另一个目的在于提供一种基于上述管路堵塞装置的检测方法。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

管路堵塞检测装置，其特征在于，包括：主控制器，与主控制器连接的增压泵，水压传感器和显示器；所述增压泵、水压传感器串接在热水器的进水管上，且水压传感器连接在增压泵的出水端。

作为上述管路堵塞检测装置的进一步说明，所述主控制器上连接有报警器。

作为上述管路堵塞检测装置的进一步说明，在热水器的进水管上设有水流量传感器，所述水流量传感器与水压传感器串接在增压泵的出水端，并与主控制器信号连接。

作为上述管路堵塞检测装置的进一步说明，所述水压传感器用水流量传感器代替。

一种检测方法，其特征在于，它利用上述的管路堵塞检测装置来实现；

当进行管路堵塞检测时，首先通过水压传感器记录当前水压P1，

然后通过主控制器启动增压泵，并利用水压传感器检测增压泵启动后的水压P2；

接着利用主控制器计算出增压泵启动前后的水压变化⊿P＝P2-P1；

最后主控制器根据水压变化⊿P判断管路堵塞程度及堵塞位置，并将堵塞情况通过显示器显示出来。

作为上述管路堵塞检测方法的进一步说明，管路堵塞程度及堵塞位置的判断是依据流体力学伯努利方程来判断的；在增压泵启动后，伯努利方程出现变体如下： $\frac{1}{2}\mathrm{\ρ}{(v+\mathrm{\ΔV})}^2+\mathrm{\ρgh}+(p+\mathrm{\ΔP})=c+W;$ 其中，

⊿V——流体增速；

⊿P——水压增量；

W——增压泵的输出功，为定值；

ρ、g、h、c均为定值；

在不同的堵塞条件下，⊿V会出现不同变化，对应的⊿P也出现相应变化：当管路前端堵塞时，⊿V较大，⊿P较小；当管路后端堵塞时，⊿V较小，⊿P较大。

作为上述管路堵塞检测方法的进一步说明，所述增压泵为9米扬程增压泵时，管路堵塞程度及堵塞位置的判定方法为：

当⊿P≤0.03MPa时，判断为前端堵塞或者前后均堵塞时前端堵塞更严重；

当0.03MPa＜⊿P＜0.06MPa时，判断为前端或后端存在轻微堵塞；

当⊿P≥0.06MPa时，判断为后端严重堵塞或者前后均堵塞时后端堵塞更严重。

作为上述管路堵塞检测方法的进一步说明，当管路发生堵塞时进行蜂鸣报警。

作为上述管路堵塞检测方法的进一步说明，所述水压传感器采用水流量传感器替代，主控制器记录并计算增压泵启动前后的水流量变化⊿Q，根据水流量变化⊿Q判断管路堵塞程度及堵塞位置，并将堵塞情况通过显示器显示出来。

作为上述管路堵塞检测方法的进一步说明，当进行管路检测时，还通过水流量传感器记录增压泵启动前后的水流量变化⊿Q，以水压变化⊿P和水流量变化⊿Q共同作为管路堵塞程度及堵塞位置的判断条件。

本发明提供的管路堵塞检测装置，其有益效果是：通过在主控制器连接增压泵，水压传感器和显示器；不仅能实时向用户显示当前水压及水量，而且使整套装置自带管路堵塞检测及报警功能。当管路出现堵塞时，水压传感器能准确感知取样点水压变化，主控制器通过压力变化来识别堵塞程度及堵塞位置，及时报警提醒用户检修管道，并能够协助锁定产生堵塞的管道区间，减轻管道检修难度。

本发明提供的管路堵塞检测方法，以增压泵启动前后的水压变化作为管道堵塞程度及堵塞位置的判断依据，并将判断结果通过显示器显示出来，这样，在维修过程中，维修人员可根据显示代码有针对性的检修，维护方便，检修效率高。

附图说明

图1所示为本发明提供的管路堵塞检测装置实施例一结构示意图；

图2所示为实施例一的检测方法流程图；

图3所示为本发明提供的管路堵塞检测装置实施例二结构示意图；

图4所示为实施例二的检测方法流程图。

附图标记说明：

1、主控制器，2、增压泵，3、水压传感器，4、显示器，5、报警器，6、水流量传感器。

具体实施方式

为方便本领域普通技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。

实施例一

如图1所示，管路堵塞报警检测装置，包括：主控制器1，与主控制器1连接的增压泵2，水压传感器3，显示器4和报警器5。所述增压泵2、水压传感器3安装在热水器的进水管上，且水压传感器3连接在增压泵2的出水端。

如图2所示，在热水器实际工作中，主控制器实时检测水压变化并通过显示器显示出来。当水压传感器检测到水压超出设定范围时，主控制器启动增压泵，并自动记录增压泵启动前的水压P₁和启动后的水压P₂。主控制器1通过内置软件对水压的变化量⊿P＝P₂-P₁进行计算，并以⊿P作为管路堵塞程度及堵塞位置的判定依据。当⊿P符合前段堵塞条件时，进行蜂鸣报警并显示F1代码，增压泵停止工作；当⊿符合后段堵塞条件时，进行蜂鸣报警并显示F2代码，增压泵停止工作。这样，在维修过程中，维修人员可根据代码有针对性的检修，维护方便，检修效率高。

具体判断原理如下：

根据流体力学伯努利方程

$\frac{1}{2}\mathrm{\ρ}{v}^2+\mathrm{\ρgh}+p=c$

v——流动速度

g——重力加速度

h——流体处于的高度

p——流体所受压强(水压)

ρ——流体的密度

c——常数

对于本装置来说，ρ、g、h、c均为定值。当增压泵启动后，伯努利方程出现变体如下：

$\frac{1}{2}\mathrm{\ρ}{(v+\mathrm{\ΔV})}^2+\mathrm{\ρgh}+(p+\mathrm{\ΔP})=c+W$

⊿V——流体增速

⊿P——水压增量

W——增压泵的输出功，本装置增压泵的W为定值。

此时，对于装置前端、后端不同的堵塞条件，⊿V会出现不同变化，对应的⊿P也出现相应变化：

当前端堵塞时，⊿V较大，⊿P较小；

当后端堵塞时，⊿V较小，⊿P较大。

本装置的主控系统即是通过对⊿P的监测，来判断管路是否出现严重堵塞，以及堵塞位置是在本装置前或者是本装置后。

在实际检测时，不同规格增压泵所对应的判定条件⊿P的值也不相同，需进行试验测定。本实施例中，以9米扬程增压泵为例，其判定条件如下：

当⊿P≤0.03时，可判断为前端严重堵塞或者前后均堵塞时前端堵塞更严重。

当0.03＜⊿P小于0.06时，可判断为前端或后端存在轻微堵塞。

当⊿P≥0.06时，可判断为后端严重堵塞或者前后均堵塞时后端堵塞更严重。

实施例二

如图3所示，管路堵塞报警检测装置，包括：主控制器1，与主控制器1连接的增压泵2，水压传感器3，水流量传感器6，显示器4和报警器5。所述增压泵2、水压传感器3、水流量传感器6安装在热水器的进水管上，且水压传感器3、水流量传感器6串接在增压泵2的出水端。

如图4所示，在热水器实际工作中，主控制器实时检测水压、水流量的变化并通过显示器显示出来。当水压传感器或水流量传感器检测到水压超出设定范围时，主控制器启动增压泵，并自动记录增压泵启动前的水压P₁、水流量Q₁和启动后的水压P₂、水流量Q₂。主控制器1通过内置软件对水压的变化量⊿P＝P₂-P₁和水流量的变化量⊿Q＝Q₂-Q₁进行计算，并以⊿P、⊿Q作为管路堵塞程度及堵塞位置的判定依据。当⊿P、⊿Q同时符合前端堵塞条件时，进行蜂鸣报警并显示F1代码，增压泵停止工作；当⊿P、⊿Q同时符合端堵塞条件时，进行蜂鸣报警并显示F2代码，增压泵停止工作，便于指导维修。

由于⊿Q＝S×⊿V，S代表管道横截面面积，为常数。本实施例的判断原理与实施例一基本一致，这里不再赘述。与实施例一相比，本实施例将水压变化⊿P和水流量变化⊿Q作为共同的判断依据，进一步提高对管路堵塞程度及堵塞位置判断的准确性。

以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种管路堵塞检测方法，其特征在于，它利用管路堵塞检测装置来实现，所述管路堵塞检测装置包括：主控制器，与主控制器连接的增压泵、水压传感器和显示器；所述增压泵、水压传感器串接在热水器的进水管上，且水压传感器连接在增压泵的出水端；

当进行管路堵塞检测时，首先通过水压传感器记录当前水压P₁，

然后通过主控制器启动增压泵，并利用水压传感器检测增压泵启动后的水压P₂；

接着利用主控制器计算出增压泵启动前后的水压变化⊿P＝P₂-P₁；

最后主控制器根据水压变化⊿P判断管路堵塞程度及堵塞位置，并将堵塞情况通过显示器显示出来。

2.根据权利要求1所述的管路堵塞检测方法，其特征在于，管路堵塞程度及堵塞位置的判断是依据流体力学伯努利方程来判断的；在增压泵启动后，伯努利方程出现变体如下：其中，

⊿V——流体增速；

⊿P——水压增量；

W——增压泵的输出功，为定值；

ρ、g、h、c均为定值；

在不同的堵塞条件下，⊿V会出现不同变化，对应的⊿P也出现相应变化：当管路前端堵塞时，⊿V较大，⊿P较小；当管路后端堵塞时，⊿V较小，⊿P较大。

3.根据权利要求1所述的管路堵塞检测方法，其特征在于，所述增压泵为9米扬程增压泵时，管路堵塞程度及堵塞位置的判定方法为：

当⊿P≤0.03MPa时，判断为前端堵塞或者前后均堵塞时前端堵塞更严重；

当0.03MPa＜⊿P＜0.06MPa时，判断为前端或后端存在轻微堵塞；

当⊿P≥0.06MPa时，判断为后端严重堵塞或者前后均堵塞时后端堵塞更严重。

4.根据权利要求1所述的管路堵塞检测方法，其特征在于，当管路发生堵塞时进行蜂鸣报警。

5.根据权利要求1所述的管路堵塞检测方法，其特征在于，所述水压传感器采用水流量传感器替代，主控制器记录并计算增压泵启动前后的水流量变化⊿Q，根据水流量变化⊿Q判断管路堵塞程度及堵塞位置，并将堵塞情况通过显示器显示出来。

6.根据权利要求1所述的管路堵塞检测方法，其特征在于，当进行管路检测时，还通过水流量传感器记录增压泵启动前后的水流量变化⊿Q，以水压变化⊿P和水流量变化⊿Q共同作为管路堵塞程度及堵塞位置的判断条件。