CN104535349A - 一种针对出水系统的测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对出水系统的测试方法及装置，所述方法包括：首先在出水系统的冷水管路、热水管路和出水口设置监控设备；当被测试者使用所述出水系统时，利用所述监控设备测量并记录所述出水系统在使用时的出水温度、水压和出水流量数据；统计多位被测试者在使用所述出水系统时的数据，获得所述出水系统的多因素测试结果。利用该方法及装置就可以在不同的水温、水压和流量因素影响下，监测出水系统的各项指标，并从监测数据中分析总结出满足舒适度使用需求的用水因素，为节水技术提供参考。

Description

一种针对出水系统的测试方法及装置

技术领域

本发明涉及给排水技术领域，尤其涉及一种针对出水系统的测试方法及装置。

背景技术

目前，在建筑给排水设计中，通常采用减压的方法来减少出水的流量，以实现节水的效果，但是过度的节水往往造成用水使用者舒适度的降低，洗净效果和水温感受不佳，这样为了达到使用效果而延长洗手时间，进而导致使用的水量不减反增，并没有达到最终的节水效果，且降低了用水的舒适度。

现有技术中针对出水系统，例如冷热水洗手池的测试系统研究较少国内在该技术领域尚属空白，至今未有相关技术研究的出现。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对出水系统的测试方法及装置，该方法通过在不同的水温、水压和流量因素影响下，测试出水系统的各项指标，并从测试数据中分析总结出满足舒适度使用需求的用水因素，为节水技术提供参考。

一种针对出水系统的测试方法，所述方法包括：

在出水系统的冷水管路、热水管路和出水口设置监控设备；

当被测试者使用所述出水系统时，利用所述监控设备测量并记录所述出水系统在使用时的出水温度、水压和出水流量数据；

统计多位被测试者在使用所述出水系统时的数据，获得所述出水系统的多因素测试结果。

一种针对出水系统的测试装置，所述装置包括冷热水供应部件和用水测试部件，其中：

冷热水供应部件设置在出水系统中，用于提供测试所使用的冷热水；

在所述冷热水供应部件和用水测试部件中均设置有具有数据存储功能的数据监控设备；

所述数据监控设备用于在被测试者使用所述出水系统时，测量并记录所述出水系统在使用时的出水温度、水压和出水流量数据；

所述用水测试部件通过所述数据监控设备测量获得数据，并在统计多位被测试者使用所述出水系统时的数据后，分析获得所述出水系统的多因素测试结果。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，该方法通过在不同的水温、水压和流量因素影响下，监测出水系统的各项指标，并从监测数据中分析总结出满足舒适度使用需求的用水因素，为节水技术提供参考。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例所提供针对出水系统的测试方法流程示意图；

图2为本发明实施例所提供测试装置的结构示意图；

图3为本发明所举实例中针对出水系统的测试装置的平面图；

图4为本发明所举实例中测试装置的立面图；

图5为本发明所举实例中测试装置的剖面图；

图6为本发明所举实例中测试装置的另一立面图；

图7为本发明所举实例中测试装置固定支撑部件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明实施例所提供的测试方法可测量并记录被测试者使用出水系统时的水温、水压和流量，为建筑给排水的设计提供相应参数，减少因用户使用不舒适而导致的用水浪费情况，从而达到满足舒适前提下的节水效果。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供针对出水系统的测试方法流程示意图，所述方法包括：

步骤11：在出水系统的冷水管路、热水管路和出水口设置监控设备；

步骤12：当被测试者使用所述出水系统时，利用所述监控设备测量并记录所述出水系统在使用时的出水温度、水压和出水流量数据；

步骤13：统计多位被测试者在使用所述出水系统时的数据，获得所述出水系统的多因素测试结果。

在该步骤中，所得到的因素测试结果具体包括有：出水系统冷水管路的水温、水压和流量范围；热水管路的水温、水压和流量范围；以及出水口的水温和水量范围。

下面以具体的实例对上述测试过程进行说明：

首先被测试者打开出水系统的出水口，该实例中可以为水龙头，自行调节出水口转动角度和抬起高度，进行洗手操作。

这里，调整转动角度则改变冷水热水混合比例，即调节出水温度；调整抬起高度则同时等比例改变热水冷水水量，即调节出水流量。

在测试中由被测试者自行调节舒适的洗手出水，然后由出水系统中设置的各个监控设备测量并记录相关数据；在被测试者完成测试后，关闭出水口，在此期间所记录的数据即为本组数据。同时待水量计量器排净泄水之后，即可进行下一次测试。

统计多组数据，并对每组数据进行分析计算，获得出水系统的多因素测试结果如下：

冷水管路——水温、水压、流量范围；

热水管路——水温、水压、流量范围；

出水口——水温、水量范围。

另外，除上述被动测试外，还可以对出水系统进行主动测试，具体来说：

调节出水系统冷水管路、热水管路和出水口的参数范围，给出某一参数的多种变化情况，并相应固定其余参数的数值；然后由被测试者使用所述出水系统后，统计监测数据并结合被测试者反馈情况，最终获得该某一参数的最优范围，这里参数的最优范围即为满足用水舒适度的范围。

举例来说，首先调节恒温水加热器至目标温度，打开水泵，调节热水管路及冷水管路至目标压力，确保闸阀打开、传感器正常工作。

然后调节装置固定其余参数，给出单一参数变量的几种情况，让被测试者测试体验，这里以测试流量为例，固定水温和减压阀压力，给出几种不同流量情况，例如0.8L/s、1.0L/s、1.2L/s等；再由被测试者测试后，统计并获得该流量参数的最优范围。

进一步的，在得到某一参数的最优范围之后，还可以统计所述出水系统冷水管路、热水管路和出水口各参数的最优范围；在所述最优范围内，选择若干组冷水管路、热水管路和出水口参数的组合；在选择的各个参数组合下，由被测试者分别使用所述出水系统后，获得最优参数组合。

另外，具体实现中，在利用所述监控设备测量并记录所述出水系统在使用时的出水温度、水压和出水流量数据的过程中，还可以针对同一种参数数据，采用多种测量方法联合计量，将不同测量方法得到的结果相互对比校验，以保证数据准确性。

举例来说，上述出水系统冷热出水口的出水温度可通过三种方法获得，然后将三种方法得到的结果互相对比校验，从而保证数据准确性，具体来说三种方法如下：

1)冷水与热水混合理论计算法

冷水管路的水温传感器和电磁流量计分别记录冷水水温T_冷和消耗冷水量V_冷，热水管路的热水传感器和电磁流量计记录热水水温T热和消耗热水量V_热，冷水和热水在出水口处混合，按照如下公式进行计算，得出混合水即出水口出水的温度。

2)出水口水温传感器测量法

利用设置在冷热出水口处的水温传感器直接测得出水水温T_传。

3)热像仪测量法

利用热像仪直接测得出水水温T_像。

另外，一次测试所使用的总用水量也可通过三种方法获得，将三种方法得到的结果互相对比校验，从而保证数据准确性，具体三种方法如下：

1)冷水与热水混合体积计算法

冷水管路的电磁流量计记录消耗冷水量V_冷，热水管路的电磁流量计记录消耗热水量V_热，冷水和热水经出水口混合流出，则：

V_算＝V_冷+V_热

2)液位计测量法

多功能水量计量器设有液位计，利用多功能水量计量器测量得出水量计量器中水的高度H液，水的高度乘以水量计量器的内底面积则可计算，即：

V_液＝S×H_液

3)称重传感器测量法

多功能水量计量器下方设有称重传感器，测量得出水量计量器中水的质量M称，质量除以体积则可计算，即：

V_称＝M_称/ρ

基于上述的测试方法，本发明实施例还提供了一种针对出水系统的测试装置，如图2所示为本发明实施例所提供测试装置的结构示意图，所述装置包括冷热水供应部件和用水测试部件，其中：

冷热水供应部件设置在出水系统中，用于提供测试所使用的冷热水；

在所述冷热水供应部件和用水测试部件中均设置有具有数据存储功能的数据监控设备，所述数据监控设备用于在被测试者使用所述出水系统时，测量并记录所述出水系统在使用时的出水温度、水压和出水流量数据；

所述用水测试部件通过所述数据监控设备测量获得数据，并在统计多位被测试者使用所述出水系统时的数据后，分析获得所述出水系统的多因素测试结果，并最终获得满足使用者舒适前提下的热水洗手指标。

该方法通过在不同的水温、水压和流量因素影响下，监测出水系统的各项指标，并从监测数据中分析总结出满足舒适度使用需求的用水因素，为节水技术提供参考。

具体的测试过程如上述方法实施例中所述。

下面以具体的实例对上述装置进行说明，如图3所示为本实例中针对出水系统的测试装置的平面图，如图4所示为该测试装置的立面图，如图5所示为该测试装置的剖面图，如图6所示为该测试装置的另一立面图，结合图3-6，该测试装置主要包括有：1.洗手盆，2.洗手盆平台，3.环境温湿传感器，4.红外热像仪，5.超声波身高体重测量仪，6.四格仪表箱，7.冷水管，8.热水管，9.恒温水加热器，10.热水管道泵，11.水管温度传感器，12.水压传感器，13.电磁流量计，14.冷热出水口，15.多功能水量计量器，16.摄像头，17.闸阀，18.压力表①，19.减压阀，20.压力表②，21.称重传感器，22.出水口水温传感器，具体来说：

冷热水供应部件包括冷水管路和热水管路，冷水管路包括冷水管7、闸阀17、压力表①18、减压阀19、压力表②20、电磁流量计13、水压传感器12、水管温度传感器11；

热水管路包括恒温水加热器9、热水管8、闸阀17、压力表①18、减压阀19、压力表②20、电磁流量计13、水压传感器12、水管温度传感器11；

所述用水测试部件包括冷热出水口14、出水口水温传感器22、洗手盆1、环境温湿传感器3、红外热像仪4、摄像头16、多功能水量计量器15、称重传感器21、超声波身高体重测量仪5、四格仪表箱6；

其中，所述冷水管路和热水管路共同连接到所述冷热出水口14，冷水和热水在所述冷热出水口14处混合流出，供被测试者测试时使用。

在具体使用中，冷水可以由市政自来水提供，经减压阀19减小到目标压力，减压阀19前后加装压力表①18、压力表②20以检查减压阀19是否起到作用，闸阀17控制冷水管路的开闭，在冷水管路上加装电磁流量计13、水压传感器12和水管温度传感器11，分别用于测量及记录冷水的流量、压力、温度。该冷水管路得到的测量数据有：冷水的水量V冷，冷水的压力P冷，冷水的温度T冷。

热水可以由恒温水加热器9提供，经热水管道泵10增大到足够压力，再经减压阀19减小到目标压力，减压阀19前后加装压力表①18、压力表②20以检查减压阀是否起到作用，闸阀17控制热水管路的开闭，在热水管路上加装电磁流量计13、水压传感器12和水管温度传感器11，分别用于测量及记录热水的流量、压力、温度。该热水管路得到的测量数据有：热水的水量V热，热水的压力P热，热水的温度T热。

另外，上述恒温水加热器9分为两格，与热水管道泵10并联连接，在其中一格水用尽需补充冷水并进行加热时，改用另一格，两格恒温水加热器交替使用，以保证提供热水水温恒定。

在利用上述测试装置进行测试过程中，首先被测试者站到洗手盆1前，在冷热出水口14下洗手，超声波身高体重测量仪5测量并记录被测试者的身高、体重，红外热像仪4测量并记录出水口的出水水温，出水口水温传感器22测量并记录冷热出水口14的出水水温。

洗手用水从洗手盆1下方排出，由多功能水量计量器15收集，其下方的称重传感器21测量并记录多功能水量计量器15收集的泄水质量。具体实现中，洗手盆1可选用台下盆，固定在洗手盆平台2上，红外热像仪4也可固定在洗手盆平台2上。

摄像头16拍摄整个洗手过程，环境温湿传感器3测量环境的温度与湿度，四格仪表箱6用来放置电脑、电源、二次仪表、数据集成器等。上述所有监控设备测量仪器均可与电脑相连，把数据传送到电脑上储存。

上述多功能水量计量器15自身带有刻度，用于粗略测量泄水体积，不作为精确数据使用，检验其他仪器测量数据。多功能水量计量器15设有液位计，测量并记录水量计量器中水位高度，该多功能水量计量器15还具有延时自动排水功能，通过电磁阀实现，电磁阀由加入电解容的红外线电路控制开闭，电解容实现延时功能，红外线感应实现自动排水。

另外，在被测试者站在洗手盆1前洗手时，红外线感应使电磁阀处于关闭状态，此时洗手用水在多功能水量计量器15中累积，被测试者洗完手离开，5s后红外线感应使电磁阀打开，多功能水量计量器15中的水排出，排空后即可进行下一次测试。通过延时5s，使洗手用水有足够时间全部流入多功能水量计量器15，以保证液位计能够测量到此次洗手所有用水的水面高度，称重传感器21能够测量到此次洗手所有用水的质量。

上述测试所得到的测量数据包括：被测试者的身高，被测试者的体重，冷热出水口的出水水温T传，洗手用水的质量M称，水量计量器的水面高度H液等。

具体实现中，上述数据监控设备中还可包括：

参数自检单元，用于针对同一种参数数据，采用多种测量方法联合计量，将不同测量方法得到的结果相互对比校验，以保证数据准确性。具体自检过程如上述方法实施例中所述。

在具体应用中，所述装置还可包括固定支撑部件，如图7所示为该测试装置中固定支撑部件的结构示意图，该固定支撑部件包括有底板23、假墙24和带锁滚轮25，其中：

底板23上竖起假墙24，假墙24上固定有洗手盆1、环境温湿传感器3和摄像头16；

且底板23下部设有带锁滚轮25，可以使整套测试装置移动，并可通过锁死滚轮使该测试装置在适当的位置停稳。

另外，在所述固定支撑部件的四周还设有低矮围栏护网，围绕整个测试装置，起保护作用。

综上所述，利用本发明实施例所提供的测试方法及装置可以在不同的水温、水压和流量因素影响下，测试出水系统的各项指标，并从测试数据中分析总结出满足舒适度使用需求的用水因素，为节水技术提供参考。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种针对出水系统的测试方法，其特征在于，所述方法包括：

在出水系统的冷水管路、热水管路和出水口设置监控设备；

当被测试者使用所述出水系统时，利用所述监控设备测量并记录所述出水系统在使用时的出水温度、水压和出水流量数据；

统计多位被测试者在使用所述出水系统时的数据，获得所述出水系统的多因素测试结果。

2.根据权利要求1所述针对出水系统的测试方法，其特征在于，所述多因素测试结果具体包括：

所述出水系统冷水管路的水温、水压和流量范围；热水管路的水温、水压和流量范围；以及出水口的水温和水量范围。

3.根据权利要求1或2所述针对出水系统的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

调节所述出水系统冷水管路、热水管路和出水口的参数范围，给出某一参数的多种变化情况，并相应固定其余参数的数值；

由被测试者使用所述出水系统后，统计并获得该某一参数的最优范围。

4.根据权利要求3所述针对出水系统的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

统计所述出水系统冷水管路、热水管路和出水口各参数的最优范围；

在所述最优范围内，选择若干组冷水管路、热水管路和出水口参数的组合；

在选择的各个参数组合下，由被测试者分别使用所述出水系统后，获得最优参数组合。

5.根据权利要求1所述针对出水系统的测试方法，其特征在于，在利用所述监控设备测量并记录所述出水系统在使用时的出水温度、水压和出水流量数据的过程中，所述方法还包括：

针对同一种参数数据，采用多种测量方法联合计量，将不同测量方法得到的结果相互对比校验，保证数据准确性。

6.一种针对出水系统的测试装置，其特征在于，所述装置包括冷热水供应部件和用水测试部件，其中：

冷热水供应部件设置在出水系统中，用于提供测试所使用的冷热水；

在所述冷热水供应部件和用水测试部件中均设置有具有数据存储功能的数据监控设备，

所述数据监控设备用于在被测试者使用所述出水系统时，测量并记录所述出水系统在使用时的出水温度、水压和出水流量数据；

所述用水测试部件通过所述数据监控设备测量获得数据，并在统计多位被测试者使用所述出水系统时的数据后，分析获得所述出水系统的多因素测试结果。

7.如权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述冷热水供应部件包括冷水管路和热水管路，其中：

冷水管路包括有冷水管、闸阀、压力表、减压阀、电磁流量计、水压传感器和水管温度传感器；

热水管路包括有恒温水加热器、热水管、闸阀、压力表、减压阀、电磁流量计、水压传感器和水管温度传感器；

所述用水测试部件包括有冷热出水口、出水口水温传感器、环境温湿传感器、红外热像仪、摄像头、多功能水量计量器和四格仪表箱；

其中，所述冷水管路和热水管路共同连接到所述冷热出水口，冷水和热水在所述冷热出水口处混合流出，供所述被测试者测试时使用。

8.如权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述数据监控设备中包括有：

参数自检单元，用于针对同一种参数数据，采用多种测量方法联合计量，将不同测量方法得到的结果相互对比校验，以保证数据准确性。

9.如权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述装置还包括固定支撑部件，该固定支撑部件包括有底板、假墙和带锁滚轮；

且在所述固定支撑部件的四周设有低矮围栏护网，围绕整个测试装置。