CN104865085A - 压力式便器用水效率试验的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力式便器用水效率试验的检测装置，包括供水管路控制系统、电气自控系统和试验工作台三部分，其中供水管路控制系统包括储水罐、水泵、稳压罐、流量计、球阀和出水管，电气自控系统包括可编程控制器PLC、PLC的扩展模块、HMI液晶触摸屏、变频器、排水电磁阀、启动水泵按钮和自动排水阀按钮，试验工作台包括壁挂机架、工作平台、漏斗和称重水箱。本发明将供水管路控制系统、电气自控系统和试验工作台有机的联接起来，实现了试验装置的系统化和自动化控制，并且操作方便，测试数据精度高、误差小，工作效率高，适用范围广。

Description

压力式便器用水效率试验的检测装置

技术领域

本发明属于测试设备中机械制造技术领域，具体涉及一种测定压力式便器产品用水效率性能的仪器。

背景技术

卫生洁具——压力式便器产品包括压力式冲水装置的坐便器、小便器和蹲便器三种卫生洁具产品。用水效率依据标准GB 25502‐2010《坐便器用水效率限定值及用水效率等级》、GB 28377‐2012《小便器用水效率限定值及用水效率等级》和GB 30717‐2014《蹲便器用水效率限定值及用水效率等级》测试便器产品用水量，并根据用水量的大小来对便器产品的用水效率等级进行评级。随着国家节能减排政策的不断推进，便器产品的用水量和用水效率越来越受大众关注，是国家推行节能节水政策以及消费者选购便器产品的一个重要性指标。

压力式便器用水效率是通过用水量测试系统，在标准要求的水压、流量下，启动便器产品，测试便器产品在两种不同的压力下每个冲水周期使用水的容量。最终将在两种压力下测试的用水量数据进行平均，得到压力式便器产品的用水量，然后根据用水量对产品的用水效率进行评级。

用水效率标准GB 25502-2010、GB 28377-2012和GB 30717-2014中用水量测定的方法标准是GB 6952-2005《卫生陶瓷》，

压力式便器的试验装置在管路管径、管路流量等方面的要求同重力式便器测量不同。

GB 6952‐2005《卫生陶瓷》国家标准中未对压力式便器用水量试验装置的关键技术参数如何实现做出规定，概括起来存在：

1.如何实现供水压力的调节控制并保持稳定的供水压力；

2.如何实现供水流量的控制和提供稳定的大流量供水；

3.如何实现便器用水量的测定；

4.如何实现压力、流量和用水量的显示；

5.如何将供水装置、控制系统和测试平台合理的连接为一体；

6.如何实现试验样品的安装和支撑；

7.如何承接和回收便器排出的水。

发明内容

本发明的目的是提供一种压力式便器用水效率试验的检测装置，实现试验装置的系统化和自动化控制，操作方便，测试数据精度高、误差小，工作效率高，适用范围广。

本发明的技术方案是：一种压力式便器用水效率试验的检测装置，其特征是包括供水管路控制系统、电气自控系统和试验工作台三部分，其中供水管路控制系统包括球阀、供水管道、过滤器、流量计、供水管、调压阀、阀门A、阀门B、阀门C、压力传感器A、压力传感器B、软管、球阀A、球阀B、储水罐、水泵和稳压罐；电气自控系统包括可编程控制器PLC、PLC的扩展模块、液晶触摸屏、变频器、电子秤、排水电磁阀、控制柜、启动水泵按钮和自动排水阀按钮；试验工作台包括壁挂机架、工作平台、漏斗和称重水箱；

所述储水罐的进水部分与过滤器连接，过滤器的前端与球阀A连接，球阀A的另一端与进水管连接；水泵的进水孔与储水罐的供水孔连接，水泵的出水孔与稳压罐用三通连接，稳压罐与流量计的进水孔连接，流量计的出水孔与调压阀连接同时用三通分出一路与阀门A进水口连接，阀门A的出水口与调压阀的出水端用三通连接；压力传感器A的进水端与调压阀、阀门A的出水端用三通连接在一起，压力传感器A的出水端与阀门B相连，阀门B与阀门C相连，阀门C与压力传感器B相连，压力传感器B的出水端与软管相连，软管与试验样品相连；

其中水泵的电机通过电缆与变频器连接，压力传感器B、流量计，电子秤通过电缆与PLC的扩展模块连接，PLC与变频器进行网络通信，PLC通过PID程序控制恒压供水系统，并利用液晶触摸屏将压力传感器B和流量计采集到的并经PLC转换后的数据显示出来。

其中壁挂机架与工作平台固连，壁挂机架用于固定各种壁挂式被测样品，工作平台用于放置落地式被测样品，漏斗与工作平台固连，称重水箱通过内置的电子秤实现用水量称量,并在液晶触摸屏显示出来。

其中储水罐的出水部分有两组，一组位于储水罐底部，作为储水罐的排水使用，与球阀C连接，另一组作为水泵的供水使用，与球阀B连接。

本发明将供水管路控制系统、电气自控系统和试验工作台有机的联接起来，实现了试验装置的系统化和自动化控制。

所述供水管路控制系统，第一，用以提供实验所需的供水压力，并且解决了供水压力的稳定性；第二，提供稳定的大流量供水，并且可以调节动压和静压之间的差值，以保证达到实验状态；第三，解决被测样品的用水量称量问题；第四，合理的将管路进行科学的连接，避免管路连接对水压和流量造成影响。

所述电气自控系统，解决了对压力、流量和用水量等数据的采集、处理和显示的问题。

所述试验工作台，解决各种类型被测样品的安装或放置问题，以便实施被测样品的性能检测。

本发明能够满足GB 25502‐2010《坐便器用水效率限定值及用水效率等级》、GB 28377‐2012《小便器用水效率限定值及用水效率等级》和GB 30717-2014《蹲便器用水效率限定值及用水效率等级》中压力式便器用水效率项目的测试要求。

本发明能够通过一系列自动化控制系统和先进独特的装置科学合理的实现了上述国家标准中的用水效率的测定，设计上不但完全符合标准中所规定的实验装置的基础技术参数要求，而且通过先进独特的结构设计和元器件搭配，使测试设备适用于各类重力式便器产品，并且整个实验装置精度高、误差小，实验数据可实时显示。整机实现了自动化控制，解放了劳动力并且提高了工作效率。

同时该实验装置还适用于GB 6952《卫生陶瓷》以及北美标准ASME A112.19.2/CSA B45.1《卫生洁具》、ASME A112.19.14《双档水装置的六升水坐便器》、澳大利亚标准AS1112.1《坐便器第一部分：便池》、欧盟标准EN 997《带整体存水弯的坐便器》和沙特标准SASO1025《陶瓷卫生洁具—通用要求》中便器用水量项目的测试。

附图说明

图1-1是本发明试验工作台正视图。

图1-2是本发明试验工作台左视图。

图1-3是本发明试验工作台俯视图。

图2-1是本发明供水管路控制系统正视图。

图2-2是本发明供水管路控制系统俯视图。

图3-1是本发明电气自控系统控制图。

图3-2是本发明控制柜示意图。

图4是本发明外观示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明内容进行详细描述。

如图4所示，本发明压力式便器用水效率试验的检测装置，包括供水管路控制系统、电气自控系统和试验工作台三部分。其中供水管路控制系统包括球阀C7、供水管道8、过滤器9、流量计10、供水管11、调压阀12、阀门A13和压力传感器A14、阀门B15、阀门C16、压力传感器B17、软管18、球阀A19、储水罐20、球阀B21、水泵22和稳压罐23，如图2-1和图2-2所示。

电气自控系统包括可编程控制器PLC、PLC的扩展模块、液晶触摸屏、变频器、电子秤5、排水电磁阀6、控制柜24、启动水泵按钮25和启动自动排水阀按钮26，如图3-1和图3-2所示。

试验工作台包括壁挂机架1、工作平台2、漏斗3和称重水箱4，如图1-1、图1-2和图1-3所示。

供水管路控制系统如图2-1和图2-2所示，储水罐20的进水部分与过滤器9连接；过滤器9的前端与球阀A19连接，球阀A19的另一端与进水管连接；储水罐20的出水部分有两组，一组作为储水罐20的排水使用，储水罐20底部的一组出水孔与球阀C7连接，另一组作为水泵22的供水使用，与球阀B21连接；水泵22的进水孔与储水罐20的供水孔连接；水泵22的出水孔与稳压罐23用三通连接；稳压罐23与流量计10的进水孔连接，流量计10的出水孔与调压阀12连接同时用三通分出一路与阀门A13进水口连接，阀门A13的出水口与调压阀12的出水端用三通连接；压力传感器A14的进水端与调压阀12、阀门A13的出水端用三通连接在一起；压力传感器A14的出水端与阀门B15相连；阀门B15与阀门C16相连；阀门C16与压力传感器B17相连，压力传感器B17的出水端与软管18相连，软管18与试验样品相连。储水罐20为水泵22提供连续稳定的水源，稳压罐23则用于稳定供水压力，使得管路内压力稳定的保持恒定值。

电气自控系统如图3-1和图3-2所示，水泵22的电机通过电缆与变频器连接；压力传感器B17、流量计10、电子秤5通过电缆与PLC的扩展模块连接。PLC与变频器进行网络通信。PLC通过PID程序控制恒压供水系统，并利用液晶触摸屏将压力传感器B17、流量计10采集到的并经PLC转换后的数据显示出来。

应用液晶屏组态软件和PLC编程软件通过可编程控制器PLC解决对压力、流量和水量等数据的采集、处理和显示问题。

试验工作台如图1-1、图1-2和图1-3所示,壁挂机架1与工作平台2固连，壁挂机架1用于固定各种壁挂式被测样品，工作平台2用于放置落地式被测样品，漏斗3与工作平台2固连，称重水箱4通过内置的电子秤5实现用水量称量,并在HMI液晶触摸屏显示出来。

工作过程

试验人员首先将被测样品安装或放置于壁挂机架1或工作平台2上，用软管18将被测样品的进水孔与供水管路控制系统出水管相连。试验人员在液晶触摸屏上设定标准规定的水压，并按下启动水泵按钮25，可编程控制器PLC对水泵22进行调速变压，可编程控制器PLC通过压力传感器B17测出水压并与液晶触摸屏中设定的水压比较运算，反馈后可编程控制器PLC对水泵22进行调速以校准出水管的实时压力，使其达到恒压供水。

试验人员待供水压力稳定后打开阀门16，待被测样品进水完成后，试验人员按下被测样品的排水按键或扳手。被测样品冲水完成后，试验工作台内部的称重水箱4通过电子秤5采集到冲洗水量并通过电缆传输给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC对采集到的数据转换计算后显示在液晶触摸屏HMI上。每当水泵22抽水时，流量计10采集到的数据通过电缆传输给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC对采集到的数据转换计算后显示在液晶触摸屏HMI上。

如图3-2所示，当称重水箱4的水位到达设定的最大值时，试验人员按下控制柜24上的排水按钮26，此时PLC向排水电磁阀6发出指令，排水电磁阀6驱动自动排水阀进行排水。

Claims (3)

1.一种压力式便器用水效率试验的检测装置，其特征是包括供水管路控制系统、电气自控系统和试验工作台三部分，其中供水管路控制系统包括球阀C(7)、供水管道(8)、过滤器(9)、流量计(10)、供水管(11)、调压阀(12)、阀门A(13)、阀门B(15)、阀门C(16)、压力传感器A(14)、压力传感器B(17)、软管(18)、球阀A(19)、球阀B(21)、储水罐(20)、水泵(22)和稳压罐(23)；电气自控系统包括可编程控制器PLC、PLC的扩展模块、液晶触摸屏、变频器、电子秤(5)、排水电磁阀(6)、控制柜(24)、启动水泵按钮(25)和自动排水阀按钮(26)；试验工作台包括壁挂机架(1)、工作平台(2)、漏斗(3)和称重水箱(4)；

所述储水罐(20)的进水部分与过滤器(9)连接，过滤器(9)的前端与球阀A(19)连接，球阀A(19)的另一端与进水管连接；水泵(22)的进水孔与储水罐(20)的供水孔连接，水泵(22)的出水孔与稳压罐(23)用三通连接，稳压罐(23)与流量计(10)的进水孔连接，流量计(10)的出水孔与调压阀(12)连接同时用三通分出一路与阀门A(13)进水口连接，阀门A(13)的出水口与调压阀(12)的出水端用三通连接；压力传感器A(14)的进水端与调压阀(12)、阀门A(13)的出水端用三通连接在一起，压力传感器A(14)的出水端与阀门B(15)相连，阀门B(15)与阀门C(16)相连，阀门C(16)与压力传感器B(17)相连，压力传感器B(17)的出水端与软管(18)相连，软管(18)与试验样品相连；

其中水泵(22)的电机通过电缆与变频器连接，压力传感器B(17)、流量计(10)，电子秤(5)通过电缆与PLC的扩展模块连接，PLC与变频器进行网络通信，PLC通过PID程序控制恒压供水系统，并利用液晶触摸屏将压力传感器B(17)和流量计(10)采集到的并经PLC转换后的数据显示出来。

2.如权利要求1所述的压力式便器用水效率试验的检测装置，其特征是壁挂机架(1)与工作平台(2)固连，壁挂机架(1)用于固定各种壁挂式被测样品，工作平台(2)用于放置落地式被测样品，漏斗(3)与工作平台(2)固连，称重水箱(4)通过内置的电子秤(5)实现用水量称量,并在液晶触摸屏示出来。

3.如权利要求1所述的压力式便器用水效率试验的检测装置，其特征是储水罐(20)的出水部分有两组，一组位于储水罐(20)底部与球阀C(7)连接，作为储水罐(20)的排水使用，另一组与球阀B(21)连接，作为水泵(22)的供水使用。