CN109932199B - 一种用于净水器测试的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于净水器测试的方法，该方法以测试装置中纯水桶从排空到注满作为一个测试周期，以纯水桶的体积除以一个测试周期的时间得出净水器实时的净水流量，以纯水桶的体积乘以整个测试周期过程中电磁阀打开次数得出净水器累计的总净水量，方法简单，同时还可做到对净水流量和总净水量进行实时监测，便于检测人员实时监测试验状态；当实测的净水流量小于标称净水流量时，系统会自动报警；当实测的累计总净水量大于标称总净水量时，系统提示测试结束，提高了测试的自动化程度，避免了人工因素的干扰，使得测试结果可靠，准确度和可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器检测领域，具体涉及一种用于净水器测试的方法。
背景技术
随着社会的发展，大量有机物及重金属通过不同的方式进入水源中，饮用水源受到了严重的污染。近些年，人民生活水平逐渐提高，健康意识也不断的提高和增强，饮水问题受到了越来越多的关注。为了保证健康饮水，不少家庭选择安装了净水器。
净水器性能的测试方法主要依据QB/T 4143、QB/T 4144、GB/T30307、GB/T35937、GB34914等标准，这些标准中对净水器的净水流量、总净水量都有要求，部分标准还对净水器的回收率(又称净水产水率)也有要求，因此需要一套专门用于净水器测试的装置和方法。
目前国内净水器的测试方法主要还是人工测试，如上述标准中净水流量的试验方法：启动净水机，待运行稳定后，当净水总量达到标称总净水量时，在出水口收集(300±2)s的净水，测出其水量，每隔5min收集一次，共收集三次，取三次测试值的算术平均值作为试验结果。上述方法存在自动化程度低，人工干扰因素多的缺点。另外，在净水器测试过程中，一旦净水流量达不到标称，就需要停止测试，由于人工测试不能时刻掌控该信息，故而会有出现问题后反映问题滞后的缺点。
发明内容
为解决上述问题，本发明设计了一种用于净水器测试的装置，以及利用该装置进行净水器测试的方法。
本发明涉及的一种用于净水器测试的装置，主要包括水源1、待测净水器2、净水储水罐4、废水储水罐6、纯水桶16、废水桶18以及连接管路。
具体地，所述水源1连接至净水器2的进水口；净水器2位于一侧的净水出水口连接至净水储水罐4的进水口，位于另一侧的废水出水口连接至废水储水罐6的进水口；净水储水罐4的出水口经电磁阀8连接至纯水桶16的进水口，纯水桶16的出水口经电磁阀21连接至排水管26；废水储水罐6的出水口经电磁阀10连接至废水桶18的进水口，废水桶18的出水口经电磁阀23连接至排水管26；所述纯水桶16和废水桶18的顶部一侧分别设有液位传感器12、14。
本发明的上述装置连接有控制和显示系统，该系统包括PLC控制器27和HMI触摸屏28；所述的纯水桶液位传感器12和废水桶液位传感器14以数字量信号的形式传输至PLC控制器27；所述的电磁阀8、电磁阀10、电磁阀21、电磁阀23作为受控执行机构以开关量信号的形式受控于PLC控制器27；HMI触摸屏28与PLC控制器27连接，用于实时显示实验参数如净水流量、总净水量、回收率(净水产水率)等。
本发明涉及的利用上述装置进行净水器测试的方法，具体包括以下步骤：
第一步，接通水源1，设定测试水温、水压，通过PLC控制器27对测试线进行复位；
第二步，打开待测净水器2和电磁阀8、10，关闭电磁阀21、23；
第三步，①当PLC控制器27接收到纯水桶液位传感器12水满信号时，PLC控制器27控制电磁阀21打开，同时关闭电磁阀8，将纯水桶16迅速排空，系统记录下纯水桶16排空时间记为t1，在t1时间内，保证净水储水罐4不会被注满；待纯水桶16排空后，PLC控制器27控制电磁阀21关闭，同时打开电磁阀8，往纯水桶16中注水；当PLC控制器27接收到纯水桶液位传感器12水满信号时，即完成一次净水测试周期，系统记录下从电磁阀8打开至PLC控制器27接收到液位传感器12水满信号的时间记为t2；循环净水测试周期的操作，系统记录下电磁阀21打开的次数记为n；
②当PLC控制器27接收到废水桶液位传感器14水满信号时，PLC控制器27控制电磁阀23打开，同时电磁阀10关闭，将废水桶18迅速排空，并保证排水过程中废水储水罐6不会被注满；待废水桶18排空后，PLC控制器27控制电磁阀23关闭，同时打开电磁阀10，往废水桶18中注水；当PLC控制器27接收到液位传感器14水满信号时，即完成一次废水测试周期；循环废水测试周期的操作，系统记录下电磁阀23打开的次数记为m；
第四步，系统通过设定的公式计算出净水器实时的净水流量、累计的净水总量和回收率(净水产水率)，并显示在HMI触摸屏28上，公式如下：
净水流量
累计净水总量U净＝n×V
累计废水总量U废＝m×V’
回收率(净水产水率)Y＝U净/(U净+U废)×100％
其中，V为纯水桶16的体积，单位L；V’为废水桶18的体积，单位L；
第五步，系统中以净水器的标称总净水量为基准设定有报警程序，当检测到累计的净水总量达到或者超过标称总净水量时，系统报警提示测试结束，关闭净水器2并断开水源1，HMI触摸屏28上显示的即为净水器的净水流量、总净水量和回收率(净水产水率)；
第六步，根据第五步中得出的净水流量、总净水量和回收率(净水产水率)，判断净水器是否符合标准要求。
作为优选，在上述方法中，纯水桶16的体积V满足：2L≤V≤3L，废水桶18的体积V’＝V±0.05L。当V过大时，测试误差会较大；当V过小时，循环的测试周期次数会较多，容易导致电磁阀启停过于频繁，减少设备的使用寿命。
作为优选，在上述方法中，系统中还以净水器的标称净水流量为基准设定有报警程序，当检测到实时的净水流量低于标称净水流量时，系统报警提示净水器不符合标准，即可提前结束测试，实现了对净水流量的实时监测。
本发明的有益效果是：
1、本发明的方法通过纯水桶排空-注满作为一个测试周期，以纯水桶的体积除以周期时间得出净水器实时的净水流量，以纯水桶的体积乘以电磁阀打开次数得出净水器累计的净水总量，方法简单，并可做到对净水流量和总净水量进行实时监测；
2、本发明的方法利用了PLC控制器对电磁阀开关状态的自动控制，提高了测试方法的自动化程度，避免了人工因素的干扰，使得测试结果可靠且可溯源，准确度和可靠性高；
3、本发明的方法在控制系统中以净水器的标称净水流量为基准设定有报警程序，当实测的净水流量小于标称净水流量时，系统会自动报警，便于检测人员对试验状态的实时掌控。
附图说明
图1为本发明中测试装置的示意图。
图2为本发明中控制和显示系统的电气图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步阐释说明，以使本发明的特征更易于被理解，从而对本发明的保护范围做出更清晰的界定。
如图1所示，本发明公开的一种用于净水器测试的装置，主要包括水源1、净水器2、净水储水罐4、废水储水罐6、纯水桶16、废水桶18以及连接管路；所述水源1连接至净水器2的进水口；净水器2位于一侧的净水出水口连接至净水储水罐4的进水口，位于另一侧的废水出水口连接至废水储水罐6的进水口；净水储水罐4的出水口经电磁阀8连接至纯水桶16的进水口，纯水桶16的出水口经电磁阀21连接至排水管26；废水储水罐6的出水口经电磁阀10连接至废水桶18的进水口，废水桶18的出水口经电磁阀23连接至排水管26；所述纯水桶16和废水桶18的顶部一侧分别设有液位传感器12、14。
如图2所示，本发明的装置连接有包括PLC控制器27和HMI触摸屏28的控制和显示系统，所述的纯水桶液位传感器12和废水桶液位传感器14以数字量信号的形式传输至PLC控制器27，所述的电磁阀8、电磁阀10、电磁阀21、电磁阀23作为受控执行机构以开关量信号的形式受控于PLC控制器27；所述PLC控制器27上连接有用于进行实验参数显示控制的HMI触摸屏28，实现了自动化控制，并实时采样计算，便于监控试验的整个过程。
以一台标称总净水量为1000L，标称净水流量为31.2L/h的反渗透净水器依据QB/T4144测试为例，介绍本发明中利用上述装置对净水器进行测试的方法，包括以下步骤：
第一步，接通水源1，设定温度(25±1)℃、水压(0.24±0.02)MPa，通过PLC控制器27对测试线进行复位；
第二步，打开待测净水器2和电磁阀8、10，关闭电磁阀21、23；
第三步，①通过纯水桶液位传感器12检测计量为2.49L的纯水桶16中是否水满，当PLC控制器27接收到纯水桶液位传感器12水满信号时，PLC控制器27控制电磁阀21打开，同时关闭电磁阀8，将纯水桶16迅速排空，系统记录下纯水桶16排空时间记为t1；待纯水桶16排空后，PLC控制器27控制电磁阀21关闭，同时打开电磁阀8，往纯水桶16中注水；当PLC控制器27接收到纯水桶液位传感器12水满信号时，即完成一个周期，系统记录下从电磁阀8打开至PLC控制器27接收到液位传感器12水满信号时间记为t2；循环上述周期，系统记录下电磁阀21打开的次数记为n；
②通过废水桶液位传感器14检测计量为2.46L废水桶18中是否水满，当PLC控制器27接收到废水桶液位传感器14水满信号时，PLC控制器27控制电磁阀23打开，同时电磁阀10关闭，将废水桶18迅速排空；待废水桶18排空后，PLC控制器27控制电磁阀23关闭，同时打开电磁阀10，往废水桶18中注水；当PLC控制器27接收到液位传感器14水满信号时，即完成一个周期；循环上述周期，系统记录下电磁阀23打开的次数记为m；
第四步，系统通过设定的公式计算出净水器实时的净水流量、累计净水总量和回收率，并显示在HMI触摸屏28上；整个过程中净水器实时的净水流量均在标称净水流量31.2L/h以上，系统没有触发以净水器的标称净水流量为基准设定的报警程序；
第五步，当检测到累计净水总量大于净水器的标称总净水量时，系统触发报警程序提示测试结束，关闭净水器2并断开水源1，系统记录下电磁阀21总共打开了402次，电磁阀23总共打开了351次，最后一次净水测试周期中t1为10s，t2为224s，HMI触摸屏28上显示出该净水器的实测净水流量为38.31L/h、总净水量为1000.98L、回收率为53.69％；
第六步，对于反渗透净水器，QB/T 4144中要求总净水量应大于标称总净水量，实际净水流量应不小于标称净水流量，回收率不小于30％，所测净水器的净水流量、累计净水总量和回收率均满足标准要求，测试结果表明净水器合格。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种用于净水器测试的方法，其特征在于，该方法中使用的测试装置包括水源(1)、待测净水器(2)、净水储水罐(4)、废水储水罐(6)、纯水桶(16)、废水桶(18)以及连接管路；其中，所述水源(1)连接至净水器(2)的进水口；净水器(2)位于一侧的净水出水口连接至净水储水罐(4)的进水口，位于另一侧的废水出水口连接至废水储水罐(6)的进水口；净水储水罐(4)的出水口经电磁阀A(8)连接至纯水桶(16)的进水口，纯水桶(16)的出水口经电磁阀C(21)连接至排水管(26)；废水储水罐(6)的出水口经电磁阀B(10)连接至废水桶(18)的进水口，废水桶(18)的出水口经电磁阀D(23)连接至排水管(26)；所述纯水桶(16)和废水桶(18)的顶部一侧分别设有液位传感器A(12)和液位传感器B(14)；所述装置连接有控制和显示系统，包括PLC控制器(27)和HMI触摸屏(28)；所述液位传感器A(12)和液位传感器B(14)以数字量信号的形式传输至PLC控制器(27)；所述的电磁阀A(8)、电磁阀B(10)、电磁阀C(21)、电磁阀D(23)作为受控执行机构以开关量信号的形式受控于PLC控制器(27)；所述HMI触摸屏(28)与PLC控制器(27)连接，用于实时显示实验参数；
该方法具体包括以下步骤：
第一步，接通水源(1)，设定测试水温和水压，通过PLC控制器(27)对测试线进行复位；
第二步，打开待测净水器(2)和电磁阀A(8)、电磁阀B(10)，关闭电磁阀C(21)、电磁阀D(23)；
第三步，①当PLC控制器(27)接收到纯水桶液位传感器A(12)水满信号时，PLC控制器(27)控制电磁阀C(21)打开，同时关闭电磁阀A(8)，将纯水桶(16)迅速排空，系统记录下纯水桶(16)排空时间记为t1，在t1时间内，保证净水储水罐(4)不会被注满；待纯水桶(16)排空后，PLC控制器(27)控制电磁阀C(21)关闭，同时打开电磁阀A(8)，往纯水桶(16)中注水；当PLC控制器(27)接收到纯水桶液位传感器A(12)水满信号时，即完成一次净水测试周期，系统记录下从电磁阀A(8)打开至PLC控制器(27)接收到液位传感器A(12)水满信号的时间记为t2；循环净水测试周期的操作，系统记录下电磁阀C(21)打开的次数记为n；
②当PLC控制器(27)接收到废水桶液位传感器B(14)水满信号时，PLC控制器(27)控制电磁阀D(23)打开，同时电磁阀B(10)关闭，将废水桶(18)迅速排空，并保证排水过程中废水储水罐(6)不会被注满；待废水桶(18)排空后，PLC控制器(27)控制电磁阀D(23)关闭，同时打开电磁阀B(10)，往废水桶(18)中注水；当PLC控制器(27)接收到液位传感器B(14)水满信号时，即完成一次废水测试周期；循环废水测试周期的操作，系统记录下电磁阀D(23)打开的次数记为m；第四步，系统通过设定的公式计算出净水器实时的净水流量、累计的净水总量和回收率，并显示在HMI触摸屏(28)上，公式如下：
净水流量v＝V/(t1+t2)
累计净水总量U净＝n×V
累计废水总量U废＝m×V’
回收率Y＝U净/(U净+U废)×100％
其中，V为纯水桶(16)的体积，单位L；V’为废水桶(18)的体积，单位L；
第五步，系统中以净水器的标称总净水量为基准设定有报警程序，当检测到累计的净水总量达到或者超过标称总净水量时，系统报警提示测试结束，关闭净水器(2)并断开水源(1)，HMI触摸屏(28)上显示出净水器的净水流量、总净水量和回收率；
第六步，根据第五步中的净水流量、总净水量和回收率，判断净水器是否符合标准要求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，纯水桶(16)的体积V满足：2L≤V≤3L，废水桶(18)的体积V’＝V±0.05L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，系统中还以净水器的标称净水流量为基准设定有报警程序，当检测到实时的净水流量低于标称净水流量时，系统报警提示净水器不符合标准要求，即提前结束测试。
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