CN110456186B - 一种加热器衰减测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加热器衰减测试技术领域，具体涉及一种用于加热器的衰减测试系统及测试方法，包括风机、进风管、加热器、出风管、控制器、计时模块、计数模块，所述风机、进风管、加热器、出风管沿空气流动方向依次设置，所述出风管上设置有温度传感器，所述控制器分别与风机、加热器、计时模块、计数模块、温度传感器连接。本发明通过连续进行多次衰减测试，记录每次衰减测试中对应的步骤的重复运行次数N，以及测试升温时间t_a，直至t_a不随N的增加而增加，记录相应的衰减测试的测试次数N，根据测得的数据，可以得出加热器的衰减曲线图，对提高加热器的运用效率和运用效果具有重要意义。

Description

一种加热器衰减测试系统及测试方法

技术领域

本发明涉及加热器衰减测试技术领域，具体涉及一种用于电加热器的衰减测试系统及测试方法。

背景技术

电加热器是指利用电能达到加热效果的电器。它体积小，加热功率高，使用十分广泛，采用智能控制模式，控温精度高，可与计算机联网。应用范围广，寿命长，可靠性高。加热器原理的核心的是能量转换，最广泛的就是电能转换成热能。电加热器是指利用电能达到加热效果的电器，按加热方式的种类来区分，大可分为三类：

电磁加热，电磁加热是通过电子线路板组成部分产生交变磁场、当用含铁质容器放置上面时，容器表面具即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流(即涡流)，涡流使容器底部的铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能。从而起到加热物品的效果。因为是铁制容器自身发热，所有热转化率特别高，最高可达到95％。

红外线加热，红外线的传热形式是辐射传热，由电磁波传递能量。在远红外线照射到被加热的物体时，一部分射线被反射回来，一部分被穿透过去。当发射的远红外线波长和被加热物体的吸收波长一致时，被加热的物体吸收远红外线，这时，物体内部分子和原子发生“共振”——产生强烈的振动、旋转，而振动和旋转使物体温度升高，达到了加热的目的。

电阻加热，利用电流通过电热体放出热量来加热坯料的加热方法。常见的电阻丝加热，陶瓷加热器，以及电阻圈加热，石英管加热，原理上都属于电阻式加热。

在加热器中，电阻式加热器的加热是最原始的，所以热效率也是最差的，通常热效率只有百分之七十左右，大量的热能散发到空气中。红外线的加热方式相比电阻要好一点，但是依然大量的热量散发到空气中，只不过不是红外线本身散发到空气中的，而是被加热的物体把热量散发到空气中的。电磁加热器工作时是有一层保温层把受热物体包裹住的，然后磁场透过保温层直接加热物体本身，所以热效率是最高的几乎热能没有流失，其热效率超过95％以上。

加热器在工作过程中会有衰减现象，如果不能有效针对加热器的衰减来对加热器进行利用，则很容易造成能源浪费，无法发挥加热器的最大功率。

在医用清洗或医用干燥技术领域，在医用清洗机或医用干燥机上都必须设置加热器，且通常均设置电加热器，以对医用清洗液以及干燥空气进行加热，在医疗器械的清洗和清洗后的干燥环节，其加热是一个非常重要的程序，在医疗器械的初洗、酶洗和漂洗过程中，只有对清洗液进行加热，才能提高洗涤效果和洗涤效率；在清洗后的干燥环节，也必须对干燥用的空气进行加热，才能提高干燥效果和干燥效率，加热器的加热性能以及衰减性能将直接影响医用清洗机或医用干燥机的整体性能。

为此，本发明提供一种结构简单，使用便捷的加热器衰减测试系统及测试方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种加热器衰减测试系统及测试方法，通过连续进行多次衰减测试，记录每次衰减测试中的升温时间t_a，以及衰减测试次数N，测试至升温时间t_a不随衰减测试次数N的增加而增加，记录相应的衰减测试的测试次数N，和升温时间t_a,根据测得的数据，可以得出加热器的衰减曲线图，对提高加热器的运用效率和运用效果具有重要意义。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种加热器衰减测试系统，包括风机、进风管、加热器、出风管、控制器、计时模块、计数模块，所述风机、进风管、加热器、出风管沿空气流动方向依次设置，所述出风管上设置有温度传感器，所述控制器分别与风机、加热器、计时模块、计数模块、温度传感器连接。

进一步地，所述加热器衰减测试系统还包括测试室，所述风机、进风管、加热器、出风管、控制器、电源、计时模块、计数模块、温度传感器分别设置在测试室内，所述出风管与测试室外部连通。

进一步地，所述控制器、计时模块、计数模块设置在控制柜内。

进一步地，所述加热器衰减测试系统还包括电源，所述电源与控制器连接。

一种加热器衰减的测试方法，基于上述加热器衰减测试系统，包括以下步骤：

S1.设置一个目标温度T_m，一个目标保持时间t_m，然后控制加热器衰减测试系统开始工作；

S2.加热器衰减测试系统启动后，通过温度传感器测量出风管内空气的温度为T₁，在T₁＜T_m时，加热器开始工作，同时计时器开始计时，计时至出风管内空气升温至T₁＝T_m时，得到升温时间t_a；

S3.在接下来的过程中，通过对加热器电源的通断控制，使出风管内空气的温度T₁保持在目标温度T_m±2℃，同时记录T₁保持在目标温度T_m±2℃的保持时间t_b，直到这个保持时间t_b等于目标保持时间t_m，然后加热器衰减测试系统停止运行，完成一次衰减测试。

进一步地，设置一个间隔时间t_j，连续进行多次衰减测试，相邻衰减测试之间的时间间隔一个t_j，记录每次衰减测试中对应的升温时间t_a以及衰减测试次数N，以衰减测试次数N为为横轴，以升温时间t_a为纵轴，得到加热器衰减曲线图。

进一步地，基于加热器衰减曲线图，得到转折点数据，在转折点后，随着衰减测试次数N的增加，升温时间t_a不变。

上述加热器衰减的测试方法，设置目标温度T_m为90至130℃，设置目标保持时间t_m为10至30分钟。

上述加热器衰减的测试方法，设置间隔时间t_j为20至40分钟。

本发明的有益效果是：本发明提出的加热器衰减测试系统，通过连续进行多次衰减测试，记录每次衰减测试中的升温时间t_a，以及衰减测试次数N，测试至升温时间t_a不随衰减测试次数N的增加而增加，记录相应的衰减测试的测试次数N，和升温时间t_a,根据测得的数据，可以得出加热器的衰减曲线图，对提高加热器的运用效率和运用效果具有重要意义。

附图说明

图1为本发明加热器衰减测试系统的结构示意图；

图2为本发明加热器衰减测试系统的模块连接示意图；

图3为本发明试验例中加热器衰减曲线图。

图中：1-风机；2-进风管；3-加热器；4-出风管；5-温度传感器；6-控制器

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

本实施方式提出的加热器衰减测试系统及测试方法，主要是对医用清洗机或医用干燥机上所用到的加热器进行衰减性能测试，本实施方式所提到的衰减测试系统及测试方法，适用于对电加热方式的电加热器进行衰减性能测试。在医用清洗机或医用干燥机上，都必须设置加热器，且通常均设置电加热器，以对医用清洗液以及干燥空气进行加热，在医疗器械的清洗和清洗后的干燥环节，其加热是一个非常重要的程序，在医疗器械的初洗、酶洗和漂洗过程中，只有对清洗液进行加热，才能提高洗涤效果和洗涤效率；在清洗后的干燥环节，也必须对干燥用的空气进行加热，才能提高干燥效果和干燥效率，加热器的加热性能以及衰减性能将直接影响医用清洗机或医用干燥机的整体性能，故实则有必要对作为机器核心部件的加热器的衰减性能进行测试和掌控。

本实施方式提出一种适用于电加热器的衰减测试系统及测试方法，如图1和图2所示，一种加热器衰减测试系统，包括风机1、进风管2、加热器3、出风管4、控制器6、计时模块、计数模块，所述风机1、进风管2、加热器3、出风管4沿空气流动方向依次设置，所述出风管4上设置有温度传感器5，所述控制器6分别与风机1、加热器3、计时模块、计数模块、温度传感器5连接。

具体地，所述加热器衰减测试系统还包括测试室，所述风机1、进风管2、加热器3、出风管4、控制器6、电源、计时模块、计数模块、温度传感器5分别设置在测试室内，所述出风管4与测试室的外部连通。

具体地，所述控制器6、计时模块、计数模块均设置在控制柜内。

具体地，所述加热器衰减测试系统还包括电源，所述电源与控制器6连接。

实施例

一种加热器衰减的测试方法，基于上述加热器衰减测试系统，包括以下步骤：

S1.设置一个目标温度T_m＝110℃，一个目标保持时间t_m＝20分钟，然后控制加热器衰减测试系统开始工作；

所述目标温度T_m的设置范围为90至130℃，在实施方式中，选取将目标温度设为T_m＝110℃，所述目标保持时间t_m的设置范围为10至30分钟，在实施方式中，选取将目标保持时间设为t_m＝20分钟。

S2.加热器衰减测试系统启动后，通过温度传感器5测量出风管4内空气的温度为T₁，在T₁＜T_m时，加热器3开始工作，同时计时器开始计时，计时至出风管4内空气升温至T₁＝T_m时，得到升温时间t_a；

S3.在接下来的过程中，通过对加热器3电源的通断控制，使出风管4内空气的温度T₁保持在目标温度T_m±2℃，同时记录T₁保持在目标温度T_m±2℃的保持时间t_b，直到这个保持时间t_b等于目标保持时间t_m，然后加热器衰减测试系统停止运行，完成一次衰减测试。

具体地，设置一个间隔时间t_j＝30分钟，连续进行多次衰减测试，相邻衰减测试之间的时间间隔一个t_j，记录每次衰减测试中对应的升温时间t_a以及衰减测试次数N，以衰减测试次数N为横轴，以升温时间t_a为纵轴，得到加热器衰减曲线图；基于加热器衰减曲线图，得到转折点数据，在转折点后，随着衰减测试次数N的增加，升温时间t_a不变，记录该转折点对应的衰减测试次数和升温时间。

所述间隔时间t_j的设置范围为20至40分钟，在实施方式中，选取将间隔时间设置为t_j＝30分钟。

试验例

对某型号医用清洗机的加热器进行衰减测试，首先，设置一个目标温度T_m为110℃，一个目标保持时间t_m为20分钟，然后控制加热器衰减测试系统开始工作；通过温度传感器5测量出风管4内空气的温度为T₁，在T₁＜T_m时，加热器3开始工作，同时计时器开始计时，计时至出风管内空气升温至T₁＝T_m，得到升温时间t_a；在接下来的过程中，通过加热器3的通断，使出风管4内空气的温度T1保持在目标温度T_m±2℃，同时记录T₁保持在目标温度T_m±2℃的保持时间t_b，直到这个保持时间等于目标保持时间t_m，然后程序停止运行；

设置一个间隔时间t_j＝30分钟，连续进行多次衰减测试，相邻衰减测试之间的时间间隔一个t_j，记录每次衰减测试中对应的升温时间t_a以及衰减测试次数N，测试直至t_a不随N的增加而增加，记录相应的衰减测试的测试次数N，和升温时间t_a，测试结果如表1所示，

表1衰减测试数据表

衰减测试次数N	升温时间(秒)	保持时间(秒)
			1	52	1200
50	53	1200
			100	54	1200
150	56	1200
			200	62	1200
250	80	1200
			300	80	1200
......	......	......
			N	80	1200

根据连续衰减测试得到的数据，以衰减测试次数N为横轴，测试时间升温时间t_a为纵轴，绘制加热器衰减曲线图，如图3所示；从图3中可以看出，随着连续衰减测试次数的增加，开始一段时间，其升温时间不会增加，直到一个转折点，随着次数的增加，升温时间也跟随增加，正是加热器衰减导致的结果，该转折点对应的衰减测试次数为231次，对应的升温时间为80秒，在该转折点后，t_a不再随着N的增加而增加，找到这个转折点对于加热器的应用非常重要，可以用于加热器设计厂家用于获取加热器衰减曲线，也可以用于加热器终端用户获取加热器最佳使用方法，有效提高能源利用效率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种加热器衰减的测试方法，基于加热器衰减测试系统，所述加热器衰减测试系统包括：风机、进风管、加热器、出风管、控制器、计时模块、计数模块和测试室，所述风机、进风管、加热器、出风管沿空气流动方向依次设置，所述出风管上设置有温度传感器，所述控制器与风机、加热器、计时模块、计数模块和温度传感器分别连接；所述风机、进风管、加热器、出风管、控制器、计时模块、计数模块和温度传感器均设在测试室内，所述出风管与测试室外部连通，其特征在于，所述测试方法包括以下步骤：

S1. 设置一个目标温度T_m，一个目标保持时间t_m，然后控制加热器衰减测试系统开始工作；

S2. 加热器衰减测试系统启动后，通过温度传感器测量出风管内空气的温度T₁，在T₁＜T_m时，加热器开始工作，同时计时器开始计时，计时至出风管内空气升温至T₁＝T_m时，得到升温时间t_a；

S3. 在接下来的过程中，通过对加热器电源的通断控制，使出风管内空气的温度T₁保持在目标温度T_m±2℃，同时记录T₁保持在目标温度T_m±2℃的保持时间t_b，直到这个保持时间t_b等于目标保持时间t_m，然后加热器衰减测试系统停止运行，完成一次衰减测试。

2.根据权利要求1所述的一种加热器衰减的测试方法，其特征在于，设置一个间隔时间t_j，连续进行多次衰减测试，相邻衰减测试之间的时间间隔一个t_j，记录每次衰减测试中对应的升温时间t_a以及衰减测试次数N，以衰减测试次数N为横轴，以升温时间t_a为纵轴，得到加热器衰减曲线图。

3.根据权利要求2所述的一种加热器衰减的测试方法，其特征在于，基于加热器衰减曲线图，得到转折点数据，在转折点后，随着衰减测试次数N的增加，升温时间t_a不变。

4.根据权利要求1所述的一种加热器衰减的测试方法，其特征在于，设置目标温度T_m为90至130℃，设置目标保持时间t_m为10至30分钟。

5.根据权利要求2所述的一种加热器衰减的测试方法，其特征在于，设置间隔时间t_j为20至40分钟。

Images