CN111895653A - 燃气热水器恒温性能检测装置及其控制方法 - Google Patents

燃气热水器恒温性能检测装置及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃气热水器恒温性能检测装置及其控制方法，其中，燃气热水器恒温性能检测装置包括燃气热水器、制冷模块、水量调节模块和中央控制模块，所述制冷模块连通燃气热水器的进水端用于降低进水温度，所述水量调节模块连通燃气热水器的出水端用于调节出水量，所述中央控制模块电连接燃气热水器、制冷模块和水量调节模块。本发明的燃气热水器恒温性能检测装置，通过制冷模块和水量调节模块模拟用户正常洗澡过程，通过中央控制模块控制，全自动测试用户开水到出水温度稳定时间，以及中途关水再次打开的温度稳定时间等重要恒温性能指标，多次反复测试，准确度更高，同时，可在不同环境下分别测试燃气热水器的恒温性能指标。

Description

燃气热水器恒温性能检测装置及其控制方法
技术领域
本发明属于燃气热水器技术领域，具体涉及一种燃气热水器恒温性能检测装置及其控制方法。
背景技术
现有的燃气热水器一般均为恒温型燃气热水器，用户用水时，燃气热水器检测到水流信号，先开风机进行前清扫，将燃气热水器内的废气通过烟管排出，风压开关检测到烟管闭合后，再进行开气阀，点火，再到燃烧，水加热后经燃气热水器流出。
但是，用户开水到恒温热水流出，中间经过众多环节，不同热水器所需时间不一。另外，水温稳定后，中途关水再打开，热水器内部结构的不同设计及相关控制算法均会有对此有较大影响，现有的测试方式，均未对上述各个环节的相关重要参数进行全面测试，且大部分都为人工简单测试，测试一致性、准确性较差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种燃气热水器恒温性能检测装置，通过制冷模块和水量调节模块模拟用户正常洗澡过程，全自动测试用户开水到出水温度稳定时间，以及中途关水再次打开的温度稳定时间等重要恒温性能指标。
本发明的另一目的是提供一种燃气热水器恒温性能检测装置的控制方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种燃气热水器恒温性能检测装置，包括燃气热水器、制冷模块、水量调节模块和中央控制模块，所述制冷模块连通燃气热水器的进水端用于降低进水温度，所述水量调节模块连通燃气热水器的出水端用于调节出水量，所述中央控制模块电连接燃气热水器、制冷模块和水量调节模块。
优选地，所述制冷模块包括进水组件、制冷组件和第一温度传感器，所述进水组件连通燃气热水器的进水端，所述制冷组件安装在进水组件的管路上，所述第一温度传感器安装在制冷组件内部。
优选地，所述水量调节模块包括出水组件、调水阀和第二温度传感器，所述出水组件连通燃气热水器的出水端，所述调水阀安装在出水组件的管路上，所述第二温度传感器安装在调水阀内部。
优选地，所述燃气热水器包括燃烧室和内部控制器，所述燃烧室的进水端连通制冷模块，出水端连通水量调节模块，所述内部控制器电连接中央控制模块。
优选地，所述中央控制模块包括中央控制器和电脑，所述中央控制器与制冷模块、水量调节模块和燃气热水器均为电连接，所述电脑采用UART串口协议与中央控制器电连接。
优选地，所述中央控制模块与燃气热水器采用UART串口协议相连接。
本发明的另一个技术方案是这样实现的：
一种基于所述的燃气热水器恒温性能检测装置的控制方法，包括如下步骤：
S1、预设进水温度、目标温度T目标、水流量和循环检测次数；
S2、中央控制模块控制水量调节模块调节水流量到预设水流量，控制制冷模块调节进水温度到预设进水温度；
S3、中央控制模块控制燃气热水器点火加热并开始计时，待温度稳定后记录第一温度稳定时间和第一最高温度；
S4、中央控制模块控制运行第一间隔时间后关水、熄火，等待第二间隔时间后再次开水点火并重新开始计时，待温度稳定后记录第二温度稳定时间、第二最高温度和最低温度；
S5、中央控制模块控制关水并上传此次检测数据，循环检测次数达到目标次数后结束。
优选地，所述S3中，具体包括如下步骤：
S31、中央控制模块控制燃气热水器点火加热并开始计时，间隔固定时间采集n组温度数据；
S32、继续采集N组温度数据，并用所述N组温度数据替换n组温度数据，形成最新的温度数据组，其中n≥1，且N＝n；
S33、重复S32；
S34、分别计算最新的温度数据组中的第一最大值A0max和第一最小值A0min，并全程更新记录第一最大值A1max；
S35、当连续多个周期检测到第一最大值A0max和第一最小值A0min满足第一温度稳定公式时，则判定当前温度已稳定，并记录当前时间为第一温度稳定时间，同时第一最高温度为最后更新的第一最大值A1max。
优选地，所述S4中，具体包括如下步骤：
S41、中央控制模块控制运行第一间隔时间后，水量调节模块关水，燃气热水器熄火；
S42、等待第二间隔时间后再次开水点火并将之前数据全部清零，重新间隔固定时间采集n组温度数据，n+1组之后的数据依次循环更新到前n组数据中；
S43、分别计算n组数据的第二最大值A2max和第二最小值A2min，并全程更新记录第二最大值A3max和最小值A3min；
S44、当连续多个周期检测到第二最大值A2max和第二最小值A2min满足第二温度稳定公式时，则判定当前温度已稳定，并记录当前时间为第二温度稳定时间，同时第二最高温度为最后更新的第二最大值A3max，第二最低温度为最后更新的第二最小值A2min。
优选地，所述第一温度稳定公式为：
A0max-A0min＜1且(A0max+A0min)/2-2＜T目标＜(A0max+A0min)/2+2；
所述第二温度稳定公式为：
A2max-A2min＜1且(A2max+A2min)/2-2＜T目标＜(A2max+A2min)/2+2。
与现有技术相比，本发明的燃气热水器恒温性能检测装置，通过制冷模块和水量调节模块模拟用户正常洗澡过程，通过中央控制模块控制，全自动测试用户开水到出水温度稳定时间，以及中途关水再次打开的温度稳定时间等重要恒温性能指标，多次反复测试，准确度更高，同时，可在不同环境下分别测试燃气热水器的恒温性能指标。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的一种燃气热水器恒温性能检测装置的整体示意图；
图2是本发明实施例1提供的一种燃气热水器恒温性能检测装置的结构示意图；
图3是本发明实施例2提供的一种燃气热水器恒温性能检测装置的控制方法的流程图；
图4是本发明实施例2提供的一种燃气热水器恒温性能检测装置的控制方法的实施流程图。
附图标记说明
1-燃气热水器，11-燃烧室，12-内部控制器，2-制冷模块，21-进水组件，22-制冷组件，23-第一温度传感器，3-水量调节模块，31-出水组件，32-调水阀，33-第二温度传感器，4-中央控制模块，41-中央控制器，42-电脑。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明实施例1提供一种燃气热水器恒温性能检测装置，如图1所示，包括燃气热水器1、制冷模块2、水量调节模块3和中央控制模块4，所述制冷模块2连通燃气热水器1的进水端用于降低进水温度，所述水量调节模块3连通燃气热水器1的出水端用于调节出水量，所述中央控制模块4电连接燃气热水器1、制冷模块2和水量调节模块3。
这样，通过制冷模块2降低进水温度到预设进水温度，通过水量调节模块3调节出水量的大小，通过中央控制模块1控制开水和关水，模拟用户正常洗澡过程，全自动测试用户开水到出水温度稳定时间，以及中途关水再次打开的温度稳定时间等燃气热水器1的重要恒温性能指标。
如图2所示，所述制冷模块2包括进水组件21、制冷组件22和第一温度传感器23，所述进水组件21连通燃气热水器1的进水端，所述制冷组件22安装在进水组件21的管路上，所述第一温度传感器23安装在制冷组件22内部。
这样，通过进水组件21进水，通过制冷组件22将进水温度降低到预设的进水温度，通过第一温度传感器23实时检测进水温度。
所述水量调节模块3包括出水组件31、调水阀32和第二温度传感器33，所述出水组件31连通燃气热水器1的出水端，所述调水阀32安装在出水组件31的管路上，所述第二温度传感器33安装在调水阀32内部。
这样，通过出水组件31出水，通过调水阀32调节出水的水流量大小，通过第二温度传感器33实时检测出水温度。
所述燃气热水器1包括燃烧室11和内部控制器12，所述燃烧室11的进水端连通制冷模块2，出水端连通水量调节模块3，所述内部控制器12电连接中央控制模块4。
这样，通过燃烧室11将制冷模块2输入的进水快速加热后，通过水量调节模块3排出，同时中央控制模块4还可以通过内部控制器12对燃气热水器内部进行控制。
所述中央控制模块4包括中央控制器41和电脑42，所述中央控制器41与制冷模块2、水量调节模块3和燃气热水器1均为电连接，所述电脑42采用UART串口协议与中央控制器41电连接。
这样，通过中央控制器41控制制冷模块2制冷、水量调节模块3调节水流量、燃气热水器1启动点火燃烧，然后中央控制器41通过UART串口协议将相关信息传输给电脑。
所述中央控制模块4与燃气热水器1采用UART串口协议相连接。
这样，燃气热水器1采用UART串口协议连接中央控制模块4，以便将相关控制信息上传至中央控制模块4。
本发明通过进水组件进水、通过制冷组件降低进水温度到预设进水温度，通过第一温度传感器检测进水温度，通过出水组件出水，通过调水阀调节出水量的大小，通过第二温度传感器检测出水温度，通过燃烧室加热进水，通过内部控制器启动燃气热水器点火燃烧，通过中央控制器控制开水和关水并记录多种重要恒温性能指标，模拟用户正常洗澡过程，全自动测试用户开水到出水温度稳定时间，以及中途关水再次打开的温度稳定时间等燃气热水器1的重要恒温性能指标。
实施例2
如图3所示，本发明实施例2提供一种基于所述的燃气热水器恒温性能检测装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、预设进水温度、目标温度T目标、水流量和循环检测次数；
S2、中央控制模块控制水量调节模块调节水流量到预设水流量，控制制冷模块调节进水温度到预设进水温度；
S3、中央控制模块控制燃气热水器点火加热并开始计时，待温度稳定后记录第一温度稳定时间和第一最高温度；
S4、中央控制模块控制运行第一间隔时间后关水、熄火，等待第二间隔时间后再次开水点火并重新开始计时，待温度稳定后记录第二温度稳定时间、第二最高温度和最低温度；
S5、中央控制模块控制关水并上传此次检测数据，循环检测次数达到目标次数后结束。
这样，首先预设进水温度、目标温度T目标、水流量和循环检测次数，然后通过中央控制模块控制水量调节模块调节水流量到预设水流量，控制制冷模块调节进水温度到预设进水温度，然后通过中央控制模块控制燃气热水器点火加热并开始计时，待温度稳定后记录第一温度稳定时间和第一最高温度，然后通过中央控制模块控制运行第一间隔时间后关水、熄火，等待第二间隔时间后再次开水点火并重新开始计时，待温度稳定后记录第二温度稳定时间、第二最高温度和最低温度，最后通过中央控制模块控制关水并上传此次检测数据，循环次数达到目标次数后结束，全自动测试用户开水到出水温度稳定时间，以及中途关水再次打开的温度稳定时间等重要恒温性能指标，多次反复测试，准确度更高，同时，可在不同环境下分别测试燃气热水器的恒温性能指标。
如图4所示，所述S3中，具体包括如下步骤：
S31、中央控制模块控制燃气热水器点火加热并开始计时，间隔固定时间采集n组温度数据；
S32、继续采集N组温度数据，并用所述N组温度数据替换n组温度数据，形成最新的温度数据组，其中n≥1，且N＝n；
S33、重复S32；
S34、分别计算最新的温度数据组中的第一最大值A0max和第一最小值A0min，并全程更新记录第一最大值A1max；
S35、当连续多个周期检测到第一最大值A0max和第一最小值A0min满足第一温度稳定公式时，则判定当前温度已稳定，并记录当前时间为第一温度稳定时间，同时第一最高温度为最后更新的第一最大值A1max。
这样，每100ms采集一次温度数据，采样最新10组温度值a[0]…a[9]，10组数据共需1s，之后每100ms记录当前温度数据到a[0]，之后9组温度数据分别记录到a[1]，a[2]...a[9]，分别求10组数据的最大值、最小值为A0max、A0min，并全程记录并更新最大值A1max。
当连续30个周期(3s)检测到A0max-A0min<1且(A0max+A0min)/2-2<T目标<(A0max+A0min)/2+2℃时，认为当前温度已经稳定，记录当前时间，作为温度稳定时间(热水器点火到出水温度稳定时间)，另外最高温度为T0max＝A1max。
所述S4中，具体包括如下步骤：
S41、中央控制模块控制运行第一间隔时间后，水量调节模块关水，燃气热水器熄火；
S42、等待第二间隔时间后再次开水点火并将之前数据全部清零，重新间隔固定时间采集n组温度数据，n+1组之后的数据依次循环更新到前n组数据中；
S43、分别计算n组数据的第二最大值A2max和第二最小值A2min，并全程更新记录第二最大值A3max和最小值A3min；
S44、当连续多个周期检测到第二最大值A2max和第二最小值A2min满足第二温度稳定公式时，则判定当前温度已稳定，并记录当前时间为第二温度稳定时间，同时第二最高温度为最后更新的第二最大值A3max，第二最低温度为最后更新的第二最小值A2min。
这样，中途关水再开后，之前数据全部清零，重新开始计时，重新采样，分别求10个数据的最大值、最小值为A2max、A2min，并全程记录并更新最大值A3max，最小值A3min。
当连续30个周期(3s)检测到A2max-A2min<1且(A2max+A2min)/2-2<T目标<(A2max+A2min)/2+2度时，认为当前温度已经稳定，记录当前时间，作为温度稳定时间(关水再开，热水器重新点火到出水温度稳定时间)，另外最高温度为T1max＝A3max，最第温度T1min＝A3min。
所述第一温度稳定公式为：
A0max-A0min＜1且(A0max+A0min)/2-2＜T目标＜(A0max+A0min)/2+2；
所述第二温度稳定公式为：
A2max-A2min＜1且(A2max+A2min)/2-2＜T目标＜(A2max+A2min)/2+2。
这样，通过第一温度稳定公式和第二温度稳定公式即可分别计算出出水温度是否达到预设的目标温度T目标。
本发明的燃气热水器恒温性能检测装置的控制方法，首先预设进水温度、目标温度、水流量和循环检测次数，然后通过中央控制模块控制水量调节模块调节水流量到预设水流量，控制制冷模块调节进水温度到预设进水温度，然后控制燃气热水器点火加热并开始计时，待温度稳定后记录第一温度稳定时间和第一最高温度，然后控制运行第一间隔时间后关水、熄火，等待第二间隔时间后再次开水点火并重新开始计时，待温度稳定后记录第二温度稳定时间、第二最高温度和最低温度，最后控制关水并上传此次检测数据，循环次数达到目标次数后结束，全自动测试用户开水到出水温度稳定时间和最高温度，以及中途关水再次打开的温度稳定时间、最高温度和最低温度等重要恒温性能指标，多次反复测试，准确度更高，同时，可在不同环境下分别测试燃气热水器的恒温性能指标。
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揭露的技术范围内，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的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种燃气热水器恒温性能检测装置，其特征在于，包括燃气热水器(1)、制冷模块(2)、水量调节模块(3)和中央控制模块(4)，所述制冷模块(2)连通燃气热水器(1)的进水端用于降低进水温度，所述水量调节模块(3)连通燃气热水器(1)的出水端用于调节出水量，所述中央控制模块(4)电连接燃气热水器(1)、制冷模块(2)和水量调节模块(3)。
2.根据权利要求1所述的燃气热水器恒温性能检测装置，其特征在于，所述制冷模块(2)包括进水组件(21)、制冷组件(22)和第一温度传感器(23)，所述进水组件(21)连通燃气热水器(1)的进水端，所述制冷组件(22)安装在进水组件(21)的管路上，所述第一温度传感器(23)安装在制冷组件(22)内部。
3.根据权利要求2所述的燃气热水器恒温性能检测装置，其特征在于，所述水量调节模块(3)包括出水组件(31)、调水阀(32)和第二温度传感器(33)，所述出水组件(31)连通燃气热水器(1)的出水端，所述调水阀(32)安装在出水组件(31)的管路上，所述第二温度传感器(33)安装在调水阀(32)内部。
4.根据权利要求3所述的燃气热水器恒温性能检测装置，其特征在于，所述燃气热水器(1)包括燃烧室(11)和内部控制器(12)，所述燃烧室(11)的进水端连通制冷模块(2)，出水端连通水量调节模块(3)，所述内部控制器(12)电连接中央控制模块(4)。
5.根据权利要求4所述的燃气热水器恒温性能检测装置，其特征在于，所述中央控制模块(4)包括中央控制器(41)和电脑(42)，所述中央控制器(41)与制冷模块(2)、水量调节模块(3)和燃气热水器(1)均为电连接，所述电脑(42)采用UART串口协议与中央控制器(41)电连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的燃气热水器恒温性能检测装置，其特征在于，所述中央控制模块(4)与燃气热水器(1)采用UART串口协议相连接。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的燃气热水器恒温性能检测装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、预设进水温度、目标温度T目标、水流量和循环检测次数；
S2、中央控制模块控制水量调节模块调节水流量到预设水流量，控制制冷模块调节进水温度到预设进水温度；
S3、中央控制模块控制燃气热水器点火加热并开始计时，待温度稳定后记录第一温度稳定时间和第一最高温度；
S4、中央控制模块控制运行第一间隔时间后关水、熄火，等待第二间隔时间后再次开水点火并重新开始计时，待温度稳定后记录第二温度稳定时间、第二最高温度和最低温度；
S5、中央控制模块控制关水并上传此次检测数据，循环检测次数达到目标次数后结束。
8.根据权利要求7所述的燃气热水器恒温性能检测装置的控制方法，其特征在于，所述S3中，具体包括如下步骤：
S31、中央控制模块控制燃气热水器点火加热并开始计时，间隔固定时间采集n组温度数据；
S32、继续采集N组温度数据，并用所述N组温度数据替换n组温度数据，形成最新的温度数据组，其中n≥1，且N＝n；
S33、重复S32；
S34、分别计算最新的温度数据组中的第一最大值A0max和第一最小值A0min，并全程更新记录第一最大值A1max；
S35、当连续多个周期检测到第一最大值A0max和第一最小值A0min满足第一温度稳定公式时，则判定当前温度已稳定，并记录当前时间为第一温度稳定时间，同时第一最高温度为最后更新的第一最大值A1max。
9.根据基于权利要求8所述的燃气热水器恒温性能检测装置的控制方法，其特征在于，所述S4中，具体包括如下步骤：
S41、中央控制模块控制运行第一间隔时间后，水量调节模块关水，燃气热水器熄火；
S42、等待第二间隔时间后再次开水点火并将之前数据全部清零，重新间隔固定时间采集n组温度数据，n+1组之后的数据依次循环更新到前n组数据中；
S43、分别计算n组数据的第二最大值A2max和第二最小值A2min，并全程更新记录第二最大值A3max和最小值A3min；
S44、当连续多个周期检测到第二最大值A2max和第二最小值A2min满足第二温度稳定公式时，则判定当前温度已稳定，并记录当前时间为第二温度稳定时间，同时第二最高温度为最后更新的第二最大值A3max，第二最低温度为最后更新的第二最小值A2min。
10.根据权利要求9所述的燃气热水器恒温性能检测装置的控制方法，其特征在于，所述第一温度稳定公式为：
A0max-A0min＜1且(A0max+A0min)/2-2＜T目标＜(A0max+A0min)/2+2；
所述第二温度稳定公式为：
A2max-A2min＜1且(A2max+A2min)/2-2＜T目标＜(A2max+A2min)/2+2。
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