CN112729407A - 一种便于操作的蒸汽能量监测装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种便于操作的蒸汽能量监测装置及使用方法。本发明的便于操作的蒸汽能量监测装置，包括：支架、盛放杯、连接管、称重器、热电偶、压力监测机构、转动机构、顶升机构和控制器。本发明的蒸汽能量监测装置，通过称重器测得盛放杯内水的初始重量，通过设置连接管对蒸汽发生器进行连通，通过热电偶测得盛放杯内的水的初始温度和通入蒸汽后水的末端温度，再通过称重器测得盛放杯内水的末端重量，前后能量差值即为蒸汽的能量值，这样即可根据控制喷涂时间来控制喷涂能量，且还设置有压力监测机构检测管内压力，避免压力异常影响监测结果，设置转动机构能够带动热电偶转动，便于促进温度平衡，使测量结果更加准确。

Description

一种便于操作的蒸汽能量监测装置及使用方法

技术领域

本发明涉及能量监测技术领域，具体涉及一种便于操作的蒸汽能量监测装置及使用方法。

背景技术

蒸汽指水蒸气，之前的蒸汽疗法指的是在一密闭小室中，将所用药物加热煮沸使蒸发气体，之后病人坐或卧于室中，治疗室内气温逐渐升高进行治疗的方法，但此种方法的作用面积大，效果一斑。

现通常将蒸汽应用在美容或者治疗行业内，通过蒸汽喷头对需要治疗的局部区域进行喷涂达到治疗的目的，这样只需对需要治疗的区域进行喷涂即可，即提升了治疗效果又节约了材料的使用，更加经济实用。

当前，为了进一步提升治疗效果或美容效果，达到精而专的效果，需要控制蒸汽喷涂的能量值，根据实际需要喷涂所需的能量，因而需要测量蒸汽所附带的能量值，目前测量蒸汽能量的过程通常由人工进行测量，由于需要反复称重和测温，容易造成较大误差，影响测量结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便于操作的蒸汽能量监测装置，通过控制器控制热电偶、称重器、压力监测机构、转动机构和顶升机构的启闭，通过设置支架对各个结构进行支撑，通过设置盛放杯用来盛放水，并通过称重器测得盛放杯内水的初始重量，通过设置连接管对蒸汽发生器进行连通，并将连接管的输出端伸入盛放杯内水的水面以下，通入一定时间的蒸汽，蒸汽被盛放杯内的水吸收，水温升高，并通过热电偶测得盛放杯内的水的初始温度和通入蒸汽后水的末端温度，再通过称重器测得盛放杯内水的末端重量，根据能量方程式(能量＝质量*比热容*质量)可算得盛放杯内水的初始能量和末端能量，二者之差即为蒸汽的能量值，进而可算得单位时间内喷涂的蒸汽能量值，这样即可根据控制喷涂时间来控制喷涂能量，此外设置压力监测机构检测管内压力，可调整管内压力处于一定范围内，避免压力异常影响监测结果，同时也可避免因压力过大造成危险，设置转动机构能够带动热电偶转动，便于促进温度平衡，使测量结果更加准确，设置顶升机构可在需要称重时再进行测量，使得称重结果更加准确。

本发明实施例提供一种便于操作的蒸汽能量监测装置，包括：支架、盛放杯、连接管、称重器、热电偶、压力监测机构、转动机构、顶升机构和控制器；

所述顶升机构设置在所述支架上，所述称重器设置在所述顶升机构上，所述盛放杯放置在所述支架上，且所述盛放杯位于所述称重器上方，所述盛放杯用于盛放水，所述顶升机构用于带动所述称重器上下移动，所述称重器用于测量所述盛放杯内承载物的重量；

所述连接管的输入端用于接收外部输入的蒸汽，所述连接管的输出端设置在所述支架上，且所述连接管的输出端用于伸入所述盛放杯内；

所述转动机构设置在所述支架上，所述热电偶设置在所述转动机构上，所述转动机构用于带动所述热电偶在所述支架上转动，所述热电偶用于测量所述盛放杯内的水的温度；

所述压力监测机构设置在所述连接管上，所述压力监测机构用于监测并用于释放所述连接管内的压力；

所述控制器分别与所述称重器、所述热电偶、所述压力监测机构、所述转动机构和所述顶升机构电性连接，所述控制器用于控制所述称重器、所述热电偶、所述压力监测机构、所述转动机构和所述顶升机构的启闭。

盛放杯设置在支架上，顶升机构设置在支架上，称重器设置在顶升机构上，且称重器位于盛放杯下侧，设置顶升机构可以使称重器与盛放杯分开设置，并使得在需要测量时再进行重量的测量，连接管的输入端与蒸汽发生器相连通，连接管的输出端延伸至盛放杯内，向盛放杯内倒入适量的水，并使水面高于连接管的输出端，转动机构设置在支架上，热电偶设置在转动机构上，热电偶的测量端伸入盛放杯内，设置转动机构带动热电偶转动，能使测得的温度更加准确，压力监测机构设置在连接管上，设置压力监测机构能够使管内压力处于一定范围内，降低压力对测量结果的影响，开启蒸汽发生器一段时间后关闭，开启热电偶测得开启蒸汽发生器前盛放杯内水的初始温度和关闭蒸汽发生器后盛放杯内的末端温度，并开启顶升机构带动称重器上升测得开启蒸汽发生器前盛放杯内水的初始重量和关闭蒸汽发生器后的末端重量，进而算得蒸汽的能量值，继而可算得单位时间内蒸汽的能量值，这样即可根据控制喷涂时间来控制喷涂能量，达到控制蒸汽喷涂能量的多少的目的，解决了现有技术中人工测量操作步骤多，测量不准确的问题。

在一种可行的方案中，所述压力监测机构包括：压力传感器和泄压阀；

所述压力传感器和所述泄压阀均设置在所述连接管上，且所述压力传感器与所述控制器电性连接，所述压力传感器用于测量所述连接管内的压力并用于向所述控制器输送信号，所述泄压阀与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述泄压阀的启闭。

通过压力传感器测得压力，当压力值达到某一值时，压力传感器发送信号控制器控制泄压阀开启，当压力低于某一值时，压力传感器发送信号控制器控制泄压阀挂关闭，进而保证管内压力处于安全范围内。

在一种可行的方案中，所述转动机构包括：导向组件、第一带轮、第二带轮、皮带、电机和转动环；

所述转动环可转动的设置在所述支架上，所述第一带轮同轴设置在所述转动环上，所述第二带轮可转动的设置在所述支架上，所述皮带绕设在所述第一带轮和所述第二带轮上，所述电机与所述第二带动轮轴设置，所述控制器与所述电机电性连接，所述控制器用于控制所述电机的启闭，所述电机用于带动所述第二带轮转动；

所述转动环上设有插接孔，所述热电偶的首端插接在所述插接孔上，且所述热电偶可在所述插接孔上自由转动，所述导向组件设置在所述支架上，所述热电偶的尾端铰接设置在所述导向组件上。

通过电机带动第一带轮转动，同时通过转动环带动插接在插接孔内的热电偶的首端转动，使热电偶带动盛放杯内的水转动，并使热电偶测得不同位置的温度，使测量结果更加准确。

在一种可行的方案中，所述转动机构还包括：第一轴承环和第二轴承环；

所述第一轴承环与所述转动环同轴设置，所述第一轴承环用于降低所述转动环与所述支架之间的摩擦；

所述第二轴承环与所述热电偶的首端同轴设置，所述第二轴承环用于降低所述热电偶与所述转动环之间的摩擦。

设置第一轴承环便于转动环的转动，第二轴承环能够降低热电偶与转动环之间的摩擦，降低摩擦生热的影响。

在一种可行的方案中，还包括：补水机构和排水机构；

所述补水机构设置在所述支架上，所述补水机构用于向所述盛放杯内加水；

所述排水机构设置在所述支架上，所述排水机构用于将所述盛放杯内的水排出；

所述控制器分别与所述补水机构和所述排水机构电性连接，所述控制器用于控制所述补水机构和所述排水机构的启闭。

设置补水机构和排水机构更加便于自动化控制能量监测机构，便于操作，同时也便于控制每次使用时的补水量。

在一种可行的方案中，所述补水机构包括：水泵和进水管；

所述进水管的进水端与水源相连通，所述进水管的出水端延伸至所述盛放杯上，所述水泵设置在所述进水管上，所述水泵与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述水泵的启闭，所述水泵用于通过所述进水管向所述盛放杯内加水；

所述排水机构包括：出水管和电磁阀；

所述盛放杯的上设有排水孔，所述出水管的输入端与所述排水孔相连通，所述出水管的输出端延伸至装置外，所述电磁阀设置在所述出水管上，所述电磁阀与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述电磁阀的启闭。

这样设置通过进水管将水源与盛放杯相连通，通过水泵提供动力，通过控制器实现水泵的启闭控制，继而实现远程补水的效果。设置出水管便于将盛放杯内的水排出，设置电磁阀便于通过控制器控制出水管的连通与否，这样便于测量时直接将水排出，提高实用性。

在一种可行的方案中，还包括：过渡板；

所述过渡板包括：第一段和第二段；

所述支架上设有过渡孔，所述第一段插接在所述过渡孔内，所述第二段位于所述第一段上侧，所述第一段的直径小于所述过渡孔的直径，所述第二段的直径大于所述过渡孔的直径，所述盛放杯设置在所述第二段上侧，所述顶升机构位于所述第一段下侧。

这样设置在测量重量时，使支架与盛放杯分离，使测量结果更加准确。

在一种可行的方案中，所述第一段的下侧设有锥面段，所述顶升机构的上侧设有与所述锥面段相适配的凹槽。

这样设置便于过渡板自动较中在称重器上，防止发生偏移。

在一种可行的方案中，所述支架设有下压机构和驱动机构；

所述连接管的输出端设置在所述下压机构上，所述下压机构与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述下压机构带动所述连接管的输出端做伸入或伸出所述盛放杯的运动；

所述热电偶设置在所述驱动机构上，所述驱动机构与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述驱动机构的启闭，所述驱动机构用于带动所述热电偶做伸入或伸出所述盛放杯的运动。

设置下压机构和驱动机构可带动连接管的输出端和热电偶做伸入伸出盛放杯的运动，可在通入蒸汽时将连接管的输入端伸入盛放杯内，之后移出，并可以在通入蒸汽之前将热电偶伸入盛放杯内，之后移出，再在通入蒸汽之后将热电偶伸入，之后移出，降低连接管和热电偶对质量测量的影响。

在一种可行的方案中，所述下压机构包括：伸缩装置、第一连接杆、第二连接杆、固定块和固定杆；

所述第一连接杆铰接在所述支架上，所述伸缩装置的一端铰接在所述支架上，所述伸缩装置的另一端铰接在所述第一连接杆上，所述伸缩装置与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述伸缩装置的启闭，所述伸缩装置用于带动所述第一连接杆转动；

所述第二连接杆铰接在所述支架上，且所述第二连接杆与所述第一连接杆平行设置，所述固定块同时铰接在所述第一连接杆和所述第二连接杆上；

所述固定杆设置在所述固定块上，所述固定杆上设有通孔，所述连接管的输出端设置在所述通孔上。

连接管的输出端设置在第一连接杆上，通过控制器控制伸缩装置的启闭，通过伸缩装置带动第一连接杆转动，进而带动连接管的运动，实现连接管输出端的伸入伸出。第二连接杆与第一连接杆平行铰接在支架上，固定块的上下两端分别铰接在第一连接杆和第二连接杆上，固定杆竖直设置在固定块上，连接管的输出端设置在固定杆上的通孔上，这样设置能够使连接管的输出端在移动过程中朝向不会发生变化，降低连接管的输出端的朝向变化对测量的影响。

在一种可行的方案中，所述驱动机构包括：连接板和驱动装置；

所述转动机构设置在所述连接板上，所述连接板铰接在所述支架上，所述驱动装置的尾端铰接在所述支架上，所述驱动机构的首端铰接在所述连接板上，所述控制器与所述驱动装置电性连接，所述控制器用于控制所述驱动装置的启闭，所述驱动装置用于带动所述连接板转动。

连接板铰接在支架上，控制器与驱动装置电性连接，驱动装置带动连接板转动即可带动热电偶伸入或伸出盛放杯。

在一种可行的方案中，还包括：保温插件；

所述保温插件由保温材料制成，所述保温插件上设有放置槽，所述保温插件设置在所述支架上，所述盛放杯放置在所述放置槽内。

设置保温插件，能够降低外界环境对温度的影响。

一种上述任意一种可行方案中蒸汽能量监测装置的使用方法，包括以下步骤：

S100、向盛放杯内放入适量的水；

S200、开启顶升机构使称重器测得盛放杯及其内的水的初始重量M1，并开启热电偶测得盛放杯内水的初始温度T1；

S300、关闭顶升机构使称重器和盛放杯复位；

S400、开启蒸汽发生器通过连接管向盛放杯内通入适量的蒸汽；

S500、关闭蒸汽发生器；

S600、开启顶升机构使称重器测得通入蒸汽后盛放杯及其内的水的末端重量M2，并开启热电偶测得通入蒸汽后盛放杯内水的末端温度T2

S700、关闭顶升机构使称重器和盛放杯复位。

通过称重器测得初始重量和末端重量，通过热电偶测得初始温度和末端温度，初始温度与初始重量与比热容之积即为初始能量，末端温度与末端重量与比热容之积即为末端能量，两者差值即为蒸汽的能量值。

在一种可行的方案中，在所述S100之前还包括如下步骤：

S101、开启蒸汽发生器；

S102、开启压力监测机构调整连接管内蒸汽压力至合适值；

S103、关闭蒸汽发生器。

通过压力监测机构调整连接管内的压力，使每次测量时管内压力相同，能够降低蒸汽密度不同带来的影响。

在一种可行的方案中，在所述S600之前还包括如下步骤：

S601、开启转动机构。

开启转动机构带动热电偶抓到弄，使测得的温度更加准确。

在一种可行的方案中，在所述S100之前还包括如下步骤：

S104、开启顶升机构使称重器测得盛放杯的初始重量M3。

测得盛放杯的重量，便于准确计算水的初始重量，使计算结果更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一中蒸汽能量监测装置的部分结构示意图；

图2为本发明实施例一中蒸汽能量监测装置的正视结构示意图；

图3为本发明实施例一图2中A处的的局部放大结构示意图；

图4为本发明实施例一中蒸汽能量监测装置的立体结构示意图。

图中标号：

1、支架；2、盛放杯；3、连接管；4、称重器；5、热电偶；6、压力监测机构；7、转动机构；8、顶升机构；9、泄压阀；10、导向组件；11、第一带轮；12、第二带轮；13、皮带；14、电机；15、转动环；16、补水机构；17、排水机构；18、水泵；19、进水管；20、出水管；21、电磁阀；22、过渡板；23、下压机构；24、驱动机构；25、伸缩装置；26、第一连接杆；27、第二连接杆；28、固定块；29、固定杆；30、连接板；31、驱动装置；32、保温插件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现有技术中在进行能量监测时，通常由人工通过称重器和温度计进行测量，先后测得盛放杯内的水的初始重量和初始温度，通入蒸汽后在测得末端温度和末端重量，且通常是通过手工来回进行移动，这样会使得操作步骤较多，且效率较低、结果不准确的问题。

为了解决现有技术中的问题，本申请发明人提出了本申请的技术方案，具体实施例如下：

实施例一

图1为本发明实施例一中蒸汽能量监测装置的部分结构示意图，图2为本发明实施例一中蒸汽能量监测装置的正视结构示意图，图3为本发明实施例一图2中A处的的局部放大结构示意图，图4为本发明实施例一中蒸汽能量监测装置的立体结构示意图。如图1至图4所示，本实施例的便于操作的蒸汽能量监测装置，包括：支架1、盛放杯2、连接管3、称重器4、热电偶5、压力监测机构6、转动机构7、顶升机构8和控制器(图中未示)，顶升机构8设置在支架1上，称重器4设置在顶升机构8上，盛放杯2放置在支架1上，且盛放杯2位于称重器4上方，盛放杯2用于盛放水，顶升机构8用于带动称重器4上下移动，称重器4用于测量盛放杯2内承载物的重量，连接管3的输入端用于接收外部输入的蒸汽，连接管3的输出端设置在支架1上，且连接管3的输出端用于伸入盛放杯2内，转动机构7设置在支架1上，热电偶5设置在转动机构7上，转动机构7用于带动热电偶5在支架1上转动，热电偶5用于测量盛放杯2内的水的温度，压力监测机构6设置在连接管3上，压力监测机构6用于监测并用于释放连接管3内的压力，控制器分别与称重器4、热电偶5、压力监测机构6、转动机构7和顶升机构8电性连接，控制器(图中未示)用于控制称重器4、热电偶5、压力监测机构6、转动机构7和顶升机构8的启闭。

具体的说，在本实施例中，支架1水平设置，顶升机构8为气缸，顶升机构8竖直设置在支架1上，称重器4设置在顶升机构8上，盛放杯2设置在支架1上，称重器4位于支架1称重器4下方，且称重器4能够在顶升机构8的带动下顶升盛放杯2，连接管3的输入端与蒸汽发生器(图中未示)相连通，连接管3的输出端延伸至盛放杯2内，压力监测机构6设置在连接管3上，转动机构7设置在支架1上，热电偶5设置在转动机构7上，热电偶5的首端延伸至盛放杯2内，控制器(图中未示)分别与称重器4、压力监测机构6、转动机构7、顶升机构8和热电偶5电性连接。使用前先对盛放杯2进行干燥，并通过压力监测机构6调整连接管3内蒸汽的压力至合适至，之后将盛放杯2放置在支架1上，将一定量的水加入盛放杯2内，通过称重器4和热电偶5测得水的初始温度和初始重量，进而算得初始能量，之后通入蒸汽后，再测得水的末端温度和末端重量。在实际使用时，需先对装置进行暖机。

通过上述内容不难发现，通过测得的初始温度、初始重量、末端温度和末端重量可算得水的初始能量和末端能量，进而可以算得此段时间通入蒸汽的能量值，进而可算得单位时间的蒸汽能量值，由此可通过控制通入蒸汽的时间长短达到控制蒸汽能量的目的。

此外，值得说明的是，由于本申请的蒸汽能量监测装置的蒸汽通常用来作用在人体上，因此计算蒸汽的能量时取相对于37℃(人体体温)为参考温度的情况下的能量值更加准确，即初始能量取相比于参考温度下的能量值，末端能量取相比于参考温度下的能量值，这样更贴切实际需要。

进一步的，压力监测机构6包括：压力传感器(图中未示)和泄压阀9，压力传感器和泄压阀9均设置在连接管3上，且压力传感器与控制器电性连接，压力传感器用于测量连接管3内的压力并用于向控制器输送信号，泄压阀9与控制器电性连接，控制器用于控制泄压阀9的启闭。

具体的说，在本实施例中，具体的说，在本实施例中，压力传感器(图中未示)与控制器电性连接，连接管3包括：硬管段和软管段，压力传感器和泄压阀9设置在硬管段上，使用时开启蒸汽发生器，当压力传感器检测到压力值大于预设值时，压力传感器向控制器发送信号，控制器控制泄压阀9开启，随着泄压阀9的开启，管内压力逐渐降低，当压力低于预设值时，控制器控制泄压阀9保持开合状态，从而达到对管内压力进行监测调控的目的。

进一步的，转动机构7包括：导向组件10、第一带轮11、第二带轮12、皮带13、电机14和转动环15，转动环15可转动的设置在支架1上，第一带轮11同轴设置在转动环15上，第二带轮12可转动的设置在支架1上，皮带13绕设在第一带轮11和第二带轮12上，电机14与第二带动轮轴设置，控制器与电机14电性连接，控制器用于控制电机14的启闭，电机14用于带动第二带轮12转动，转动环15上设有插接孔，热电偶5的首端插接在插接孔上，且热电偶5可在插接孔上自由转动，导向组件10设置在支架1上，热电偶5的尾端铰接设置在导向组件10上。

具体的说，在本实施例中，导向组件10包括：滑轨和滑块，滑轨固定在支架1上，滑块可滑动的设置在滑轨上，热电偶5的尾端铰接在滑块上，转动环15可转动的设置在支架1上，转动环15上设有偏心设置的插接孔，热电偶5的首端插接在插接孔内，第一带轮11与转动环15同轴固定设置，第二带轮12可转动的设置在支架1上，电机14与第二带轮12相连接，皮带13绕设在第一带轮11和第二带轮12上，使用时通过电机14带动转动环15转动，带动热电偶5的首端在盛放杯2内转动，同时带动固定有热电偶5的尾端的滑块在滑轨上滑动，这样能够促进水温平衡，且能够使热电偶5测得不同位置处的温度。

进一步的，转动机构7还包括：第一轴承环(图中未示)和第二轴承环(图中未示)，第一轴承环与转动环15同轴设置，第一轴承环用于降低转动环15与支架1之间的摩擦，第二轴承环与热电偶5的首端同轴设置，第二轴承环用于降低热电偶5与转动环15之间的摩擦。

具体的说，在本实施例中，第一轴承环(图中未示)和第二轴承环(图中未示)均为轴承，第一轴承环与转动环15同轴设置，第二轴承环同轴设置在连接孔上，热电偶5的首端设置在第二轴承环内，这样设置便于转动、便于降低摩擦。

进一步的，还包括：补水机构16和排水机构17，补水机构16设置在支架1上，补水机构16用于向盛放杯2内加水，排水机构17设置在支架1上，排水机构17用于将盛放杯2内的水排出，控制器分别与补水机构16和排水机构17电性连接，控制器用于控制补水机构16和排水机构17的启闭。

具体的说，在本实施例中，补水机构16和排水机构17均设置在支架1上，补水机构16与水源相连通，排水机构17与盛放杯2相连通，使用时通过补水机构16向盛放杯2内补水，通过排水机构17将盛放杯2内的水排出，这样便于每次监测时控制盛放杯2内的水的初始重量。

进一步的，补水机构16包括：水泵18和进水管19，进水管19的进水端与水源相连通，进水管19的出水端延伸至盛放杯2上，水泵18设置在进水管19上，水泵18与控制器电性连接，控制器用于控制水泵18的启闭，水泵18用于通过进水管19向盛放杯2内加水，排水机构17包括：出水管20和电磁阀21，盛放杯2的上设有排水孔，出水管20的输入端与排水孔相连通，出水管20的输出端延伸至装置外，电磁阀21设置在出水管20上，电磁阀21与控制器电性连接，控制器用于控制电磁阀21的启闭。

具体的说，在本实施例中，进水管19设置在支架1上，进水管19的出水端延伸至盛放杯2内，水泵18与电源电性连接，水泵18与进水管19相连通，水泵18用于提供进水管19内水运动的动力，水泵18与控制器电性连接，当需要向盛放杯2内补水时，通过控制器控制水泵18开启，达到所需水量后关闭即可。排水孔设置在盛放杯2的下侧，出水管20的进水端与排水孔相连通，电磁阀21设置在盛放杯2外侧，且电磁阀21设置在出水管20上，出水管20的输出端低于排水孔设置，控制器与电磁阀21电性连接，当需要排出盛放杯2内的水时通过控制器控制电磁阀21开启，盛放杯2内的水顺着排水管流出。

进一步的，还包括：过渡板22，过渡板22包括：第一段和第二段，支架1上设有过渡孔，第一段插接在过渡孔内，第二段位于第一段上侧，第一段的直径小于过渡孔的直径，第二段的直径大于过渡孔的直径，盛放杯2设置在第二段上侧，顶升机构8位于第一段下侧。

具体的说，在本实施例中，过渡孔水平设置，第一段和第二段均为圆柱状，过渡板22插接在过渡孔内，此时第二段的底面与支架1相抵持，盛放杯2放置在第二段上侧，顶升机构8位于第一段下侧，使用时顶升机构8通过过渡板22带动盛放杯2升起，使得测量重量时盛放杯2与支架1不相接触。

进一步的，第一段的下侧设有锥面段，顶升机构8的上侧设有与锥面段相适配的凹槽。

具体的说，在本实施例中，第一段下端设有倒角，顶升机构8上设有与之适配的凹槽，这样便于顶升机构8与过渡板22位于同一轴线上，避免过渡板22偏移使得测量结果失真。

进一步的，支架1设有下压机构23和驱动机构24，连接管3的输出端设置在下压机构23上，下压机构23与控制器电性连接，控制器用于控制下压机构23带动连接管3的输出端做伸入或伸出盛放杯2的运动，热电偶5设置在驱动机构24上，驱动机构24与控制器电性连接，控制器用于控制驱动机构24的启闭，驱动机构24用于带动热电偶5做伸入或伸出盛放杯2的运动。

具体的说，在本实施例中，下压机构23和驱动机构24分别设置在盛放杯2的两个相邻侧，使用时控制器先控制驱动机构24带动热电偶5下压，控制器再控制热电偶5开启测得初始温度，之后驱动机构24带动热电偶5上升，再控制下压机构23带动连接管3的输出端伸入盛放杯2内，通入一定时间的蒸汽，之后控制器控制下压机构23带动连接管3的输出端上升，再通过热电偶5测得末端温度。

进一步的，下压机构23包括：伸缩装置25、第一连接杆26、第二连接杆27、固定块28和固定杆29，第一连接杆26铰接在支架1上，伸缩装置25的一端铰接在支架1上，伸缩装置25的另一端铰接在第一连接杆26上，伸缩装置25与控制器电性连接，控制器用于控制伸缩装置25的启闭，伸缩装置25用于带动第一连接杆26转动，第二连接杆27铰接在支架1上，且第二连接杆27与第一连接杆26平行设置，固定块28同时铰接在第一连接杆26和第二连接杆27上，固定杆29设置在固定块28上，固定杆29上设有通孔，连接管3的输出端设置在通孔上。

具体的说，在本实施例中，伸缩装置25为气缸，伸缩装置25与气源相连通，第一连接杆26的中间铰接在支架1上，伸缩装置25的底端铰接在支架1上，伸缩装置25的顶端与第一连接杆26的外侧端铰接设置，第二连接杆27的一端铰接在支架1上，第二连接杆27与第一连接杆26平行设置，固定块28铰接在第二连接杆27的另一端和第一连接杆26的内侧端上，固定杆29竖直设置在固定块28上，通孔设置在固定杆29的底端，连接管3的输出端设置在通孔内，通过伸缩装置25的伸缩即可带动连接管3的输出端移动。

进一步的，驱动机构24包括：连接板30和驱动装置31，转动机构7设置在连接板30上，连接板30铰接在支架1上，转动机构7设置在连接板30上，驱动装置31的尾端铰接在支架1上，驱动机构24的首端铰接在连接板30上，控制器与驱动装置31电性连接，控制器用于控制驱动装置31的启闭，驱动装置31用于带动连接板30转动。

具体的说，在本实施例中，驱动装置31为气缸，驱动装置31与气源相连通，连接板30的中间铰接在支架1上，驱动装置31的底端铰接在支架1上，驱动装置31的顶端与连接板30的外侧端相铰接，热电偶5固定在连接板30的内侧端，通过控制驱动装置31的伸缩即可带动热电偶5移动。

进一步的，还包括：保温插件32，保温插件32由保温材料制成，保温插件32上设有放置槽，保温插件32设置在支架1上，盛放杯2放置在放置槽内。

具体的说，在本实施例中，保温插件32设置在过渡板22上，盛放杯2放置在保温插件32上，保温插件32上设有供排水管通过的孔，设置保温插件32能够降低外界环境对盛放杯2温度的影响，降低通入蒸汽后盛放杯2内温度散失的速度，降低测量间隙温度散失的程度，使得测量结果更加准确。

实施例二

本实施例的蒸汽能量监测装置的使用方法，包括以下步骤：

S100、向盛放杯2内放入适量的水；

S200、开启顶升机构8使称重器4测得盛放杯2及其内的水的初始重量M1，并开启热电偶5测得盛放杯2内水的初始温度T1；

S300、关闭顶升机构8使称重器4和盛放杯2复位；

S400、开启蒸汽发生器通过连接管3向盛放杯2内通入适量的蒸汽；

S500、关闭蒸汽发生器；

S600、开启顶升机构8使称重器4测得通入蒸汽后盛放杯2及其内的水的末端重量M2，并开启热电偶5测得通入蒸汽后盛放杯2内水的末端温度T2；

S700、关闭顶升机构8使称重器4和盛放杯2复位。

具体的说，在本实施例中，先向盛放杯2内通入适量的水，再通过热电偶5测得水的初始温度T1，再开启顶升机构8使称重器4测得盛放杯2和水的初始重量M1，进而算得初始能量E1＝T1*M1*C(比热容)，之后关闭顶升机构8使称重器4和盛放杯2复位，开启蒸汽发生器，向盛放杯2内通入一定时间的蒸汽后关闭，再开启热电偶5测得通入蒸汽后的末端温度T2，并测得盛放杯2和水通入蒸汽后的末端温度T2，进而算得末端能量E2＝T2*M2*C，初始能量E1和末端能量E2的差值即为蒸汽的能量。

进一步的，在S100之前还包括如下步骤：

S101、开启蒸汽发生器；

S102、开启压力监测机构6调整连接管3内蒸汽压力至合适值；

S103、关闭蒸汽发生器。

具体的说，在本实施例中，通入蒸汽之前开启蒸汽发生器，通过压力监测机构6测得管内压力，并通过压力监测机构6调整管内压力至合适值，之后关闭蒸汽发生器后再进行能量监测，这样可使得每次使用蒸汽发生器时连接管3每秒输出的蒸汽量相等。

进一步的，在S600之前还包括如下步骤：

S601、开启转动机构7。

具体的说，在本实施例中，开启转动机构7带动热电偶5转动，一方面促进温度平衡，一方面使热电偶5测得不同位置处的温度，便于提高监测准确度。

进一步的，在S100之前还包括如下步骤：

S104、开启顶升机构8使称重器4测得盛放杯2的初始重量M3。

具体的说，在本实施例中，先测得盛放杯2的重量，便于计算式抛出盛放杯2的重量，便于提高计算准确度。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。

而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种便于操作的蒸汽能量监测装置，其特征在于，包括：支架、盛放杯、连接管、称重器、热电偶、压力监测机构、转动机构、顶升机构和控制器；

所述顶升机构设置在所述支架上，所述称重器设置在所述顶升机构上，所述盛放杯放置在所述支架上，且所述盛放杯位于所述称重器上方，所述盛放杯用于盛放水，所述顶升机构用于带动所述称重器上下移动，所述称重器用于测量所述盛放杯内承载物的重量；

所述连接管的输入端用于接收外部输入的蒸汽，所述连接管的输出端设置在所述支架上，且所述连接管的输出端用于伸入所述盛放杯内；

所述转动机构设置在所述支架上，所述热电偶设置在所述转动机构上，所述转动机构用于带动所述热电偶在所述支架上转动，所述热电偶用于测量所述盛放杯内的水的温度；

所述压力监测机构设置在所述连接管上，所述压力监测机构用于监测并用于释放所述连接管内的压力；

所述控制器分别与所述称重器、所述热电偶、所述压力监测机构、所述转动机构和所述顶升机构电性连接，所述控制器用于控制所述称重器、所述热电偶、所述压力监测机构、所述转动机构和所述顶升机构的启闭。

2.根据权利要求1所述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，所述压力监测机构包括：压力传感器和泄压阀；

所述压力传感器和所述泄压阀均设置在所述连接管上，且所述压力传感器与所述控制器电性连接，所述压力传感器用于测量所述连接管内的压力并用于向所述控制器输送信号，所述泄压阀与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述泄压阀的启闭。

3.根据权利要求1所述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，所述转动机构包括：导向组件、第一带轮、第二带轮、皮带、电机和转动环；

所述转动环可转动的设置在所述支架上，所述第一带轮同轴设置在所述转动环上，所述第二带轮可转动的设置在所述支架上，所述皮带绕设在所述第一带轮和所述第二带轮上，所述电机与所述第二带动轮轴设置，所述控制器与所述电机电性连接，所述控制器用于控制所述电机的启闭，所述电机用于带动所述第二带轮转动；

所述转动环上设有插接孔，所述热电偶的首端插接在所述插接孔上，且所述热电偶可在所述插接孔上自由转动，所述导向组件设置在所述支架上，所述热电偶的尾端铰接设置在所述导向组件上。

4.根据权利要求3述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，所述转动机构还包括：第一轴承环和第二轴承环；

所述第一轴承环与所述转动环同轴设置，所述第一轴承环用于降低所述转动环与所述支架之间的摩擦；

所述第二轴承环与所述热电偶的首端同轴设置，所述第二轴承环用于降低所述热电偶与所述转动环之间的摩擦。

5.根据权利要求1述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，还包括：补水机构和排水机构；

所述补水机构设置在所述支架上，所述补水机构用于向所述盛放杯内加水；

所述排水机构设置在所述支架上，所述排水机构用于将所述盛放杯内的水排出；

所述控制器分别与所述补水机构和所述排水机构电性连接，所述控制器用于控制所述补水机构和所述排水机构的启闭。

6.根据权利要求5述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，所述补水机构包括：水泵和进水管；

所述进水管的进水端与水源相连通，所述进水管的出水端延伸至所述盛放杯上，所述水泵设置在所述进水管上，所述水泵与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述水泵的启闭，所述水泵用于通过所述进水管向所述盛放杯内加水；

所述排水机构包括：出水管和电磁阀；

所述盛放杯的上设有排水孔，所述出水管的输入端与所述排水孔相连通，所述出水管的输出端延伸至装置外，所述电磁阀设置在所述出水管上，所述电磁阀与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述电磁阀的启闭。

7.根据权利要求1述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，还包括：过渡板；

所述过渡板包括：第一段和第二段；

所述支架上设有过渡孔，所述第一段插接在所述过渡孔内，所述第二段位于所述第一段上侧，所述第一段的直径小于所述过渡孔的直径，所述第二段的直径大于所述过渡孔的直径，所述盛放杯设置在所述第二段上侧，所述顶升机构位于所述第一段下侧。

8.根据权利要求7述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，所述第一段的下侧设有锥面段，所述顶升机构的上侧设有与所述锥面段相适配的凹槽。

9.根据权利要求1所述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，所述支架设有下压机构和驱动机构；

所述连接管的输出端设置在所述下压机构上，所述下压机构与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述下压机构带动所述连接管的输出端做伸入或伸出所述盛放杯的运动；

所述热电偶设置在所述驱动机构上，所述驱动机构与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述驱动机构的启闭，所述驱动机构用于带动所述热电偶做伸入或伸出所述盛放杯的运动。

10.根据权利要求9所述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，所述下压机构包括：伸缩装置、第一连接杆、第二连接杆、固定块和固定杆；

所述第一连接杆铰接在所述支架上，所述伸缩装置的一端铰接在所述支架上，所述伸缩装置的另一端铰接在所述第一连接杆上，所述伸缩装置与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述伸缩装置的启闭，所述伸缩装置用于带动所述第一连接杆转动；

所述第二连接杆铰接在所述支架上，且所述第二连接杆与所述第一连接杆平行设置，所述固定块同时铰接在所述第一连接杆和所述第二连接杆上；

所述固定杆设置在所述固定块上，所述固定杆上设有通孔，所述连接管的输出端设置在所述通孔上。

11.根据权利要求9所述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，所述驱动机构包括：连接板和驱动装置；

所述转动机构设置在所述连接板上，所述连接板铰接在所述支架上，所述驱动装置的尾端铰接在所述支架上，所述驱动机构的首端铰接在所述连接板上，所述控制器与所述驱动装置电性连接，所述控制器用于控制所述驱动装置的启闭，所述驱动装置用于带动所述连接板转动。

12.根据权利要求1所述的蒸汽能量监测装置，其特征在于，还包括：保温插件；

所述保温插件由保温材料制成，所述保温插件上设有放置槽，所述保温插件设置在所述支架上，所述盛放杯放置在所述放置槽内。

13.一种如权利要求1至12中任意一项所述的蒸汽能量监测装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100、向盛放杯内放入适量的水；

S200、开启顶升机构使称重器测得盛放杯及其内的水的初始重量M1，并开启热电偶测得盛放杯内水的初始温度T1；

S300、关闭顶升机构使称重器和盛放杯复位；

S400、开启蒸汽发生器通过连接管向盛放杯内通入适量的蒸汽；

S500、关闭蒸汽发生器；

S600、开启顶升机构使称重器测得通入蒸汽后盛放杯及其内的水的末端重量M2，并开启热电偶测得通入蒸汽后盛放杯内水的末端温度T2；

S700、关闭顶升机构使称重器和盛放杯复位。

14.根据权利要求13所述的蒸汽能量监测装置的使用方法，其特征在于，在所述S100之前还包括如下步骤：

S101、开启蒸汽发生器；

S102、开启压力监测机构调整连接管内蒸汽压力至合适值；

S103、关闭蒸汽发生器。

15.根据权利要求13所述的蒸汽能量监测装置的使用方法，其特征在于，在所述S600之前还包括如下步骤：

S601、开启转动机构。

16.根据权利要求13所述的蒸汽能量监测装置的使用方法，其特征在于，在所述S100之前还包括如下步骤：

S104、开启顶升机构使称重器测得盛放杯的初始重量M3。

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