CN114415623A - 一种热水器控制板可靠性检测设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水器控制板可靠性检测设备和系统，该设备包括：环境箱、上位机、模拟负载和检测电路；其中，环境箱用于提供检测环境，待测控制板位于环境箱内，待测控制板、检测电路和模拟负载之间相互电连接，检测电路与上位机电连接，以接收上位机发送的检测指令，并将检测结果发送至上位机。上述技术方案，待测控制板所位于的环境箱可以模拟热水器控制板的使用环境，模拟负载可以模拟装载有待测控制板的热水器的负载，检测电路可以检测待测控制板的运行情况，得到运行数据，并根据运行数据确定检测结果，将检测结果发送至上位机，上位机可以检测结果进行分析，以确定待测控制板的可靠性数据，实现对待测控制板的可靠性测试。

Description

一种热水器控制板可靠性检测设备和系统

技术领域

本发明实施例涉及热水器技术，尤其涉及一种热水器控制板可靠性检测设备和系统。

背景技术

随着热水器自动化生产概念的引入，以及自动化生产模式的应用，热水器的可靠性得到大幅度提升。传统的平均无故障工作时间(Mean Time Between Failure，MTBF)作为衡量热水器的可靠性指标，将失效看成是不可避免的而且是可接受的，承认失效的随机性。因此引发大量非计划性维修，增加了维修保障费用。

因此，亟需一种热水器控制板可靠性检测设备，以基于该设备实现对热水器控制板的可靠性检测。

发明内容

本发明提供一种热水器控制板可靠性检测设备和系统，以实现对热水器控制板的可靠性检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种热水器控制板可靠性检测设备，包括：环境箱、上位机、模拟负载和检测电路；其中，所述环境箱用于提供检测环境，待测控制板位于所述环境箱内，所述待测控制板、所述检测电路和所述模拟负载之间相互电连接，所述检测电路与所述上位机电连接，以接收所述上位机发送的检测指令，并将检测结果发送至所述上位机。

本发明实施例提供一种热水器控制板可靠性检测设备，包括：环境箱、上位机、模拟负载和检测电路；其中，所述环境箱用于提供检测环境，待测控制板位于所述环境箱内，所述待测控制板、所述检测电路和所述模拟负载之间相互电连接，所述检测电路与所述上位机电连接，以接收所述上位机发送的检测指令，并将检测结果发送至所述上位机。上述技术方案，待测控制板所位于的环境箱可以模拟热水器控制板的使用环境，模拟负载可以模拟装载有待测控制板的热水器的负载，检测电路可以检测待测控制板的运行情况，得到运行数据，并根据运行数据确定检测结果，将检测结果发送至上位机，上位机可以检测结果进行分析，以确定待测控制板的可靠性数据，实现对待测控制板的可靠性测试。

进一步地，该设备还包括机柜，所述机柜包括至少一个机箱，所述机箱包括前控制板和后控制板。

进一步地，所述机箱内设置有一组所述模拟负载和所述检测电路，所述检测电路通过所述前控制板与所述上位机电连接，通过所述后控制板与所述待测控制板电连接。

进一步地，所述前控制板包括显示装置，所述显示装置用于显示所述检测结果。

进一步地，所述模拟负载包括：输入模拟负载和输出模拟负载。

进一步地，所述输入模拟负载包括模拟温度传感器和模拟流量传感器。

进一步地，所述输出模拟负载包括模拟风机、模拟比例阀、模拟分段阀、模拟电阻、模拟增压泵和模拟伺服阀。

进一步地，所述检测电路包括：底板、通讯板、模拟输入板、电压检测板、频率检测板和交流电压检测板，其中，所述底板用于提供板间通信走线；所述通讯板用于与所述上位机的通信，还用于所述检测电路内部各电路的通信；所述模拟输入板用于模拟所述待测控制板的输入信号、所述模拟温度传感器的阻值、所述模拟流量传感器的输入方波以及所述模拟风机的反馈方波；所述电压检测板用于采集直流电压；所述频率检测板用于采集脉宽调制及步进电机驱动脉冲；所述交流电压检测板用于检测交流电的通电状态。

第二方面，本发明实施例还提供了一种热水器控制板可靠性检测系统，包括：热水器控制板可靠性检测设备和待测控制板，所述热水器控制板可靠性检测设备包括环境箱、上位机、模拟负载和检测电路，所述待测控制板位于所述环境箱内，所述待测控制板、所述检测电路和所述模拟负载之间相互电连接，所述检测电路与所述上位机电连接。

进一步地，所述热水器控制板可靠性检测设备还包括机柜，所述机柜包括至少一个机箱，所述机箱内设置有一组所述模拟负载和所述检测电路。

本申请中第二方面的描述，可以参考第一方面的详细描述；并且，第二方面的描述的有益效果，可以参考第一方面的有益效果分析，此处不再赘述。

本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种热水器控制板可靠性检测设备的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种热水器控制板可靠性检测设备的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种热水器控制板可靠性检测设备中机箱的结构示意图。

附图标号：

110-环境箱、120-上位机、130-模拟负载、140-检测电路、150-机柜、151-机箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。此外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种热水器控制板可靠性检测设备的结构示意图，本实施例可适用于需要对热水器控制板进行可靠性检测的情况，如图1所示，该设备包括：环境箱110、上位机120、模拟负载130和检测电路140；其中，所述环境箱110用于提供检测环境，待测控制板位于所述环境箱110内，所述待测控制板、所述检测电路140和所述模拟负载130之间相互电连接，所述检测电路140与所述上位机120电连接，以接收所述上位机120发送的检测指令，并将检测结果发送至所述上位机120。

其中，待测控制板可以包括燃气热水器控制板和电热水器控制板，根据热水器类型可以确定模拟负载130。环境箱110用于提供高温高湿的环境，以模拟热水器正常运行时的环境，在实际应用中，高温范围可以为75℃-95℃，高湿范围可以为70％-90％。上位机120用于将检测指令发送至检测电路140，以使检测电路140对待测控制板进行可靠性检测，上位机120还用于接收检测电路140发送的检测结果。模拟负载130用于模拟热水器运行时的一部分负载。检测电路140一方面用于模拟热水器运行时的另一部分负载，另一方面用于对待测控制板进行可靠性检测。模拟负载130用于模拟输出模拟负载，检测电路140可以用于模拟输入模拟负载。

在实际应用中，可以将待测控制板放置在环境箱110所提供的高温高湿环境中，分别通过连接线缆与检测电路140和模拟负载130电连接。待测控制板对应的模拟负载130的模拟运行，可以模拟装载有待测控制板的热水器的负载的运行。在模拟运行过程中，检测电路140可以检测待测控制板的运行情况，获取运行数据，根据运行数据确定检测结果，并将检测结果发送至上位机120。具体可以获取检测电路140与上位机120的通信状态和检测电路140的内部电路的通信状态，并根据通信状态确定检测电路140的检测结果；还可以获取待测控制板的运行数据，具体可以获取待测控制板的直流电压、脉宽调制和步进电机驱动脉冲，并根据直流电压、脉宽调制和步进电机驱动脉冲确定待测控制板的检测结果。

需要说明的是，连接待测控制板、待测电路和模拟负载130的连接线缆可以包括强电线缆和弱电线缆，强电线缆可以为高温线缆，弱点线缆可以为普通线缆。待测控制板通过高温线缆与信号箱电连接，并进一步通过普通线缆与模拟负载130电连接。在实际应用中，可以采用不同颜色的外包装对强电线缆和弱点线缆进行区分，具体可以将高温线缆的外包装设置为红色，将普通线缆的颜色设置为蓝色。

进一步地，检测电路140将检测结果发送至上位机120后，上位机120还可以对检测结果进行分析，以确定待测控制板的可靠性数据，实现对待测控制板的可靠性检测。

本发明实施例一提供的一种热水器控制板可靠性检测设备，包括：环境箱、上位机、模拟负载和检测电路；其中，所述环境箱用于提供检测环境，待测控制板位于所述环境箱内，所述待测控制板、所述检测电路和所述模拟负载之间相互电连接，所述检测电路与所述上位机电连接，以接收所述上位机发送的检测指令，并将检测结果发送至所述上位机。上述技术方案，待测控制板所位于的环境箱可以模拟热水器控制板的使用环境，模拟负载可以模拟装载有待测控制板的热水器的负载，检测电路可以检测待测控制板的运行情况，得到运行数据，并根据运行数据确定检测结果，将检测结果发送至上位机，上位机可以检测结果进行分析，以确定待测控制板的可靠性数据，实现对待测控制板的可靠性测试。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种热水器控制板可靠性检测设备的结构示意图，本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化。如图2所示，在本实施例中，该设备包括：

环境箱110、上位机120、模拟负载130、检测电路140和机柜150；其中，机柜150包括至少一个机箱151，所述环境箱110用于提供检测环境，待测控制板位于所述环境箱110内，所述待测控制板、所述检测电路140和所述模拟负载130之间相互电连接，所述检测电路140与所述上位机120电连接，以接收所述上位机120发送的检测指令，并检测结果发送至所述上位机120。

图3为本发明实施例二提供的一种热水器控制板可靠性检测设备中机箱的结构示意图，如图3所示，所述机箱151包括前控制板和后控制板。所述机箱151内设置有一组所述模拟负载130和所述检测电路140，所述检测电路140通过所述前控制板与所述上位机120电连接，通过所述后控制板与所述待测控制板电连接。

在实际应用中，每个机柜150可以放置六个机箱151，每个机箱151可以包括一组模拟负载130和检测电路140，并由机柜150统一向机箱151供电。机箱151的后控制板留有多个接口，用于与待测控制板电连接。在实际应用中，燃气热水器与电热水器的相关接口分开设置。检测电路140通过前控制板与上位机120电连接，并且可以接收上位机120发送的控制指令，以基于控制指令开启对待测控制板的可靠性检测。检测电路140通过后控制板与待测控制板电连接，以在待测控制板运行时获取运行数据。

在实际应用中，上位机120可以内嵌在前控制板中。

优选地，前控制板包括显示装置，显示装置用于显示检测结果。

其中，检测结果包括待测控制板的工作状态和故障信息。

优选地，模拟负载130包括：输入模拟负载和输出模拟负载。

优选地，输入模拟负载包括模拟温度传感器和模拟流量传感器。

优选地，输出模拟负载包括模拟风机、模拟比例阀、模拟分段阀、模拟电阻、模拟增压泵和模拟伺服阀。

具体地，数字电位器可以模拟温度传感器，通过检测电路140控制内部模拟开关的通断，来模拟温度传感器在不同温度下的不同电阻值。数字电位器也可以模拟流量传感器，通过检测电路140输出不同频率的方波。比例阀实物或者线圈可以模拟比例阀。分段阀实物或者线圈可以模拟分段阀。功率电阻可以模拟加热电阻，并且可以设置多个负载档位，以模拟不同类型的加热电阻。电机可以模拟增压泵，实际应用中检测电路140可以模拟反馈信号。伺服阀实物模拟伺服阀。

当然，上位机120下发的控制指令可以模拟点火器，以开启待测控制板。

在实际应用中，模拟负载130还包括热水器加热管，可以采用相应功率的功率电阻模拟加热管。

优选地，检测电路140包括：底板、通讯板、模拟输入板、电压检测板、频率检测板和交流电压检测板，其中，底板用于提供板间通信走线；通讯板用于与上位机120的通信，还用于检测电路140内部各电路的通信；模拟输入板用于模拟待测控制板的输入信号；电压检测板用于采集直流电压；频率检测板用于采集脉宽调制及步进电机驱动脉冲；交流电压电压检测板用于检测交流电的通电状态。

其中，交流电压检测板可以为AC220V检测板。

具体地，底板主要用于进行插槽和走线，保证各个板的供电，同时提供板间通信走线。通讯板主要负责检测电路140与上位机120的通信，同时负责检测电路140内部各电路通信，包含单片机及周边电路。模拟输入板主要负责模拟待测控制板的输入信号，还可以利用单片机控制数字电位器模拟温度传感器的阻值，模拟流量传感器的输入方波，以及风机的反馈方波等。电压检测板主要负责采集直流电压，频率检测板主要负责采集脉宽调制及步进电机驱动脉冲，交流电压检测板可以用隔离变压器隔离电路，再利用电阻分压，以检测交流电的通电状态。

在实际应用中，检测电路140可以对模拟温度传感器、模拟流量传感器、模拟风机和模拟分段阀进行电压检测，也可以对模拟比例阀进行供电电压检测和驱动脉宽调制信号检测，还可以对利用隔离变压器隔离模拟加热电阻和模拟点火器的电路，并对模拟加热电阻和利用隔离变压器隔离进行降压检测，还可以对伺服阀的步进电机的控制信号脉冲数进行检测。当然，还可以对待测控制板进行电压检测。

当然，模拟温度传感器的故障判据为：正常工作状态下，电压是否是设定温度对应的电压值；模拟流量传感器的故障判据为：正常工作状态下，待测控制板是否提供直流5V电压；模拟风机的故障判据为：待测控制板提供的驱动电压是否正常；模拟比例阀的故障判据为：待测控制板是否能提供正确的供电电压和脉宽调制信号；模拟分段阀的故障判据为：在执行工作命令状态下，待测控制板能否提供正确的电压；模拟加热电阻的故障判据为：在执行加热命令的状态下，电脑板能否提供交流220V/交流110V电压；模拟增压阀的故障判据为：在执行工作命令状态下，待测控制板能否提供正常工作电压和脉宽调制信号；模拟点火器的故障判据为：在执行工作命令状态下，待测控制板能否提供交流220V电压；模拟伺服阀的故障判据为：在执行工作命令状态下，驱动脉冲数是否满足设计规格书要求的范围；模拟待测控制板的故障判据为：正常工作状态下，待测控制板能否提供直流12V电压；模拟加热管的故障判据为：待测控制板能否在正确的时间输出交流220V电压。

另外，热水器控制板可靠性检测设备可以内置过载保护功能、短路保护功能和漏电保护功能，出现异常情况时热水器控制板可靠性检测设备可以自动断电。由于模拟负载130中存在阻性负载，工作时需要考虑模拟负载130的发热量对环境温度的影响。可以采用使用风冷方式对模拟负载130和热水器控制板可靠性检测设备进行冷却，即在机箱151和机柜150中安装散热风扇，以降低机箱温度，保证模拟负载130和热水器控制板可靠性检测设备的正常工作。

本发明实施例二提供的一种热水器控制板可靠性检测设备，包括：包含至少一个机箱的机柜、环境箱、上位机、模拟负载和检测电路；其中，机箱包括前控制板和后控制板；机箱内设置有一组模拟负载和检测电路，检测电路通过前控制板与上位机电连接，前控制板包括用于显示检测结果的显示装置，检测电路还通过后控制板与待测控制板电连接；环境箱用于提供检测环境，待测控制板位于环境箱内；所述待测控制板、所述检测电路和所述模拟负载之间相互电连接，检测电路与上位机电连接，以接收上位机发送的检测指令，并将检测结果发送至上位机。上述技术方案，待测控制板所位于的环境箱可以模拟热水器控制板的使用环境，模拟负载可以模拟装载有待测控制板的热水器的负载，检测电路可以检测待测控制板的运行情况，得到运行数据，并根据运行数据确定检测结果，将检测结果发送至上位机，上位机可以检测结果进行分析，以确定待测控制板的可靠性数据，实现对待测控制板的可靠性测试。

实施例三

本发明实施例三提供一种热水器控制板可靠性检测系统，该系统可以适用于需要对热水器控制板进行可靠性检测的情况。该系统包括：

热水器控制板可靠性检测设备和待测控制板，所述热水器控制板可靠性检测设备包括环境箱、上位机、模拟负载和检测电路，所述待测控制板位于所述环境箱内，所述待测控制板、所述检测电路和所述模拟负载之间相互电连接。所述检测电路与所述上位机电连接。

优选地，热水器控制板可靠性检测设备还包括机柜，机柜包括至少一个机箱，机箱内设置有一组模拟负载和检测电路。

优选地，机箱包括前控制板和后控制板。

优选地，检测电路通过前控制板与上位机电连接，通过后控制板与待测控制板电连接。

优选地，前控制板包括显示装置，显示装置用于显示检测结果。

优选地，所述模拟负载包括：输入模拟负载和输出模拟负载。

优选地，输入模拟负载包括模拟温度传感器和模拟流量传感器。

优选地，输出模拟负载包括模拟风机、模拟比例阀、模拟分段阀、模拟电阻、模拟增压泵和模拟伺服阀。

优选地，检测电路包括：底板、通讯板、模拟输入板、电压检测板、频率检测板和交流电压检测板，其中，底板用于提供板间通信走线；通讯板用于与上位机的通信，还用于检测电路内部各电路的通信；模拟输入板用于模拟待测控制板的输入信号、模拟温度传感器的阻值、模拟流量传感器的输入方波以及模拟风机的反馈方波；电压检测板用于采集直流电压；频率检测板用于采集脉宽调制及步进电机驱动脉冲；交流电压检测板用于检测交流电的通电状态。

本发明实施例所提供的热水器控制板可靠性检测系统包括：热水器控制板可靠性检测设备，用于检测待测控制板的可靠性，与前述实施例提供的热水器控制板可靠性检测设备具备相同的有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种热水器控制板可靠性检测设备，其特征在于，包括：环境箱、上位机、模拟负载和检测电路；其中，所述环境箱用于提供检测环境，待测控制板位于所述环境箱内，所述待测控制板、所述检测电路和所述模拟负载之间相互电连接，所述检测电路与所述上位机电连接，以接收所述上位机发送的检测指令，并将检测结果发送至所述上位机。

2.根据权利要求1所述的热水器控制板可靠性检测设备，其特征在于，还包括机柜，所述机柜包括至少一个机箱，所述机箱包括前控制板和后控制板。

3.根据权利要求2所述的热水器控制板可靠性检测设备，其特征在于，所述机箱内设置有一组所述模拟负载和所述检测电路，所述检测电路通过所述前控制板与所述上位机电连接，通过所述后控制板与所述待测控制板电连接。

4.根据权利要求2所述的热水器控制板可靠性检测设备，其特征在于，所述前控制板包括显示装置，所述显示装置用于显示所述检测结果。

5.根据权利要求1所述的热水器控制板可靠性检测设备，其特征在于，所述模拟负载包括：输入模拟负载和输出模拟负载。

6.根据权利要求5所述的热水器控制板可靠性检测设备，其特征在于，所述输入模拟负载包括模拟温度传感器和模拟流量传感器。

7.根据权利要求6所述的热水器控制板可靠性检测设备，其特征在于，所述输出模拟负载包括模拟风机、模拟比例阀、模拟分段阀、模拟电阻、模拟增压泵和模拟伺服阀。

8.根据权利要求7所述的热水器控制板可靠性检测设备，其特征在于，所述检测电路包括：底板、通讯板、模拟输入板、电压检测板、频率检测板和交流电压检测板，其中，所述底板用于提供板间通信走线；所述通讯板用于与所述上位机的通信，还用于所述检测电路内部各电路的通信；所述模拟输入板用于模拟所述待测控制板的输入信号、所述模拟温度传感器的阻值、所述模拟流量传感器的输入方波以及所述模拟风机的反馈方波；所述电压检测板用于采集直流电压；所述频率检测板用于采集脉宽调制及步进电机驱动脉冲；所述交流电压检测板用于检测交流电的通电状态。

9.一种热水器控制板可靠性检测系统，其特征在于，包括：热水器控制板可靠性检测设备和待测控制板，所述热水器控制板可靠性检测设备包括环境箱、上位机、模拟负载和检测电路，所述待测控制板位于所述环境箱内，所述待测控制板、所述检测电路和所述模拟负载之间相互电连接，所述检测电路与所述上位机电连接。

10.根据权利要求9所述的热水器控制板可靠性检测系统，其特征在于，所述热水器控制板可靠性检测设备还包括机柜，所述机柜包括至少一个机箱，所述机箱内设置有一组所述模拟负载和所述检测电路。

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