CN203413834U

CN203413834U - 一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统

Info

Publication number: CN203413834U
Application number: CN201320404327.6U
Authority: CN
Inventors: 冯达; 王红; 余轩; 姜华; 张震坤; 唐念恩; 黄成柏; 张朝冠; 冯健
Original assignee: Inspection and Quarantine Technology Center of Guangdong Entry Exit Inspection and Quarantine Bureau
Current assignee: Inspection and Quarantine Technology Center of Guangdong Entry Exit Inspection and Quarantine Bureau
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2023-07-08

Abstract

本实用新型公开了一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，包括有中央控制单元，所述中央控制单元分别连接有冷水供水系统和热水供水系统。本实用新型利用中央控制单元控制控制独立的冷、热供水系统，具有恒温恒压供水和冷热水冲击试验的双重功能，通过集成恒温、恒压和恒流供水，以及冷热水冲击实验的功能，不仅结构合理、性能稳定，而且节约了设备和成本。本实用新型作为一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统可广泛应用于供水系统领域。

Description

一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统

技术领域

本实用新型涉及供水系统领域，尤其是一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统。

背景技术

恒温循环供水系统可针对卫浴产品进行检测，依据标准GB4706.73《家用和类似用途电器的安全，涡流浴缸和涡流水疗器具的特殊要求》，GB4706.100《家用和类似用途电器的安全，多功能淋浴房的特殊要求》，在进行试验时应使用恒定温度和压力的水进行实验，并且检验过程中需要水流量较大，一般在0～25L/min的范围，因此需要较大体积的水箱，而目前市场上已经研制的恒温供水装置基本没有冷热水冲击实验的功能。因此虽然恒温供水功能能够满足卫浴产品试验的部分要求，但是冷热水冲击实验功能的缺失使得现有的恒温供水装置不能满足卫浴产品全项目检测的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能满足卫浴产品全项目检测要求的带冷热水冲击试验功能的循环供水系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，包括有中央控制单元，所述中央控制单元分别连接有冷水供水系统和热水供水系统。

进一步，所述中央控制单元包括有可编程逻辑控制器和变频器，所述可编程逻辑控制器分别连接至冷水供水系统和热水供水系统，所述可编程逻辑控制器的输出端连接至变频器的输入端，所述变频器的输出端分别连接至冷水供水系统的输入端和热水供水系统的输入端。

进一步，所述冷水供水系统包括有冷水水箱、冷水出水水泵、接触器和风冷冷水空调机组，所述可编程逻辑控制器通过接触器与风冷冷水空调机组连接，所述风冷冷水空调机组包括有蒸发器，所述蒸发器设置于冷水水箱中，所述冷水水箱的出水口与冷水出水水泵的入水口连通；所述热水供水系统包括有热水水箱、热水出水水泵、固态继电器和加热器，所述可编程逻辑控制器通过固态继电器连接至加热器，所述加热器设置于热水水箱中，所述热水水箱的出水口与热水出水水泵的入水口连通；所述变频器的输出端分别连接至冷水出水水泵的输入端和热水出水水泵的输入端。

进一步，所述冷水水箱内设置有冷水温度传感器和冷水水位传感器，所述冷水温度传感器和冷水水位传感器均连接至可编程逻辑控制器。

进一步，所述冷水水箱连通有冷水出水管道，所述冷水出水管道上设置有冷水流量计和冷水压力表，所述冷水出水管道内设置有冷水流量传感器和冷水压力传感器，所述冷水流量传感器通过冷水流量计连接至可编程逻辑控制器，所述冷水压力传感器通过冷水压力表连接至可编程逻辑控制器。

进一步，所述热水水箱内设置有热水温度传感器和热水水位传感器，所述热水温度传感器和热水水位传感器均连接至可编程逻辑控制器。

进一步，所述热水水箱连通有热水出水管道，所述热水出水管道上设置有热水流量计和热水压力表，所述热水出水管道内设置有热水流量传感器和热水压力传感器，所述热水流量传感器通过热水流量计连接至可编程逻辑控制器，所述热水压力传感器通过热水压力表连接至可编程逻辑控制器。

进一步，所述冷水水箱上连通有冷水循环管道的两端，所述冷水循环管道上设置有冷水循环水泵。

进一步，所述冷水温度传感器的测温元件为K型热电偶，所述冷水水位传感器为扩散式硅水位传感器。

进一步，所述中央控制单元连接有相序继电器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用中央控制单元控制控制独立的冷、热供水系统，具有恒温恒压供水和冷热水冲击试验的双重功能，通过集成恒温、恒压和恒流供水，以及冷热水冲击实验的功能，不仅结构合理、性能稳定，而且节约了设备和成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型进一步具体的结构框图；

图3为本实用新型的管路图；

图4为本实用新型可编程逻辑控制器PLC的电气原理图；

图5为本实用新型低压电气部分的电气原理图；

图6为本实用新型仪表部分的电气原理图。

图中：1、中央控制单元，2、冷水供水系统，3、热水供水系统，4、可编程逻辑控制器，5、变频器，6、冷水水箱，7、接触器，8、风冷冷水空调机组，9、蒸发器，10、热水水箱，11、固态继电器，12、加热器，13、冷水进水管道，14、冷水水位控制设备，15、冷水循环管道，16、冷水出水管道，17、冷水回水管道，18、冷水进水球阀，19、冷水上限水位控制管道，20、冷水下限水位控制管道，21、排水管道，22、冷水下限水位电磁阀，23、冷水循环水泵，24、冷水出水水泵，25、冷水流量计，26、冷水压力表，27、第一冷水出水球阀，28、冷水出水电磁阀，29、冷水温度表，30、第二冷水出水球阀，31、第一冷水回水电磁阀，32、冷水回水球阀，33、第二冷水回水电磁阀，34、热水进水管道，35、热水水位控制设备，36、热水循环管道，37、热水出水管道，38、热水回水管道，39、热水进水球阀，40、热水上限水位控制管道，41、热水下限水位控制管道，42、热水下限水位电磁阀，43、热水循环水泵，44、热水出水水泵，45、热水流量计，46、热水压力表，47、第一热水出水球阀，48、热水出水电磁阀，49、热水温度表，50、第二热水出水球阀，51、第一热水回水电磁阀，52、热水回水球阀，53、第二热水回水电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

参照图1，一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，包括有中央控制单元1，所述中央控制单元1分别连接有冷水供水系统2和热水供水系统3。

恒温循环供水装置采用的温度控制器的控制方式是PID控制。经过调节比例参数P、积分时间I、微分时间D的各个参数的数值，实现稳定的出水温度快速调节和稳定控制，具体电气原理图可参照图6。

本实用新型除供水功能之外，还可由中央控制单元1控制冷、热供水系统完成冷热水冲击试验，使被测样品交替经过冷水和热水的冲刷，考核被测样品经受频繁的交替冷热变化后是否有破裂或者其他损坏。冷热水冲击试验。冷热水冲击试验属于流量控制，需要首先设置冷/热水试验流量、冷/热水加水时间、冷/热水停留时间、冷/热水排水时间、冷/热水循环次数等参数。

参照图1，进一步作为优选的实施方式，所述中央控制单元1包括有可编程逻辑控制器4和变频器5，所述可编程逻辑控制器4分别连接至冷水供水系统2和热水供水系统3，所述可编程逻辑控制器4的输出端连接至变频器5的输入端，所述变频器5的输出端分别连接至冷水供水系统2的输入端和热水供水系统3的输入端。

本实用新型中的冷、热水供水系统由可编程控制器控制变频器驱动，使用触摸屏作为人机交互界面，冷热水冲击试验的试验参数直接通过触摸屏设置，可根据测试要求自行设定。

变频器工作频率的控制方式有两种：

在热水或冷水流量测试时，变频器根据流量计的数据控制水泵工作频率，实现“流量—频率”的闭环控制；

流量测试分为冷水流量测试和热水流量测试。流量测试是通过流量传感器采集到的流量信号采集到流量仪表，再由流量仪表的变送输出到可编程控制器PLC的模拟量输入端，经PLC处理后再由模拟量输出端输出4—20mA的信号控制变频器的转速。从而达到稳定出水流量的目的。其控制信号流程如下：

流量传感器→流量仪表→PLC的A/D→PLC的D/A→变频器。

Figure 2013204043276100002DEST_PATH_IMAGE004

在热水或冷水压力测试时，变频器根据压力传感器的数据控制水泵工作频率，实现“压力—频率”的闭环控制；

压力测试分为冷水压力测试和热水压力测试。压力测试是通过压力传感器采集到的出水压力反馈到可编程控制器PLC的模拟量输入端，经PLC处理后再由模拟量输出端输出4—20mA的信号控制变频器的转速。从而达到稳定出水水压的目的。其控制信号流程如下：

压力传感器→PLC的A/D→PLC的D/A→变频器。

参照图2，进一步作为优选的实施方式，所述冷水供水系统2包括有冷水水箱6、冷水出水水泵24、接触器7和风冷冷水空调机组8，所述可编程逻辑控制器4通过接触器7与风冷冷水空调机组8连接，所述风冷冷水空调机组8包括有蒸发器9，所述蒸发器9设置于冷水水箱6中，所述冷水水箱6的出水口与冷水出水水泵24的入水口连通；所述热水供水系统3包括有热水水箱10、热水出水水泵44、固态继电器11和加热器12，所述可编程逻辑控制器4通过固态继电器11连接至加热器12，所述加热器12设置于热水水箱10中，所述热水水箱10的出水口与热水出水水泵44的入水口连通；所述变频器5的输出端分别连接至冷水出水水泵24的输入端和热水出水水泵44的输入端。

冷水水箱内安装空调机组的蒸发器铜管组件，可编程控制器PLC的输出点控制空调机组的运行和停止，达到控制冷却水的目的。其控制信号流程如下：

水箱内温度传感器→温度仪表→PLC的A/D→PLC的DO→接触器→空调机组。

热水水箱中有3个9kW的发热管组成的加热器。温度传感器连接到温度仪表，再变送输出4-20mA的信号传送至可编程控制器PLC的A/D，由可编程控制器PLC的输出点控制3组三相固态继电器通断，达到控制加热水的目的，具体电路原理图可参考图5。控制信号流程如下：

水箱内温度传感器→温度仪表→PLC的A/D→PLC的DO→固态继电器→发热管。

具体电路原理图可参照图5。

进一步作为优选的实施方式，所述冷水水箱6内设置有冷水温度传感器和冷水水位传感器，所述冷水温度传感器和冷水水位传感器均连接至可编程逻辑控制器4。

具体电气原理图可参照图4。

参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述冷水水箱6连通有冷水出水管道16，所述冷水出水管道16上设置有冷水流量计25和冷水压力表26，所述冷水出水管道16内设置有冷水流量传感器和冷水压力传感器，所述冷水流量传感器通过冷水流量计25连接至可编程逻辑控制器4，所述冷水压力传感器通过冷水压力表26连接至可编程逻辑控制器4。

具体电气原理图可参照图6。

参照图3，本实用新型中冷水供水系统的具体结构为：所述冷水水箱6分别连通有冷水进水管道13、冷水水位控制设备14、冷水循环管道15、冷水出水管道16和冷水回水管道17；所述冷水进水管道13上设置有冷水进水球阀18；所述冷水水位控制设备14包括有冷水上限水位控制管道19、冷水下限水位控制管道20和排水管道21，所述冷水下限水位控制管道20上设置有冷水下限水位电磁阀22，所述冷水上限水位控制管道19和冷水下限水位控制管道20均连通至排水管道21；所述冷水循环管道15上设置有冷水循环水泵23；所述冷水出水管道16上依次设置有冷水出水水泵24、冷水流量计25、冷水压力表26、第一冷水出水球阀27、冷水出水电磁阀28、冷水温度表29和第二冷水出水球阀30；所述冷水回水管道17设置有第一冷水回水电磁阀31、冷水回水球阀32和第二冷水回水电磁阀33。

水位控制分为热水水箱水位控制和冷水水箱水位控制两个部分。上限水位控制的目的是防止水溢出水箱；下限水位控制的目的分为两部分，冷水水箱水位控制下限的目的是防止冷水水箱的制冷机组蒸发器铜管温度过低而结冰，热水水箱水位控制下限的目的是防止发热管干烧而损坏。

循环供水的目的是节约用水。使供出的水经过被测样品后，由回水管路重新流入冷水水箱。

进一步作为优选的实施方式，所述热水水箱10内设置有热水温度传感器和热水水位传感器，所述热水温度传感器和热水水位传感器均连接至可编程逻辑控制器4。

具体电气原理图可参照图4。

参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述热水水箱10连通有热水出水管道37，所述热水出水管道37上设置有热水流量计45和热水压力表46，所述热水出水管道37内设置有热水流量传感器和热水压力传感器，所述热水流量传感器通过热水流量计45连接至可编程逻辑控制器4，所述热水压力传感器通过热水压力表46连接至可编程逻辑控制器4。

具体电气原理图可参照图6。

参照图3，本实用新型中热水供水系统的具体结构为：所述热水水箱10分别连接通热水进水管道34、热水水位控制设备35、热水循环管道36、热水出水管道37和热水回水管道38；所述热水进水管道34上包括有热水进水球阀39；所述热水水位控制设备35包括有热水上限水位控制管道40、热水下限水位控制管道41和排水管道21，所述热水下限水位控制管道41上设置有热水下限水位电磁阀42，所述热水上限水位控制管道40和热水下限水位控制管道41均连通至排水管道21；所述热水循环管道36上设置有热水循环水泵43；所述热水出水管道37上依次设置有热水出水水泵44、热水流量计45、热水压力表46、第一热水出水球阀47、热水出水电磁阀48、热水温度表49和第二热水出水球阀50；所述热水回水管道38上设置有第一热水回水电磁阀51、热水回水球阀52和第二热水回水电磁阀53。

参照图3，进一步作为优选的实施方式，所述冷水水箱6上连通有冷水循环管道15的两端，所述冷水循环管道15上设置有冷水循环水泵23。

同样的，所述热水水箱10上连通有热水循环管道36的两端，所述热水循环管道36上设置有热水循环水泵43。

设置循环泵的目的是使冷水水箱内的水循环流动，起到让水箱内水温分布均匀的作用。

进一步作为优选的实施方式，所述冷水温度传感器的测温元件为K型热电偶，所述冷水水位传感器为扩散式硅水位传感器。

同样的，所述热水温度传感器的测温元件为K型热电偶，所述热水水位传感器为扩散式硅水位传感器。

进一步作为优选的实施方式，所述中央控制单元1连接有相序继电器。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可以作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，其特征在于：包括有中央控制单元（1），所述中央控制单元（1）分别连接有冷水供水系统（2）和热水供水系统（3）。

2.根据权利要求1所述的一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，其特征在于：所述中央控制单元（1）包括有可编程逻辑控制器（4）和变频器（5），所述可编程逻辑控制器（4）分别连接至冷水供水系统（2）和热水供水系统（3），所述可编程逻辑控制器（4）的输出端连接至变频器（5）的输入端，所述变频器（5）的输出端分别连接至冷水供水系统（2）的输入端和热水供水系统（3）的输入端。

3.根据权利要求2所述的一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，其特征在于：所述冷水供水系统（2）包括有冷水水箱（6）、冷水出水水泵（24）、接触器（7）和风冷冷水空调机组（8），所述可编程逻辑控制器（4）通过接触器（7）与风冷冷水空调机组（8）连接，所述风冷冷水空调机组（8）包括有蒸发器（9），所述蒸发器（9）设置于冷水水箱（6）中，所述冷水水箱（6）的出水口与冷水出水水泵（24）的入水口连通；所述热水供水系统（3）包括有热水水箱（10）、热水出水水泵（44）、固态继电器（11）和加热器（12），所述可编程逻辑控制器（4）通过固态继电器（11）连接至加热器（12），所述加热器（12）设置于热水水箱（10）中，所述热水水箱（10）的出水口与热水出水水泵（44）的入水口连通；所述变频器（5）的输出端分别连接至冷水出水水泵（24）的输入端和热水出水水泵（44）的输入端。

4.根据权利要求3所述的一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，其特征在于：所述冷水水箱（6）内设置有冷水温度传感器和冷水水位传感器，所述冷水温度传感器和冷水水位传感器均连接至可编程逻辑控制器（4）。

5.根据权利要求3所述的一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，其特征在于：所述冷水水箱（6）连通有冷水出水管道（16），所述冷水出水管道（16）上设置有冷水流量计（25）和冷水压力表（26），所述冷水出水管道（16）内设置有冷水流量传感器和冷水压力传感器，所述冷水流量传感器通过冷水流量计（25）连接至可编程逻辑控制器（4），所述冷水压力传感器通过冷水压力表（26）连接至可编程逻辑控制器（4）。

6.根据权利要求3所述的一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，其特征在于：所述热水水箱（10）内设置有热水温度传感器和热水水位传感器，所述热水温度传感器和热水水位传感器均连接至可编程逻辑控制器（4）。

7.根据权利要求3所述的一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，其特征在于：所述热水水箱（10）连通有热水出水管道（37），所述热水出水管道（37）上设置有热水流量计（45）和热水压力表（46），所述热水出水管道（37）内设置有热水流量传感器和热水压力传感器，所述热水流量传感器通过热水流量计（45）连接至可编程逻辑控制器（4），所述热水压力传感器通过热水压力表（46）连接至可编程逻辑控制器（4）。

8.根据权利要求3所述的一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，其特征在于：所述冷水水箱（6）上连通有冷水循环管道（15）的两端，所述冷水循环管道（15）上设置有冷水循环水泵（23）。

9.根据权利要求4所述的一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，其特征在于：所述冷水温度传感器的测温元件为K型热电偶，所述冷水水位传感器为扩散式硅水位传感器。

10.根据权利要求1所述的一种带冷热水冲击试验功能的恒温循环供水系统，其特征在于：所述中央控制单元（1）连接有相序继电器。