CN209416953U - 一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪 - Google Patents
一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209416953U CN209416953U CN201821798371.9U CN201821798371U CN209416953U CN 209416953 U CN209416953 U CN 209416953U CN 201821798371 U CN201821798371 U CN 201821798371U CN 209416953 U CN209416953 U CN 209416953U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- test
- power
- connect
- temperature sensor
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型公开了一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪，包括测试装置及与测试装置控制连接的控制系统；加热器、第一阀门、流量计、地埋管以及水泵形成管路回路，加热器上设置有第一排气阀，地埋管进口设置有第一温度传感器，地埋管出口设置有第二温度传感器；开关一连接功率PID控制器、双向可控硅，开关二连接温度PID控制器、双向可控硅，功率PID控制器与功率计连接，温度PID控制器与第一温度传感器连接，数据采集仪与第一温度传感器、第二温度传感器、流量计、功率计信号连接。本实用新型的有益效果是通过测试装置和控制系统实现岩土热响应两种测试方法的切换，实现钻孔单位延米的换热量和岩土热物性参数的测量。
Description
技术领域
本实用新型属于测试领域，具体涉及一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪。
背景技术
在国家标准《地源热泵系统工程技术规范》（GB50366－2005（2009年版））中，要求在地源热泵系统设计前应进行岩土热响应试验。岩土热响应测试过主要采用“恒功率法”和“恒温法”。其中，“恒功率法”通过冷热源向岩土体施加一定的加热或吸热功率的方式进行测试，该方法的理论基础为线热源模型，对地埋管进出口温度数据可通过导热反问题解法反算出地层的综合热响应参数。“恒温法”方法是试验中设法保持回路的进口温度不变，再由测得的流量和回水温度得到回路中的换热量，这种方法的主要是确定在一定工况下的钻孔单位延米的换热量。
现有热响应测试仪器，只能实现一种方法测试，只能用 “恒功率法”测试，或者只能用“恒温法”测试，若要同时测量，则需要两种不同的设备。但是，越来越多的项目设计前既要求测试在一定工况下的钻孔单位延米的换热量，也要求得到钻孔平均导热系数等岩土热物性参数，即需要用“恒功率法”和“恒温法”两种方法进行测试，测量时设置两种设备既不方便也会增加一定的生产成本。
实用新型内容
为克服现有技术存在的技术缺陷，本实用新型公开了一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪，结构简单但实用性强，通过测试装置和控制系统实现岩土热响应两种测试方法的切换。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪，包括测试装置及与测试装置控制连接的控制系统；
所述测试装置包括依次通过管道连接的加热器、第一阀门、流量计、地埋管以及水泵，加热器、第一阀门、流量计、地埋管以及水泵形成管路回路，加热器上设置有第一排气阀，地埋管进口设置有第一温度传感器，地埋管出口设置有第二温度传感器；
所述控制系统包括电源、电压调节器、功率计、双向可控硅、开关一、开关二、功率PID控制器、温度PID控制器以及数据采集仪，电压调节器与电源供电连接，电压调节器与功率计连接，功率计通过双向可控硅与加热器连接，开关一的一端与功率PID控制器连接，其另一端与双向可控硅连接，开关二的一端与温度PID控制器连接，其另一端与双向可控硅连接，功率PID控制器与功率计连接，温度PID控制器与第一温度传感器连接，数据采集仪与所述第一温度传感器、第二温度传感器、流量计、功率计信号连接。
优选地，所述测试装置还包括第二阀门，第二阀门设置在地埋管与水泵两者连接的管路上。
优选地，所述测试装置还包括流量调节阀，所述流量调节阀设置于水泵两端。
优选地，所述测试装置还包括补水箱，所述补水箱的出水口通过管道与水泵、地埋管两者连接的管路连通。
优选地，所述测试装置还包括第二排气阀，第二排气阀设置于加热器与流量计两者连接的管路上。
本实用新型的有益效果是结构简单但实用性强，通过测试装置和控制系统实现岩土热响应两种测试方法的切换，实现同一设备上钻孔单位延米的换热量的测量以及岩土热物性参数的测量。
附图说明
图1是本实用新型的一种具体实施方式结构示意图。
附图标记：1-电压调节器，2-功率计，3-功率PID控制器，4-温度PID控制器，5-开关一，6-开关二，7-双向可控硅，8-加热器，9-第一排气阀，10-流量调节阀，11-水泵，12-补水箱，13-第二阀门，14-第二温度传感器，15-第一温度传感器，16-流量计，17-第一阀门，18-数据采集仪，19-第二排气阀。
具体实施方式
以下结合附图及附图标记对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使熟悉本领域的技术人在研读本说明书后能据以实施。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“水平”、“内”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例：参见附图1所示的一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪，包括测试装置及与测试装置控制连接的控制系统；
所述测试装置包括依次通过管道连接的加热器8、第一阀门17、流量计16、地埋管以及水泵11，加热器8、第一阀门17、流量计16、地埋管以及水泵11形成管路回路，加热器8上设置有第一排气阀9，地埋管进口设置有第一温度传感器15，地埋管出口设置有第二温度传感器14；
所述控制系统包括电源、电压调节器1、功率计2、双向可控硅7、开关一5、开关二6、功率PID控制器3、温度PID控制器4以及数据采集仪18，电压调节器1与电源供电连接，电压调节器1与功率计2连接，功率计2通过双向可控硅7与加热器8连接，开关一5的一端与功率PID控制器3连接，其另一端与双向可控硅7连接，开关二6的一端与温度PID控制器4连接，其另一端与双向可控硅7连接，功率PID控制器3与功率计2连接，温度PID控制器4与第一温度传感器15连接，数据采集仪18与所述第一温度传感器15、第二温度传感器14、流量计16、功率计2信号连接。
本实施例中，通过测试装置和控制系统实现岩土热响应两种测试方法的切换，实现同一设备上钻孔单位延米的换热量的测量以及岩土热物性参数的测量。
具体的，加热器8、第一阀门17、流量计16、地埋管以及水泵11形成管路回路，管路回路中通入自来水，当设备需要用恒功率法测量岩土热物性参数的测量时，闭合开关一5，断开开关二6，通过调节电压器1使加热器8的发热功率一定，功率计2采集加热器8的功率，再将该功率值反馈给功率PID控制器3，功率PID控制器3再调节使加热器8的功率恒定，并在一定的水流速度下记录地埋管进出口出的第一温度传感器15、第二温度传感器温度14参数的变化，其中，流量计16记录水流速度，数据采集仪18搜集流量计16、第一温度传感器15、第二温度传感器14的三种数据，数据采集仪18分析这三种数据从而得出岩土的热物性参数，其中，数据分析仪18分析所用的软件为本领域技术人员熟知的现有技术；
当设备需要用恒温法测量钻孔单位延米的换热量时，闭合开关二6，断开开关一5，第一温度传感器15采集地埋管进口的进水温度，该进水温度反馈回温度PID控制器4，温度PID控制器4再控制加热器8的发热功率，使地埋管的进水温度保持一定值，数据采集仪18搜集此时流量计16、第一温度传感器15、第二温度传感器14的三种数据，数据采集仪18分析这三种数据从而得出钻孔单位延米的换热量，其中，数据分析仪18分析所用的软件为本领域技术人员熟知的现有技术。
由于管道连接过程中，管道内水不会充满整个管道，因此管道内有可能存在一定含量的气体，第一排气阀9用于排出管道内的气体，确保流量计16测量精准性，进一步提高整个测试仪的精确度。
第一阀门17和第二阀门13用于测试完毕后，断开管道回路中的水路。
流量调节阀10，流量调节阀10设置于水泵11两端，流量调节阀10可控制管路回路中水流速度。
优选地，所述测试装置还包括补水箱12，所述补水箱12的出水口通过管道与水泵11、地埋管两者连接的管路连通。
在另一种实施方案中，若测试过程中，若发生泄漏，设置补水箱12可用于发生此类故障时往管道回路中再次补水。
优选地，所述测试装置还包括第二排气阀19，第二排气阀19设置于加热器8与流量计16两者连接的管路上。
在另一种实施方案中，第二排气阀19和第一排气阀9的作用相同，都是用于排出管道内的气体，设置实际测试过程中，经过多次试验表明，排气阀的位置处于管道回路中的最高点最佳，因此实际测量中，第二排气阀19位于管道回路中最高点。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪，其特征在于：包括测试装置及与测试装置控制连接的控制系统；
所述测试装置包括依次通过管道连接的加热器（8）、第一阀门（17）、流量计（16）、地埋管以及水泵（11），加热器（8）、第一阀门（17）、流量计（16）、地埋管以及水泵（11）形成管路回路，加热器（8）上设置有第一排气阀（9），地埋管进口设置有第一温度传感器（15），地埋管出口设置有第二温度传感器（14）；
所述控制系统包括电源、电压调节器（1）、功率计（2）、双向可控硅（7）、开关一（5）、开关二（6）、功率PID控制器（3）、温度PID控制器（4）以及数据采集仪（18），电压调节器（1）与电源供电连接，电压调节器（1）与功率计（2）连接，功率计（2）通过双向可控硅（7）与加热器（8）连接，开关一（5）的一端与功率PID控制器（3）连接，其另一端与双向可控硅（7）连接，开关二（6）的一端与温度PID控制器（4）连接，其另一端与双向可控硅（7）连接，功率PID控制器（3）与功率计（2）连接，温度PID控制器（4）与第一温度传感器（15）连接，数据采集仪（18）与所述第一温度传感器（15）、第二温度传感器（14）、流量计（16）、功率计（2）信号连接。
2.如权利要求1所述的能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪，其特征在于：所述测试装置还包括第二阀门（13），第二阀门（13）设置在地埋管与水泵（11）两者连接的管路上。
3.如权利要求1所述的能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪，其特征在于：所述测试装置还包括流量调节阀（10），所述流量调节阀（10）设置于水泵（11）两端。
4.如权利要求1所述的能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪，其特征在于：所述测试装置还包括补水箱（12），所述补水箱（12）的出水口通过管道与水泵（11）、地埋管两者连接的管路连通。
5.如权利要求1所述的能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪，其特征在于：所述测试装置还包括第二排气阀（19），第二排气阀（19）设置于加热器（8）与流量计（16）两者连接的管路上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821798371.9U CN209416953U (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201821798371.9U CN209416953U (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209416953U true CN209416953U (zh) | 2019-09-20 |
Family
ID=67933095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201821798371.9U Expired - Fee Related CN209416953U (zh) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN209416953U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112067651A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-11 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 一种驻留式外星体内部热流测量热探针以及测量方法 |
| CN113608570A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-11-05 | 重庆大学 | 一种实现岩土原位热响应测试中恒定功率加热的方法 |
-
2018
- 2018-11-02 CN CN201821798371.9U patent/CN209416953U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112067651A (zh) * | 2020-08-10 | 2020-12-11 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 一种驻留式外星体内部热流测量热探针以及测量方法 |
| CN112067651B (zh) * | 2020-08-10 | 2021-11-05 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 一种驻留式外星体内部热流测量热探针以及测量方法 |
| CN113608570A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-11-05 | 重庆大学 | 一种实现岩土原位热响应测试中恒定功率加热的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209416953U (zh) | 一种能进行恒温法和恒功率法测试的热响应测试仪 | |
| CN102628817B (zh) | 一种无人看管型土壤源热泵岩土热物性测试仪 | |
| CN106500996B (zh) | 一种发电机定子线棒热水流实验模拟装置及实验方法 | |
| CN105277383A (zh) | 一种便携式智能能效比测定系统 | |
| CN203239318U (zh) | 一种水平井油水两相流量测量系统 | |
| CN108072100B (zh) | 地暖管道泄漏检测装置及检测方法 | |
| CN204694654U (zh) | 组合式地源热泵岩土热物性和地埋管换热量测试仪 | |
| CN201438149U (zh) | 一种浅层地热能综合测试装置 | |
| CN103792255B (zh) | 岩土冷热响应试验系统 | |
| CN103808755A (zh) | 一种岩土体热响应测试设备 | |
| CN203798820U (zh) | 取样风速监控装置及具有其的焓差法实验检测设备 | |
| CN202486083U (zh) | 多功能地源热泵地下岩土冷热响应测试装置 | |
| CN106017744A (zh) | 地埋管与岩土双态换热时换热量与热物性测试装置及方法 | |
| CN102410969A (zh) | 超导磁体液氦挥发率测量装置 | |
| CN205898330U (zh) | 地埋管与岩土双态换热时换热量与热物性测试装置 | |
| CN108955079A (zh) | 一种冰箱工况的测试系统及方法 | |
| CN101587023A (zh) | 基于地源热泵地埋管热交换能和阻力的测试仪及其方法 | |
| CN206470285U (zh) | 测量管道气体流速的装置 | |
| CN205861591U (zh) | 基于地源热泵热回收的快速响应土壤热物性测试仪 | |
| CN212483431U (zh) | 油田注汽锅炉用饱和蒸汽干度测量装置 | |
| CN201196642Y (zh) | 测试特高含水期油气水管道不加热集输界限的装置 | |
| CN202676475U (zh) | 分置式斯特林制冷机回热器性能测试装置 | |
| CN208476556U (zh) | 一种便携式空气源热泵测试装置 | |
| CN207280638U (zh) | 一种基于M-bus接口的质量法热量表自动检定装置 | |
| CN202486081U (zh) | 一种地源热泵岩土热物性测试仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190920 Termination date: 20211102 |