CN212459891U - 一种侵入式加热器性能测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种侵入式加热器性能测试系统，包括温度传感器、电流传感器和数据处理单元，温度传感器设于侵入式加热器周边，电流传感器用于测量侵入式加热器的回路电流，温度传感器和电流传感器与数据处理单元电连接，用于将检测到的侵入式加热器的温度信号和回路电流信号反馈至数据处理单元，数据处理单元用于将温度信号和回路电流信号对比判断侵入式加热器的保护性能。本实用新型能够提高产品测试精度，能够对不同功率的侵入式加热器进行性能测试；能够同时对多组侵入式加热器进行性能测试，提高产品测试效率；能够有效避免检测过程中对产品造成损坏；能够通过显示模块直接记录与观察实验数据。

Description

一种侵入式加热器性能测试系统

技术领域

本实用新型属于电力产品测试技术领域，特别是涉及一种侵入式加热器性能测试系统。

背景技术

在一些例如风电等特殊工况条件下，需使用侵入式加热器，此加热器内部含一温度控制回路（温控器），当加热到一定温度后，其发生形变断开电路；当温度降低到一定温度时，其恢复形变闭合回路继续加热。如果内部温度控制回路存在问题可能出现在高温条件下加热器持续加热，或低温条件下加热器不加热，影响整个系统性能。故在对侵入式加热器进行加热性能测试时，还需对温控器进行相应测试，保证产品性能可靠。在普通的测试中存在需频繁更换测试工装、干烧等问题，具体的普通的调试方法有几点不足：测试精度低，搭建测试工装繁琐，普通测试只通过加热器表面温度判断其温度控制性能，测试精度较低，且需根据不同功率的侵入式加热器，需搭建不同的测试工装，以满足电流等参数的要求；检验测试效率较低，普通的方法每次仅能对一个温度控制器进行检验测试，测试效率较低；在常温状态下进行测试，存在干烧等情况，影响器件使用寿命等；不便查看测试数据，普通方法需手动检测与记录实验数据，不便于数据的统计与分析。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种侵入式加热器性能测试系统。

一种侵入式加热器性能测试系统，包括温度传感器、电流传感器和数据处理单元，所述温度传感器设于侵入式加热器周边，所述电流传感器用于测量所述侵入式加热器的回路电流，所述温度传感器和电流传感器与所述数据处理单元电连接，用于将检测到的所述侵入式加热器的温度信号和所述回路电流信号反馈至所述数据处理单元，所述数据处理单元用于将所述温度信号和回路电流信号对比判断所述侵入式加热器的保护性能。

以上技术方案优选的，还包括电源单元，所述电源单元包括总电源供电保护模块、侵入式加热器供电模块和数据处理供电模块，交流电源经过所述总电源供电保护模块保护后分支为所述侵入式加热器供电模块和数据处理供电模块，所述侵入式加热器供电模块包括转接端子，所述转接端子用于向多个同功率和/或不同功率的侵入式加热器供电，所述数据处理供电模块用于将交流电源降压并转换为直流电源后向所述数据处理单元供电。

以上技术方案优选的，所述总电源供电保护模块包括熔断器式隔离开关F1，所述交流电源与所述熔断器式隔离开关F1的输入端电连接，所述熔断器式隔离开关F1的输出端分别与所述侵入式加热器供电模块和数据处理供电模块电连接。

以上技术方案优选的，所述侵入式加热器供电模块包括断路器F2，所述断路器F2的输入端与所述熔断器式隔离开关F1的输出端电连接，所述断路器F2的输出端与所述转接端子XP1和转接端子XP2的输入端电连接，所述转接端子XP1的输出端经过保护开关后与所述侵入式加热器的一端电连接，所述侵入式加热器的另一端经过所述电流传感器后与所述转接端子XP2的输出端电连接。

以上技术方案优选的，所述数据处理供电模块包括断路器F3，所述断路器F3的输入端与所述熔断器式隔离开关F1的输出端电连接，所述断路器F3的输出端与开关电源E1的输入端电连接，所述开关电源E1的输出端与不间断电源E2的输入端电连接，所述不间断电源E2的输出端与接线端子XP3和接线端子XP4的输入端电连接。

以上技术方案优选的，所述数据处理单元包括数据处理模块和显示模块，所述数据处理模块的电源正极端与所述接线端子XP3的输出端电连接，所述数据处理模块的电源负极端与所述接线端子XP4的输出端电连接，所述数据处理模块的电流信号反馈端与所述电流传感器电连接，所述数据处理模块的温度信号反馈端与所述温度传感器电连接，所述数据处理模块的电流信号输出端与所述显示模块的电流信号输入端电连接，所述数据处理模块的温度信号输出端与所述显示模块的温度信号输入端电连接，所述显示模块的电源正极端与所述接线端子XP3的输出端电连接，所述显示模块的电源负极端与所述接线端子XP4的输出端电连接。

以上技术方案优选的，所述数据处理模块选用CX5130控制器。

以上技术方案优选的，所述侵入式加热器的散热介质为水。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种侵入式加热器性能测试系统，通过设置温度传感器和电流传感器能够检测加热器温度和回路电流，通过检测回路电流能够判断温控器的状态，通过将此时回路电流与热电偶检测的温度进行对比，能够判断此侵入式加热器的保护性能，从而提高测试系统测量精度；通过设置转接端子进行不同功率的侵入式加热器线径线缆的转接，能够对不同功率的侵入式加热器进行测试；通过电源单元和数据处理单元，能够同时检测多组侵入式加热器工作状态及温度等性能测试；选用水作为侵入式加热器的散热介质，能够避免加热器干烧，降低对其使用寿命的影响；通过设置显示模块，能够显示数据，可直接观察试验数据，提高整体测试效率。

附图说明

图1是本实用新型一实施例所提供的总电源供电保护模块的电路原理图；

图2是本实用新型一实施例所提供的侵入式加热器供电模块的电路原理图；

图3是本实用新型一实施例所提供的数据处理供电模块的电路原理图；

图4是本实用新型一实施例所提供的数据处理单元的电路原理图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，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”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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”、“相连”、“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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例提供一种侵入式加热器性能测试系统，如图1-4所示，包括温度传感器、电流传感器和数据处理单元，所述温度传感器设于侵入式加热器周边，所述温度传感器能够检测侵入式加热器的温度，所述电流传感器用于测量所述侵入式加热器的回路电流，当侵入式加热器正常工作，温控器闭合时，侵入式加热器具有回路电流，电流传感器能够反馈正常电流信号；当达到温度保护点时，温控器断开，此时侵入式加热器无回路电流，电流传感器无相应信号反馈，以此能够判断温控器的开关状态；所述温度传感器和电流传感器与所述数据处理单元电连接，用于将检测到的所述侵入式加热器的温度信号和所述回路电流信号反馈至所述数据处理单元，所述数据处理单元用于将所述温度信号和回路电流信号对比，来判断所述侵入式加热器的保护性能状态。本实施例中温度传感器采用热电偶温度传感器。将热电偶温度传感器固定在侵入式加热器附近，通过使用电流传感器测量温控器的回路电流，来判断温控器的开关状态，并通过将回路电流与此时热电偶温度传感器检测的温度进行对比，来判断此侵入式加热器的保护性能，提高其测量精度。

进一步的，还包括电源单元，所述电源单元包括总电源供电保护模块、侵入式加热器供电模块和数据处理供电模块，交流电源经过所述总电源供电保护模块保护后分支为所述侵入式加热器供电模块和数据处理供电模块，所述侵入式加热器供电模块包括转接端子，所述转接端子用于向多个同功率和/或不同功率的侵入式加热器供电，由于不同功率的侵入式加热器使用导线、电流大小不同，本实施例使用转接端子进行不同线径线缆的转接，可对不同功率的侵入式加热器进行相关测试。所述数据处理供电模块用于将交流电源降压并转换为直流电源后向所述数据处理单元供电。

具体的，如图1所示，所述总电源供电保护模块包括熔断器式隔离开关F1，所述交流电源与所述熔断器式隔离开关F1的输入端电连接，所述熔断器式隔离开关F1的输出端分别与所述侵入式加热器供电模块和数据处理供电模块电连接。本实施例将230V AC电源接至熔断器式隔离开关F1，熔断器式隔离开关F1能够对后端供电线路进行控制与保护，并将电源分配给侵入式加热器供电模块和数据处理供电模块。

具体的，如图2所示，所述侵入式加热器供电模块包括断路器F2，所述断路器F2的输入端与所述熔断器式隔离开关F1的输出端电连接，所述断路器F2的输出端与所述转接端子XP1和转接端子XP2的输入端电连接，所述转接端子XP1的输出端经过保护开关后与所述侵入式加热器的一端电连接，所述侵入式加热器的另一端经过所述电流传感器后与所述转接端子XP2的输出端电连接。断路器F2为侵入式加热器供电模块总开关，对后端负载回路进行控制与保护，XP1，XP2为230V电源的转接端子，用于侵入式加热器供电；R1、R2...RX为侵入式加热器，保护开关（断路器）F10、F11...FX对R1等侵入式加热器进行控制与保护；V1、V2...VX为电流传感器，用于检测加热器的回路电流，来判断温控器的状态。

具体的，如图3所示，所述数据处理供电模块包括断路器F3，所述断路器F3的输入端与所述熔断器式隔离开关F1的输出端电连接，所述断路器F3的输出端与开关电源E1的输入端电连接，所述开关电源E1的输出端与不间断电源E2的输入端电连接，所述不间断电源E2的输出端与接线端子XP3和接线端子XP4的输入端电连接。断路器F3为数据处理供电模块的保护开关，E1为开关电源，用于将230V AC电源转换成24V DC电源，为数据处理单元提供24V DC电源供电，并对24V DC电源接口数量做了一定冗余，可在测试期间为其他24V DC设备提供电源供电；E2为UPS不间断电源，可为后端设备提供稳定的24V DC电源供电，E3为12Ah的蓄电池，可在系统异常断电时，为后端数据处理模块提供相应电源供电，保证数据的正常存储及传输；XP3：1～X+1为24V 接线端子，XP4：1～X+1为0V接线端子，为数据处理单元提供24V DC电源供电。

具体的，如图4所示，所述数据处理单元包括数据处理模块和显示模块，所述数据处理模块的电源正极端与所述接线端子XP3的输出端电连接，所述数据处理模块的电源负极端与所述接线端子XP4的输出端电连接，所述数据处理模块的电流信号反馈端与所述电流传感器电连接，所述数据处理模块的温度信号反馈端与所述温度传感器电连接，所述数据处理模块的电流信号输出端与所述显示模块的电流信号输入端电连接，所述数据处理模块的温度信号输出端与所述显示模块的温度信号输入端电连接，所述显示模块的电源正极端与所述接线端子XP3的输出端电连接，所述显示模块的电源负极端与所述接线端子XP4的输出端电连接。本实施例中显示模块U2为PC显示，数据处理模块U1选用CX5130控制器，X1:1-1’,2-2’…X-X’为电流信号反馈，当侵入式加热器正常工作时，反馈正常电流信号；当达到温度保护点时，温控器断开，此时无相应信号反馈；B1为热电偶温度传感器，可实时监测侵入式加热器温度；X2:1-1’,2-2’…X-X’为温度信号反馈，可实时监测侵入式加热器温度，便于与电流状态信号进行对比，来判断侵入式加热器温度保护性能状态。

本实施例通过电源单元的电源分配及使用CX5130控制器作为数据处理单元的CPU，可同时检测多组侵入式加热器工作状态及温度等性能测试。通过使用CX5130控制器对数据进行处理，并将数据显示至PC端，可直接观察试验数据，提高整体测试效率。

可选地，为避免加热器出现干烧，所述侵入式加热器的散热介质为水，降低对加热器使用寿命的影响。

本实施例的工作过程，以侵入式加热器R1为例进行测试：

将侵入式加热器放置于水箱中，闭合总电源保护开关F1及侵入式加热器供电回路保护开关F2，转接端子XP1和XP2的230V AC端子得电；闭合24V控制回路保护开关F3，数据处理供电模块24V DC供电，数据处理单元等系统得电工作；闭合保护开关F10，侵入式加热器R1得电工作，此时电流传感器V1检测并将电流反馈至数据处理模块U1，热电偶温度传感器B1将对侵入式加热器R1进行实时的温度测量并将数据反馈至数据处理模块U1，数据处理模块U1将数据进行记录与存储，并在PC端进行显示。通过当加热温度观察热电偶温度传感器B1反馈温度数值来判断其加热性能；当达到其温控器动作点时，温控器形变切断电路，电流传感器V1无相应电流数据反馈，此时通过当前温度与侵入式加热器的温度保护范围进行对比，来判断其温度保护性能是否满足要求。

本实用新型具有的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种侵入式加热器性能测试系统，通过设置温度传感器和电流传感器能够检测加热器温度和回路电流，通过检测回路电流能够判断温控器的状态，通过将此时回路电流与热电偶检测的温度进行对比，能够判断此侵入式加热器的保护性能，从而提高测试系统测量精度；通过设置转接端子进行不同功率的侵入式加热器线径线缆的转接，能够对不同功率的侵入式加热器进行测试；通过电源单元和数据处理单元，能够同时检测多组侵入式加热器工作状态及温度等性能测试；选用水作为侵入式加热器的散热介质，能够避免加热器干烧，降低对其使用寿命的影响；通过设置显示模块，能够显示数据，可直接观察试验数据，提高整体测试效率。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种侵入式加热器性能测试系统，其特征在于：包括温度传感器、电流传感器和数据处理单元，所述温度传感器设于侵入式加热器周边，所述电流传感器用于测量所述侵入式加热器的回路电流，所述温度传感器和电流传感器与所述数据处理单元电连接，用于将检测到的所述侵入式加热器的温度信号和所述回路电流信号反馈至所述数据处理单元，所述数据处理单元用于将所述温度信号和回路电流信号对比判断所述侵入式加热器的保护性能。

2.根据权利要求1所述的侵入式加热器性能测试系统，其特征在于：还包括电源单元，所述电源单元包括总电源供电保护模块、侵入式加热器供电模块和数据处理供电模块，交流电源经过所述总电源供电保护模块保护后分支为所述侵入式加热器供电模块和数据处理供电模块，所述侵入式加热器供电模块包括转接端子，所述转接端子用于向多个同功率和/或不同功率的侵入式加热器供电，所述数据处理供电模块用于将交流电源降压并转换为直流电源后向所述数据处理单元供电。

3.根据权利要求2所述的侵入式加热器性能测试系统，其特征在于：所述总电源供电保护模块包括熔断器式隔离开关F1，所述交流电源与所述熔断器式隔离开关F1的输入端电连接，所述熔断器式隔离开关F1的输出端分别与所述侵入式加热器供电模块和数据处理供电模块电连接。

4.根据权利要求3所述的侵入式加热器性能测试系统，其特征在于：所述侵入式加热器供电模块包括断路器F2，所述断路器F2的输入端与所述熔断器式隔离开关F1的输出端电连接，所述断路器F2的输出端与所述转接端子XP1和转接端子XP2的输入端电连接，所述转接端子XP1的输出端经过保护开关后与所述侵入式加热器的一端电连接，所述侵入式加热器的另一端经过所述电流传感器后与所述转接端子XP2的输出端电连接。

5.根据权利要求4所述的侵入式加热器性能测试系统，其特征在于：所述数据处理供电模块包括断路器F3，所述断路器F3的输入端与所述熔断器式隔离开关F1的输出端电连接，所述断路器F3的输出端与开关电源E1的输入端电连接，所述开关电源E1的输出端与不间断电源E2的输入端电连接，所述不间断电源E2的输出端与接线端子XP3和接线端子XP4的输入端电连接。

6.根据权利要求5所述的侵入式加热器性能测试系统，其特征在于：所述数据处理单元包括数据处理模块和显示模块，所述数据处理模块的电源正极端与所述接线端子XP3的输出端电连接，所述数据处理模块的电源负极端与所述接线端子XP4的输出端电连接，所述数据处理模块的电流信号反馈端与所述电流传感器电连接，所述数据处理模块的温度信号反馈端与所述温度传感器电连接，所述数据处理模块的电流信号输出端与所述显示模块的电流信号输入端电连接，所述数据处理模块的温度信号输出端与所述显示模块的温度信号输入端电连接，所述显示模块的电源正极端与所述接线端子XP3的输出端电连接，所述显示模块的电源负极端与所述接线端子XP4的输出端电连接。

7.根据权利要求6所述的侵入式加热器性能测试系统，其特征在于：所述数据处理模块选用CX5130控制器。

8.根据权利要求1所述的侵入式加热器性能测试系统，其特征在于：所述侵入式加热器的散热介质为水。

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