CN220794635U - 一种电磁锅炉换热效率测试装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电磁锅炉换热效率测试装置，包括：加热组件、储液箱、测温组件、流量计和功耗检测组件；加热组件包括加热线圈、变频控制机构和加热箱；储液箱的出液端通过第一管道和加热箱的进液端连接，储液箱的进液端通过第二管道和加热箱的出液端连接；测温组件包括第一测温组件和第二测温组件，第一测温组件设置于第一管道；第二测温组件设置于第二管道；流量计设置于第一管道；功耗检测组件包括供电电源和负载电路，供电电源和负载电路电连接，负载电路和变频控制机构电连接，变频控制机构的功耗为供电电源的总功耗与负载电路的功耗之差，以准确的计算电磁锅炉的换热效率。
Description
技术领域
本申请涉及电磁锅炉技术领域，尤其涉及一种电磁锅炉换热效率测试装置。
背景技术
电磁锅炉通常包括绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor，IGBT)、加热器和锅炉，加热器和设置于锅炉的进出水管，加热器和IGBT连接，IGBT是通过电磁感应产生涡流的形式在加热器中产生热量，电磁锅炉具有加热速度快、无废气、废渣、粉尘排放，且无漏电、触电、电起火等使用危险，而且可控性强，可实现分户分室和温度控制的特点。
相关技术中，为了测试电磁锅炉的换热效率，通过在锅炉的进出水管上布置热电偶、流量计等测试仪表，实现检测电磁锅炉加热系统的变频控制单元功耗、电磁锅炉加热器进出口水温等数据，并通过将这些检测数据汇集至电子计算机，在计算内可以自动计算电磁锅炉的换热效率
然而，由于无法检测IGBT控制输出单元的功耗，从而导致所计算的换热效率的精确性较低。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种电磁锅炉换热效率测试装置，以解决相关技术中由于无法检测IGBT控制输出单元的功耗，从而导致所计算的换热效率的精确性较低的技术问题。
本申请实施例提供一种电磁锅炉换热效率测试装置，包括：加热组件、储液箱、测温组件、流量计和功耗检测组件；
加热组件包括加热线圈、变频控制机构和加热箱，加热线圈和变频控制机构电连接，变频控制机构被配置为向加热线圈提供电源；加热线圈缠绕于加热箱外侧壁，加热线圈被配置为加热加热箱内的液体；
储液箱的出液端通过第一管道和加热箱的进液端连接，储液箱的进液端通过第二管道和加热箱的出液端连接；
测温组件包括第一测温组件和第二测温组件，第一测温组件设置于第一管道，第一测温组件被配置为检测储液箱出液端的液体温度；第二测温组件设置于第二管道，第二测温组件被配置为检测储液箱出液端的液体温度；
流量计设置于第一管道，流量计被配置为检测进入加热箱内液体的流量；
功耗检测组件包括供电电源和负载电路，供电电源和负载电路电连接，负载电路和变频控制机构电连接，变频控制机构的功耗为供电电源的总功耗与负载电路的功耗之差。
在一种可行的实现方式中，供电电源设置为直流电源，直流电源和变频控制机构电连接，直流电源处设置有电流表，电流表被配置为检测直流电源的电流值；
变频控制机构还和负载电路电连接，负载电路处设置有电压表，电压表被配置为检测负载电路的电压值。
在一种可行的实现方式中，变频控制机构功耗为：
其中，p表示变频控制机构的功耗；U表示直流电源的电压值；I表示电流表所检测的直流电源的电流值；U1表示电压表所检测的负载电路的电压值；R表示负载电路的电阻值。
在一种可行的实现方式中，电磁锅炉的换热效率为：
其中，η表示电磁锅炉的换热效率；ρ表示液体的密度；Q表示流量计所检测的进入加热箱的液体的流量；P表示电磁锅炉输入的总功率；T1表示第一测温组件所检测的储液箱出液端的温度；T2表示第二测温组件所检测的储液箱进液端的温度。
在一种可行的实现方式中，测试装置还包括控制器，电压表、电流表、测温组件和流量计均与控制器连接。
在一种可行的实现方式中，功耗检测组件还包括信号发生器，信号发生器和变频控制机构电连接，信号发生器被配置为变频控制机构提供信号源。
在一种可行的实现方式中，负载电路包括电阻元件，电压表用于检测电阻元件两端的电压。
在一种可行的实现方式中，加热组件还包括保护壳，保护壳罩设于加热线圈的外部。
在一种可行的实现方式中，储液箱内还设置有水位计，水位计被配置为检测储液箱的水位。
在一种可行的实现方式中，第一管道还设置有控制阀，控制阀被配置为控制储液箱出液端的液体流量。
本申请实施例提供的一种电磁锅炉换热效率测试装置，本申请实施例通过将第一测温组件设置于第一管道，可以检测储液箱出液端的液体温度，通过将第二测温组件设置于第二管道，可以检测储液箱进液端的温度；通过流量计的设置，可以检测进入加热箱内液体的流量。进一步的，本申请实施例通过供电电源和负载电路的设置，从而能够通过供电电源的总功耗和负载电路的功耗之差计算变频控制机构的功耗。通过本申请实施例的设置，可以同时测量储液箱进出液端的液体温度、以及进入加热箱内液体的流量，以及变频控制机构的功耗，进而能够准确的计算得到电磁锅炉的换热效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请一实施例提供的一种电磁锅炉换热效率测试装置的结构示意图；
图2是图1中功耗检测组件的结构示意图。
附图标记说明：
100-加热组件；200-储液箱；300-测温组件；400-流量计；500-功耗检测组件；600-第一管道；700-第二管道；
110-加热线圈；120-变频控制机构；130-加热箱；131-保护壳；210-水位计；310-第一测温组件；320-第二测温组件；510-供电电源；511-电流表；520-负载电路；522-电压表；530-信号发生器；540-控制器；610-控制阀。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。
电磁锅炉通常包括绝缘栅双极晶体管(Insulate-Gate Bipolar Transistor，IGBT)、加热器和锅炉，加热器和设置于锅炉的进出水管，加热器和IGBT连接，IGBT是通过电磁感应产生涡流的形式在加热器中产生热量，电磁锅炉具有加热速度快、无废气、废渣、粉尘排放，且无漏电、触电、电起火等使用危险，而且可控性强，可实现分户分室和温度控制的特点。
相关技术中，为了测试电磁锅炉的换热效率，通过在锅炉的进出水管上布置热电偶、流量计等测试仪表，实现检测电磁锅炉加热系统的变频控制单元功耗、电磁锅炉加热器进出口水温等数据，并通过将这些检测数据汇集至电子计算机，在计算内可以自动计算电磁锅炉的换热效率
然而，由于无法检测IGBT控制输出单元的功耗，从而导致所计算的换热效率的精确性较低。
图1是本申请一实施例提供的一种电磁锅炉换热效率测试装置的结构示意图；图2是图1中功耗检测组件的结构示意图。
参照图1和图2，本申请实施例提供了一种电磁锅炉换热效率测试装置，包括：加热组件100、储液箱200、测温组件300、流量计400和功耗检测组件500；
加热组件100包括加热线圈110、变频控制机构120和加热箱130，加热线圈110和变频控制机构120电连接，变频控制机构120被配置为向加热线圈110提供电源；加热线圈110缠绕于加热箱130外侧壁，加热线圈110被配置为加热加热箱130内的液体；
储液箱200的出液端通过第一管道600和加热箱130的进液端连接，储液箱200的进液端通过第二管道700和加热箱130的出液端连接；
测温组件300包括第一测温组件310和第二测温组件320，第一测温组件310设置于第一管道600，第一测温组件310被配置为检测储液箱200出液端的液体温度；第二测温组件320设置于第二管道700，第二测温组件320被配置为检测储液箱200出液端的液体温度；
流量计400设置于第一管道600，流量计400被配置为检测进入加热箱130内液体的流量；
功耗检测组件500包括供电电源510和负载电路520，供电电源510和负载电路520电连接，负载电路520和变频控制机构120电连接，变频控制机构120的功耗为供电电源510的总功耗与负载电路520的功耗之差。
例如，第一测温组件310可以设置为第一热电偶，其中，第一热电偶被配置为检测储液箱200出液端的液体温度；第二测温组件320可以设置为第二热电偶，第二热电偶被配置为检测储液箱200进液端的液体温度。
需要说明的是，变频控制机构120可以采用IGBT变频控制输出机构，例如，在加热组件100的加热过程中，IGBT变频控制机构120将380V、50Hz的交流电压转变为特定频率的交流电压，输出特定频率的交变电流，交变电流流过加热线圈110，激励出高速变化的磁场，高速变化的磁感线切割加热箱130内部的金属产生感应电流，由于电流的焦耳热效应，加热箱130快速产生热量，温度升高，从而对流过加热箱130的液体进行加热。需要进一步说明的是，加热箱130采用金属材质，如铁、铜等材质制成。
又例如，储液箱200可以设置为水。
从上述描述中，可以看出本方案实现了如下技术效果：
本申请实施例提供了一种电磁锅炉换热效率测试装置，本申请实施例通过将第一测温组件310设置于第一管道600，可以检测储液箱200出液端的液体温度，通过将第二测温组件320设置于第二管道700，可以检测储液箱200进液端的温度；通过流量计400的设置，可以检测进入加热箱130内液体的流量。进一步的，本申请实施例通过供电电源510和负载电路520的设置，从而能够通过供电电源510的总功耗和负载电路520的功耗之差计算变频控制机构120的功耗。通过本申请实施例的设置，可以同时测量储液箱200进出液端的液体温度、以及进入加热箱130内液体的流量，以及变频控制机构120的功耗，进而能够准确的计算得到电磁锅炉的换热效率。
在一些示例中，供电电源510设置为直流电源，直流电源和变频控制机构120电连接，直流电源处设置有电流表511，电流表511被配置为检测直流电源的电流值。变频控制机构120还和负载电路520电连接，负载电路520处设置有电压表522，电压表522被配置为检测负载电路520的电压值。
本申请实施例通过在直流电源处设置电流表511，能够检测直流电源的电流值，通过直流电源的电流值以及直流电源的额定电压，即可以计算直流电源的总功耗。本申请实施例通过在负载电路520处设置电压表522，能够检测负载电路520的电压值，通过负载电路520的电压值以及负载电路520已知的电阻，即可以计算负载电路520的总功耗。进一步的，可以通过直流电源的总功耗减去负载电路520的总功耗可以计算变频控制机构120的功耗。
在其他的一些示例中，变频控制机构120功耗为：
其中，p表示变频控制机构120的功耗；U表示直流电源的电压值；I表示电流表511所检测的直流电源的电流值；U1表示电压表522所检测的负载电路520的电压值；R表示负载电路520的电阻值。
在一些示例中，电磁锅炉的换热效率为：
其中，η表示电磁锅炉的换热效率；ρ表示液体的密度；Q表示流量计400所检测的进入加热箱130的液体流量；P表示电磁锅炉输入的总功率；T1表示第一测温组件310所检测的储液箱200出液端的温度；T2表示第二测温组件320所检测的储液箱200进液端的温度。
在一些示例中，测试装置还包括控制器540，电压表522、电流表511、测温组件300和流量计400均与控制器540连接。
例如，控制器540可以设置为计算机。
本申请实施例通过控制器540的设置，且电压表522、电流表511、测温组件300、流量计400和控制器540连接，将电压表522检测到的负载电路520的电压值，将电流表511检测到的直流电源的电流，流量计400检测到的进入加热箱130液体内的流量，以计算电磁锅炉的换热效率。
在另外的一种实现方式中，功耗检测组件500还包括信号发生器530，信号发生器530和变频控制机构120电连接，信号发生器530被配置为变频控制机构120提供信号源。
需要说明的是，信号发生器530是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时，以及测量元器件的特性与参数时，用作测试的信号源或激励源。
本申请实施例通过信号发生器530的设置，能够为变频控制机构120提供信号源。
在一些示例中，负载电路520包括电阻元件，电压表522用于检测电阻元件两端的电压。
需要说明的是，电阻元件可以采用感性负载，或者纯电感元件，或者纯电阻元件等。
本申请实施例通过负载电路520的设置，能够通过计算供电电源510的总功耗和负载电路520的功耗之差计算变频控制机构120的功耗，进而准确计算电磁锅炉的换热效率。
在一些示例中，加热组件100还包括保护壳131，保护壳131罩设于加热线圈110的外部。
需要说明的是，保护壳131和加热线圈110之间具有一定的间隔空间。
例如，保护壳131可以设置为隔热件。
本申请实施例通过保护壳131的设置，一方面，能够对加热线圈110和加热箱130起到保护作用；另一方面，能够防止工作人员直接接触加热线圈110，对工作人员起到了一定的保护作用。
在一些示例中，储液箱200内还设置有水位计210，水位计210被配置为检测储液箱200的水位。
本申请实施例通过水位计210的设置，能够实时监测储液箱200内的液体水位，以根据液体的水位向储液箱200内加入液体。
在其他的一些示例中，第一管道600还设置有控制阀610，控制阀610被配置为控制储液箱200出液端的液体流量。
本申请实施例通过控制阀610的设置，可以控制进入至加热箱130内的液体的流量。
容易理解的是，本领域技术人员在本申请提供的几个实施例的基础上，可以对本申请的实施例进行结合、拆分、重组等得到其他实施例，这些实施例均没有超出本申请的保护范围。
以上的具体实施方式，对本申请实施例的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本申请实施例的具体实施方式而已，并不用于限定本申请实施例的保护范围，凡在本申请实施例的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请实施例的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电磁锅炉换热效率测试装置，其特征在于，包括：加热组件(100)、储液箱(200)、测温组件(300)、流量计(400)和功耗检测组件(500)；
所述加热组件(100)包括加热线圈(110)、变频控制机构(120)和加热箱(130)，所述加热线圈(110)和所述变频控制机构(120)电连接，所述变频控制机构(120)被配置为向所述加热线圈(110)提供电源；所述加热线圈(110)缠绕于所述加热箱(130)外侧壁，所述加热线圈(110)被配置为加热所述加热箱(130)内的液体；
所述储液箱(200)的出液端通过第一管道(600)和所述加热箱(130)的进液端连接，所述储液箱(200)的进液端通过第二管道(700)和所述加热箱(130)的出液端连接；
所述测温组件(300)包括第一测温组件(310)和第二测温组件(320)，所述第一测温组件(310)设置于所述第一管道(600)，所述第一测温组件(310)被配置为检测所述储液箱(200)出液端的液体温度；所述第二测温组件(320)设置于所述第二管道(700)，所述第二测温组件(320)被配置为检测所述储液箱(200)出液端的液体温度；
所述流量计(400)设置于所述第一管道(600)，所述流量计(400)被配置为检测进入所述加热箱(130)内液体的流量；
所述功耗检测组件(500)包括供电电源(510)和负载电路(520)，所述供电电源(510)和所述负载电路(520)电连接，所述负载电路(520)和所述变频控制机构(120)电连接，所述变频控制机构(120)的功耗为所述供电电源(510)的总功耗与所述负载电路(520)的功耗之差。
2.根据权利要求1所述的一种电磁锅炉换热效率测试装置，其特征在于，所述供电电源(510)设置为直流电源，所述直流电源和所述变频控制机构(120)电连接，所述直流电源处设置有电流表(511)，所述电流表(511)被配置为检测所述直流电源的电流值；
所述变频控制机构(120)还和所述负载电路(520)电连接，所述负载电路(520)处设置有电压表(522)，所述电压表(522)被配置为检测所述负载电路(520)的电压值。
3.根据权利要求2所述的一种电磁锅炉换热效率测试装置，其特征在于，所述变频控制机构(120)功耗为：
其中，p表示所述变频控制机构(120)的功耗；U表示所述直流电源的电压值；I表示所述电流表(511)所检测的所述直流电源的电流值；U1表示电压表(522)所检测的负载电路(520)的电压值；R表示所述负载电路(520)的电阻值。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种电磁锅炉换热效率测试装置，其特征在于，所述电磁锅炉的换热效率为：
其中，η表示所述电磁锅炉的换热效率；ρ表示所述液体的密度；Q表示所述流量计(400)所检测的进入所述加热箱(130)的所述液体的流量；P表示所述电磁锅炉输入的总功率；T1表示所述第一测温组件(310)所检测的所述储液箱(200)出液端的温度；T2表示所述第二测温组件(320)所检测的所述储液箱(200)进液端的温度。
5.根据权利要求2所述的一种电磁锅炉换热效率测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括控制器(540)，所述电压表(522)、所述电流表(511)、所述测温组件(300)和所述流量计(400)均与所述控制器(540)连接。
6.根据权利要求1所述的一种电磁锅炉换热效率测试装置，其特征在于，所述功耗检测组件(500)还包括信号发生器(530)，所述信号发生器(530)和所述变频控制机构(120)电连接，所述信号发生器(530)被配置为所述变频控制机构(120)提供信号源。
7.根据权利要求2所述的一种电磁锅炉换热效率测试装置，其特征在于，所述负载电路(520)包括电阻元件，所述电压表(522)用于检测所述电阻元件两端的电压。
8.根据权利要求1所述的一种电磁锅炉换热效率测试装置，其特征在于，所述加热组件(100)还包括保护壳(131)，所述保护壳(131)罩设于所述加热线圈(110)的外部。
9.根据权利要求1所述的一种电磁锅炉换热效率测试装置，其特征在于，所述储液箱(200)内还设置有水位计(210)，所述水位计(210)被配置为检测所述储液箱(200)的水位。
10.根据权利要求1所述的一种电磁锅炉换热效率测试装置，其特征在于，所述第一管道(600)还设置有控制阀(610)，所述控制阀(610)被配置为控制所述储液箱(200)出液端的液体的流量。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |