一種熱水器用恒定水溫調(diào)節(jié)器及其實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水溫調(diào)節(jié)器，具體是涉及一種熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器及其 實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水溫調(diào)節(jié)器是工業(yè)應(yīng)用和生活電器領(lǐng)域中不可或缺的設(shè)備，大多數(shù)溫控設(shè)備使用 過(guò)程中，如果周圍環(huán)境參數(shù)發(fā)生變化，溫控設(shè)備本身的溫度也將隨著變化，當(dāng)溫度傳感器檢 測(cè)到被控對(duì)象溫度發(fā)生變化時(shí)，相對(duì)實(shí)際溫度變化的時(shí)間已經(jīng)滯后了，這時(shí)再適當(dāng)調(diào)節(jié)水 溫，使被控對(duì)象本身的溫度趨向穩(wěn)定，還需要很長(zhǎng)一段時(shí)間，水溫調(diào)節(jié)器可以自動(dòng)整定現(xiàn)場(chǎng) 的滯后時(shí)間。
[0003] 現(xiàn)有的熱水器用大多數(shù)是手動(dòng)水溫調(diào)節(jié)器，在使用時(shí)具有一定的局限性，熱水器 用水溫調(diào)節(jié)器由于是作為生活電器使用，不僅具有一定的局限性，還不適合特定的場(chǎng)合使 用，沒(méi)有可擴(kuò)展性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種可廣泛應(yīng)用于工業(yè) 以及生活電器的熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器及其實(shí)現(xiàn)方法。
[0005] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器，包括動(dòng) 力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)，所述動(dòng)力系統(tǒng)與所述水循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)電連接， 所述控制系統(tǒng)與所述執(zhí)行系統(tǒng)通過(guò)電連接，所述執(zhí)行系統(tǒng)與所述水循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)電連接， 所述動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)，所述控制系統(tǒng)包括單片機(jī)，所述水循環(huán)系統(tǒng)包括水箱和管道，所述 水箱上方設(shè)有進(jìn)水口，所述水箱下方設(shè)有出水口，所述進(jìn)水口包括第一進(jìn)水口和第二進(jìn)水 口，所述第一進(jìn)水口和第二進(jìn)水口分別設(shè)于所述水箱兩端，所述第一進(jìn)水口通過(guò)第一管道 以及所述第二進(jìn)水口通過(guò)第二管道與所述出水口連接，所述第一管道內(nèi)部設(shè)有第一溫度傳 感器、第一電動(dòng)閥和第一流速傳感器，所述第二管道內(nèi)部設(shè)有第二溫度傳感器、第二電動(dòng)閥 和第二流速傳感器，所述出水口處設(shè)有第三溫度傳感器和閥門，所述第一電動(dòng)閥控制所述 第一管道流水面積以及所述第二電動(dòng)閥控制所述第二管道流水面積。
[0006] 進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)還包括分別與所述單片機(jī)連接的用戶界面和報(bào)警裝置。
[0007] 進(jìn)一步地，所述用戶界面上方設(shè)有顯示器，所述顯示器采用LED顯示屏或IXD顯示 屏。
[0008] 進(jìn)一步地，所述單片機(jī)采用AT89S51單片機(jī)。
[0009] 本發(fā)明提出的一種熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：
[0010]S1:通過(guò)所述用戶界面設(shè)定目標(biāo)溫度；
[0011] S2:所述單片機(jī)判斷所述目標(biāo)溫度是否處于預(yù)先設(shè)定的最高溫度和最低溫度之 間，如果是，則進(jìn)入S3;如果不是，則所述報(bào)警裝置報(bào)警出錯(cuò)；
[0012] S3:所述單片機(jī)計(jì)算所述第一管道流水面積和所述第二管道流水面積比并發(fā)送指 令給所述執(zhí)行系統(tǒng)；
[0013] S4:所述執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)接收到的指令調(diào)節(jié)所述第一電動(dòng)閥控制所述第一管道流水 面積以及調(diào)節(jié)所述第二電動(dòng)閥控制所述第二管道流水面積。
[0014] 進(jìn)一步地，還包括反饋環(huán)節(jié)，所述反饋環(huán)節(jié)包括以下步驟：
[0015]S51:第三溫度傳感器采集出水口處水溫并將該水溫信號(hào)發(fā)送給所述單片機(jī)；
[0016] S52:所述單片機(jī)將所述出水口處水溫與所述目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，如果相同，則結(jié) 束；如果不相同，則進(jìn)入S53;
[0017] S53:第一溫度傳感器采集第一進(jìn)水口處水溫并將該水溫信號(hào)傳給所述單片機(jī)以 及第二溫度傳感器采集第二進(jìn)水口處水溫并將該水溫信號(hào)傳給所述單片機(jī)；
[0018] S54:所述單片機(jī)比較第一進(jìn)水口處水溫和第二進(jìn)水口處水溫的大小并發(fā)送指令 給所述執(zhí)行系統(tǒng)；
[0019] S55:所述執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)接收到的指令調(diào)節(jié)第一電動(dòng)閥和第二電動(dòng)閥，如果所述出 水口處水溫小于所述目標(biāo)溫度值，則所述執(zhí)行系統(tǒng)開(kāi)通溫度較高的進(jìn)水口處電動(dòng)閥，否則 所述執(zhí)行系統(tǒng)開(kāi)通溫度較低的進(jìn)水口處電動(dòng)閥。
[0020] 進(jìn)一步地，所述步驟S3具體包括以下步驟：
[0021] S31 :首先根據(jù)公式（1)計(jì)算所述第一管道流水面積和所述第二管道流水面積比：
[0022]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器，其特征在于：包括動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、水循環(huán) 系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)，所述動(dòng)力系統(tǒng)與所述水循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)電連接，所述控制系統(tǒng)與所述執(zhí)行 系統(tǒng)通過(guò)電連接，所述執(zhí)行系統(tǒng)與所述水循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)電連接，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)，所 述控制系統(tǒng)包括單片機(jī)，所述水循環(huán)系統(tǒng)包括水箱和管道，所述水箱上方設(shè)有進(jìn)水口，所述 水箱下方設(shè)有出水口，所述進(jìn)水口包括第一進(jìn)水口和第二進(jìn)水口，所述第一進(jìn)水口和第二 進(jìn)水口分別設(shè)于所述水箱兩端，所述第一進(jìn)水口通過(guò)第一管道以及所述第二進(jìn)水口通過(guò)第 二管道與所述出水口連接，所述第一管道內(nèi)部設(shè)有第一溫度傳感器、第一電動(dòng)閥和第一流 速傳感器，所述第二管道內(nèi)部設(shè)有第二溫度傳感器、第二電動(dòng)閥和第二流速傳感器，所述出 水口處設(shè)有第三溫度傳感器和閥門，所述第一電動(dòng)閥控制所述第一管道流水面積以及所述 第二電動(dòng)閥控制所述第二管道流水面積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器，其特征在于：所述控制系統(tǒng) 還包括分別與所述單片機(jī)連接的用戶界面和報(bào)警裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器，其特征在于：所述用戶界面 上方設(shè)有顯示器，所述顯示器采用LED顯示屏或IXD顯示屏。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器，其特征在于：所述單片機(jī)采 用AT89S51單片機(jī)。
5. -種如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)方法，其 特征在于：包括以下步驟： 51 :通過(guò)所述用戶界面設(shè)定目標(biāo)溫度； 52 :所述單片機(jī)判斷所述目標(biāo)溫度是否處于預(yù)先設(shè)定的最高溫度和最低溫度之間，如 果是，則進(jìn)入S3 ;如果不是，則所述報(bào)警裝置報(bào)警出錯(cuò)； S3:所述單片機(jī)計(jì)算所述第一管道流水面積和所述第二管道流水面積比并發(fā)送指令給 所述執(zhí)行系統(tǒng)； S4:所述執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)接收到的指令調(diào)節(jié)所述第一電動(dòng)閥控制所述第一管道流水面積 以及調(diào)節(jié)所述第二電動(dòng)閥控制所述第二管道流水面積。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：還 包括反饋環(huán)節(jié)，所述反饋環(huán)節(jié)包括以下步驟： 551 :第三溫度傳感器采集出水口處水溫并將該水溫信號(hào)發(fā)送給所述單片機(jī)； 552 :所述單片機(jī)將所述出水口處水溫與所述目標(biāo)溫度進(jìn)行比較，如果相同，則結(jié)束； 如果不相同，則進(jìn)入S53 ; 553 :第一溫度傳感器采集第一進(jìn)水口處水溫并將該水溫信號(hào)傳給所述單片機(jī)以及第 二溫度傳感器采集第二進(jìn)水口處水溫并將該水溫信號(hào)傳給所述單片機(jī)； S54:所述單片機(jī)比較第一進(jìn)水口處水溫和第二進(jìn)水口處水溫的大小并發(fā)送指令給所 述執(zhí)行系統(tǒng)； S55 :所述執(zhí)行系統(tǒng)根據(jù)接收到的指令調(diào)節(jié)第一電動(dòng)閥和第二電動(dòng)閥，如果所述出水口 處水溫小于所述目標(biāo)溫度值，則所述執(zhí)行系統(tǒng)開(kāi)通溫度較高的進(jìn)水口處電動(dòng)閥，否則所述 執(zhí)行系統(tǒng)開(kāi)通溫度較低的進(jìn)水口處電動(dòng)閥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：所 述步驟S3具體包括以下步驟： 531 :首先根據(jù)公式（1)計(jì)算所述第一管道流水面積和所述第二管道流水面積比：
532 :如果所述第一管道流水面積和所述第二管道流水面積比值大于1，則所述第一管 道完全進(jìn)水不受控制，所述第二管道流水面積根據(jù)公式（2)計(jì)算；如果所述第一管道流水 面積和所述第二管道流水面積比值小于1，則所述第二管道完全進(jìn)水不受控制，所述第一管 道流水面積根據(jù)公式（3)計(jì)算；
其中，T1表示第一進(jìn)水口處水溫，T 2表示第二進(jìn)水口處水溫，T 3表示目標(biāo)溫度值，S 1表 示所述第一管道流水面積，S2表示所述第二管道流水面積，V i表示第一管道水流速度，V 2表 示第二管道流水速度。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種熱水器用自動(dòng)恒定水溫調(diào)節(jié)器，包括動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)，所述動(dòng)力系統(tǒng)與所述水循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)電連接，所述控制系統(tǒng)與所述執(zhí)行系統(tǒng)通過(guò)電連接，所述執(zhí)行系統(tǒng)與所述水循環(huán)系統(tǒng)通過(guò)電連接，所述動(dòng)力系統(tǒng)包括電機(jī)，所述控制系統(tǒng)包括單片機(jī)，所述水循環(huán)系統(tǒng)包括水箱和管道，所述水箱上方設(shè)有進(jìn)水口，所述水箱下方設(shè)有出水口，所述進(jìn)水口包括第一進(jìn)水口和第二進(jìn)水口，該熱水器用恒定水溫調(diào)節(jié)器具有可擴(kuò)展性，適合特殊的場(chǎng)合使用；為了確保最終溫度調(diào)節(jié)到位，設(shè)有反饋環(huán)節(jié)，提高了設(shè)備使用的準(zhǔn)確率。
【IPC分類】F24H9-20
【公開(kāi)號(hào)】CN104833101
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510267951
【發(fā)明人】丁濤, 王曉璐, 李永琳, 陳望, 龔嘉晨, 莊宇鵬
【申請(qǐng)人】金陵科技學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月22日