专利名称：太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能热水器技术领域，特别涉及一种太阳能热水器用水温水位 传感器的冷热冲击模拟测试系统。
背景技术：
随着自动化设备在工业领域应用越来越广泛，冷热冲击设备近年来也发展的非常 迅速。目前市面上的冷热冲击设备多数设计成实验箱的结构，其进行冷热冲击的空间为密 封箱，这对于测试特定产品是非常有利的，但也有很多场合并不适用。另外，目前常用的冷 热冲击设备(实验箱)价格较高，十几万甚至几十万不等，这就使得其推广大大受到局限。在太阳能热水器领域，热水器的水温水位传感器是一个重要的元件，水温水位传 感器放到水箱使用，要经受得住水箱冷水热水交替循环的考验。因此，在太阳能热水器的研 究开发过程中，对水温水位传感器进行冷热冲击的模拟实验是相当重要的。然而，关于水温 水位传感器的冷热冲击模拟方法及设备，业界一直没有成熟的技术方案，而目前市面上常 见的冷热冲击设备也不能很好的模拟传感器的实际使用环境。

实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、模拟效果 较好的太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统。本实用新型的技术方案为一种太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟 测试系统，包括热水容器、冷水容器、自动控制单元、待测传感器固定带、左右移动机构和上 下移动机构，热水容器上设有分别与自动控制单元连接的第一温度传感器和加热器，冷水 容器上设有分别与自动控制单元连接的第二温度传感器和冷却器，待测传感器固定带一端 分别与左右移动机构和上下移动机构连接，另一端与待测传感器连接，左右移动机构和上 下移动机构还分别与自动控制单元连接。所述上下移动机构包括相连接的第一步进电机和多个第一定滑轮，各个第一定滑 轮之间通过待测传感器固定带连接；所述左右移动机构包括第二步进电机、第三步进电机 和多个第二定滑轮，第二步进电机设于热水容器一侧，第三步进电机设于冷水容器一侧，第 二步进电机和第三步进电机之间设有多个第二定滑轮，各个第二定滑轮之间通过传动带连 接；传动带上设有滑动组件，待测传感器固定带中部穿过滑动组件；第一步进电机、第二步 进电机和第三步进电机分别与自动控制单元连接。所述滑动组件包括相配合的滑轮组和滑轨，滑轮组包括相配合的两个型号相同的 滑轮，待测传感器固定带穿过两个滑轮的配合处。所述自动控制单元内包括依次连接的计时模块、电机控制模块、数据接收模块、数 据比较处理模块和信号输出模块，电机控制模块还通过输出引脚分别与第一步进电机、第 二步进电机和第三步进电机连接，数据接收模块还通过输入引脚分别与第一温度传感器、 第二温度传感器和待测传感器连接，信号输出模块通过输出引脚分别与加热器和冷却器连接。所述加热器为电热棒。所述冷却器为冰柜。本实用新型一种太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统使用 时，其工作过程是在自动控制单元的控制面板分别设置好待测传感器在热水容器和冷水 容器内的停留时间、热水额定温度、冷水额定温度，启动系统后，自动控制单元的计时模块 开始计时，待停留时间达到设定值后，由电机控制模块控制各步进电机动作，将待测传感器 送至热水容器或冷水容器内，待测传感器在热水容器和冷水容器内交替停留；当待测传感 器停留于热水容器或冷水容器内时，第一温度传感器或第二温度传感器实时检测热水容器 内的热水温度或冷水容器内的冷水温度，并通过数据接收模块将检测值送至数据比较处理 模块，数据比较处理模块将检测值与对应的热水额定温度或冷水额定温度进行比较，若存 在差值，则通过信号输出模块控制加热器对热水容器进行加热或控制冷却器对冷水容器进 行冷却；当待测传感器停留于热水容器或冷水容器内时，待测传感器也实时检测热水容器 内的热水温度或冷水容器内的冷水温度，并通过数据接收模块送至数据比较处理模块，数 据比较处理模块将待测传感器检测得到的温度值与第一温度传感器或第二温度传感器检 测得到的温度值进行比较，若存在差值，则关闭系统结束模拟测试，若温度值一致，则系统 保持继续测试。上述过程中，待测传感器在热水容器和冷水容器之间移动时，通过第一步进 电机和相应的第一定滑轮拉动待测传感器固定带，带动待测传感器上下移动；通过第二步 进电机、第三步进电机和相应的第二定滑轮拉动传动带，使滑轮组沿着滑轨左右运动，从而 通过待测传感器固定带带动待测传感器左右移动。本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果本实用新型的系统结构简单，原理易懂，各参数的设置可在自动控制单元的触摸 屏控制面板上完成，采用100%触摸屏操作，其软件程序固化在EPROM里，任何操作人员只 要经过简单培训都可以掌握使用，设备的维护也较为简单，设备投资成本低。本实用新型的系统针对太阳能热水器的水温水位传感器测试而提出，其模拟效果 逼真，测试结果准确，有利于水温水位传感器耐用性的研究。本实用新型的系统除了可应用于太阳能热水器的水温水位传感器的冷热冲击模 拟测试，也可以应用于相近领域内各种传感器或其它元件的冷热冲击模拟测试。

图1为本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实 施方式不限于此。实施例本实施例一种太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统，如图1 所示，包括热水容器1、冷水容器2、自动控制单元3、待测传感器固定带4、左右移动机构和 上下移动机构，热水容器1上设有分别与自动控制单元3连接的第一温度传感器5和加热
4器6，冷水容器2上设有分别与自动控制单元3连接的第二温度传感器7和冷却器8，待测 传感器固定带4 一端分别与左右移动机构和上下移动机构连接，另一端与待测传感器9连 接，左右移动机构和上下移动机构还分别与自动控制单元3连接。上下移动机构包括相连接的第一步进电机10和多个第一定滑轮11，各个第一定 滑轮11之间通过待测传感器固定带4连接；左右移动机构包括第二步进电机12、第三步进 电机13和多个第二定滑轮14，第二步进电机12设于热水容器9 一侧，第三步进电机13设 于冷水容器2 —侧，第二步进电机12和第三步进电机13之间设有多个第二定滑轮14，各 个第二定滑轮14之间通过传动带15连接；传动带15上设有滑动组件16，待测传感器固定 带4中部穿过滑动组件16 ；第一步进电机10、第二步进电机12和第三步进电机13分别与 自动控制单元3连接。滑动组件16包括相配合的滑轮组和滑轨，滑轮组包括相配合的两个型号相同的 滑轮，待测传感器固定带4穿过两个滑轮的配合处。自动控制单元3内包括依次连接的计时模块、电机控制模块、数据接收模块、数据 比较处理模块和信号输出模块，电机控制模块还通过输出引脚分别与第一步进电机10、第 二步进电机12和第三步进电机13连接，数据接收模块还通过输入引脚分别与第一温度传 感器5、第二温度传感器7和待测传感器9连接，信号输出模块通过输出引脚分别与加热器 6和冷却器8连接。本实施例中，加热器6为电热棒，冷却器8为冰柜。本实施例一种太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统使用时， 其工作过程是在自动控制单元3的控制面板分别设置好待测传感器9在热水容器1和冷 水容器2内的停留时间、热水额定温度、冷水额定温度，启动系统后，自动控制单元6的计时 模块开始计时，待停留时间达到设定值后，由电机控制模块控制各步进电机动作，将待测传 感器9送至热水容器1或冷水容器2内，待测传感器9在热水容器1和冷水容器2内交替停 留；当待测传感器9停留于热水容器1或冷水容器2内时，第一温度传感器5或第二温度传 感器7实时检测热水容器1内的热水温度或冷水容器2内的冷水温度，并通过数据接收模 块将检测值送至数据比较处理模块，数据比较处理模块将检测值与对应的热水额定温度或 冷水额定温度进行比较，若存在差值，则通过信号输出模块控制加热器6对热水容器1进行 加热或控制冷却器9对冷水容器2进行冷却；当待测传感器9停留于热水容器1或冷水容 器2内时，待测传感器9也实时检测热水容器1内的热水温度或冷水容器2内的冷水温度， 并通过数据接收模块送至数据比较处理模块，数据比较处理模块将待测传感器9检测得到 的温度值与第一温度传感器5或第二温度传感器6检测得到的温度值进行比较，若存在差 值，则关闭系统结束模拟测试，若温度值一致，则系统保持继续测试。上述过程中，待测传感 器9在热水容器和冷水容器之间移动时，通过第一步进电机10和相应的第一定滑轮11拉 动待测传感器固定带4，带动待测传感器9上下移动；通过第二步进电机12、第三步进电机 13和相应的第二定滑轮14拉动传动带15，使滑轮组沿着滑轨左右运动，从而通过待测传感 器固定带4带动待测传感器9左右移动，图1中虚线部分表示待测传感器9停留在冷水容 器2内时的状态。如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施 例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。
权利要求太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统，其特征在于，包括热水容器、冷水容器、自动控制单元、待测传感器固定带、左右移动机构和上下移动机构，热水容器上设有分别与自动控制单元连接的第一温度传感器和加热器，冷水容器上设有分别与自动控制单元连接的第二温度传感器和冷却器，待测传感器固定带一端分别与左右移动机构和上下移动机构连接，另一端与待测传感器连接，左右移动机构和上下移动机构还分别与自动控制单元连接。
2.根据权利要求1所述太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统，其 特征在于，所述上下移动机构包括相连接的第一步进电机和多个第一定滑轮，各个第一定 滑轮之间通过待测传感器固定带连接；所述左右移动机构包括第二步进电机、第三步进电 机和多个第二定滑轮，第二步进电机设于热水容器一侧，第三步进电机设于冷水容器一侧， 第二步进电机和第三步进电机之间设有多个第二定滑轮，各个第二定滑轮之间通过传动带 连接；传动带上设有滑动组件，待测传感器固定带中部穿过滑动组件；第一步进电机、第二 步进电机和第三步进电机分别与自动控制单元连接。
3.根据权利要求2所述太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统，其 特征在于，所述滑动组件包括相配合的滑轮组和滑轨，滑轮组包括相配合的两个型号相同 的滑轮，待测传感器固定带穿过两个滑轮的配合处。
4.根据权利要求1所述太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统，其 特征在于，所述自动控制单元内包括依次连接的计时模块、电机控制模块、数据接收模块、 数据比较处理模块和信号输出模块，电机控制模块还通过输出引脚分别与第一步进电机、 第二步进电机和第三步进电机连接，数据接收模块还通过输入引脚分别与第一温度传感 器、第二温度传感器和待测传感器连接，信号输出模块通过输出引脚分别与加热器和冷却 器连接。
5.根据权利要求1所述太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统，其 特征在于，所述加热器为电热棒。
6.根据权利要求1所述太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统，其 特征在于，所述冷却器为冰柜。
专利摘要本实用新型公开一种太阳能热水器用水温水位传感器的冷热冲击模拟测试系统，包括热水容器、冷水容器、自动控制单元、待测传感器固定带、左右移动机构和上下移动机构，热水容器上设有分别与自动控制单元连接的第一温度传感器和加热器，冷水容器上设有分别与自动控制单元连接的第二温度传感器和冷却器，待测传感器固定带一端分别与左右移动机构和上下移动机构连接，另一端与待测传感器连接，左右移动机构和上下移动机构还分别与自动控制单元连接。本实用新型的系统针对太阳能热水器的水温水位传感器测试而提出，其模拟效果逼真，测试结果准确，有利于水温水位传感器耐用性的研究，其系统结构简单，原理易懂，设备投资成本也低。
文档编号G01K15/00GK201731959SQ20102020265
公开日2011年2月2日 申请日期2010年5月25日 优先权日2010年5月25日
发明者不公告发明人 申请人:惠州市卓耐普智能技术有限公司