摘要：文章分析了有關(guān)散熱量測定的技術(shù)原理，提出了改善系統(tǒng)性能和提高系統(tǒng)精度的設(shè)計(jì)方法以及縮短系統(tǒng)時(shí)間、加速穩(wěn)態(tài)過程與數(shù)據(jù)處理的新思路。本檢測裝置完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求，具有一定實(shí)時(shí)高精度性能，對(duì)于準(zhǔn)確檢測采暖散熱器散熱量,節(jié)約能源提供了保障。 

　　關(guān)鍵詞：采暖散熱器；散熱量；基準(zhǔn)點(diǎn)空氣溫度 

　　0引言 

　　近幾年來，我國對(duì)供暖節(jié)能越來越重視。面對(duì)蓬勃發(fā)展的各種類型的散熱器產(chǎn)品，確保產(chǎn)品質(zhì)量，已成為行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。采暖散熱器重要的技術(shù)指標(biāo)之一就是散熱量。測量準(zhǔn)確的散熱器的散熱量是推行節(jié)能的非常關(guān)鍵一步。傳統(tǒng)的采暖散熱器散熱量測定，由于設(shè)計(jì)落后，控制精度低，系統(tǒng)穩(wěn)定性能差，導(dǎo)致測試時(shí)間長，不僅是耗時(shí)耗能，而且測試的結(jié)果不準(zhǔn)確�；谶@個(gè)目的，在總結(jié)過去生產(chǎn)同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和制造了采暖散熱器熱工性能檢測裝置，采用全新的設(shè)計(jì)理念和控制手段，在散熱器進(jìn)口水溫控制，小室室內(nèi)空氣溫度控制、水流量控制等諸多方面均有重大突破。本文著重介紹了該檢測設(shè)備控制系統(tǒng)的組成及控制原理、系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及流程。 

　　1控制系統(tǒng)的組成及控制原理 

　　1.1 系統(tǒng)測量理論依據(jù)散熱器檢測的主要任務(wù)是保持散熱器水流量一定時(shí)，在高中低溫三種工況下分別測量其進(jìn)口水溫和周圍空氣溫度，由此計(jì)算并擬合出散熱量公式。測量的準(zhǔn)確性主要取決于三個(gè)參數(shù)的控制精度，國家散熱器檢測標(biāo)準(zhǔn)要求把進(jìn)口水溫度的波動(dòng)控制在±0.1℃波動(dòng)范圍內(nèi)，水的流量的波動(dòng)控制在±0.5%波動(dòng)范圍內(nèi)，而散熱器所在檢測小室的空氣溫度要控制在±0.1℃。這樣的精度要求是很高的。因而在設(shè)計(jì)上重點(diǎn)要解決二個(gè)問題：①加熱速度快且過沖��；②流量調(diào)節(jié)平穩(wěn)跟隨特性好。 

　　1.2 控制系統(tǒng)的組成及控制原理SRJ測控系統(tǒng)控制主要由四部分組成：基準(zhǔn)點(diǎn)空氣溫度控制（閉式小室溫度控制）；進(jìn)水口溫度的控制；出水口溫度的控制；校正稱重系統(tǒng)控制。如圖1。通過調(diào)節(jié)夾層循環(huán)系統(tǒng)、熱媒循環(huán)系統(tǒng)，控制基準(zhǔn)點(diǎn)、進(jìn)口、出口的溫度穩(wěn)定在目標(biāo)值±0.1℃內(nèi)，調(diào)節(jié)變頻泵控制熱媒的流量在±0.5%波動(dòng)范圍內(nèi)，自控系統(tǒng)對(duì)這四個(gè)參數(shù)進(jìn)行定時(shí)采集監(jiān)測，當(dāng)在至少30min內(nèi)所得到的所有讀數(shù)與平均值的最大偏差控制在要求的范圍內(nèi)，在這一狀態(tài)下已達(dá)到穩(wěn)定要求，本系統(tǒng)采用成熟先進(jìn)的控制算法，自動(dòng)的確定出散熱器的特征公式，自動(dòng)的計(jì)算出采暖散熱器的散熱量。 

　　2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 

　　由進(jìn)口PLC與工業(yè)控制專用計(jì)算機(jī)組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)，具有運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，配有高精度溫度變送器、流量計(jì)，完成現(xiàn)場高速、準(zhǔn)確可靠的控制。如圖2所示。工業(yè)計(jì)算機(jī)、軟件（主態(tài)）：用于顯示、計(jì)算；可編程序控制器（PLC）、A/D.D/A轉(zhuǎn)換模塊、COM4：用于模擬量的采集、參數(shù)調(diào)節(jié)、加熱器、比例調(diào)節(jié)閥、變頻器及閥、泵、電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制；采集模塊、傳送模塊：用于各部位數(shù)字傳感器的采集及傳送；打印機(jī)：用于檢測報(bào)告的輸出。 

　　3檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及流程 

　　本檢測系統(tǒng)上位機(jī)軟件采用功能強(qiáng)大的組態(tài)軟件�？刂葡到y(tǒng)流程圖如圖3所示。 

　　①基準(zhǔn)點(diǎn)溫度控制是由空氣加熱器和制冷機(jī)完成的，為了提高控制精度、減少試驗(yàn)時(shí)間、節(jié)約能源，應(yīng)用變頻技術(shù)控制制冷機(jī)，使小室的基準(zhǔn)溫度快速達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。②試件入口供水溫度的調(diào)節(jié)：試件供水溫度的調(diào)節(jié)是一個(gè)獨(dú)立的閉環(huán)控制，試件入口溫度由T2檢測，溫度由二級(jí)加熱調(diào)整，其溫度可由自編快速PID調(diào)控，實(shí)現(xiàn)加熱速度快且過沖小。③出口水溫調(diào)節(jié)是靠調(diào)節(jié)變頻水泵控制回路流量實(shí)現(xiàn)的，采用比例增量、減量控制方法，使熱媒的流量調(diào)節(jié)平穩(wěn)且跟隨特性好，試件出口溫度由T3檢測。 

　　4結(jié)束語 

　　本系統(tǒng)采用先進(jìn)的調(diào)控技術(shù)使檢測室夾層內(nèi)可控溫的送回風(fēng)系統(tǒng)形成雙控的循環(huán)空氣，確保小室各面得到均勻冷卻的溫度，使測試系統(tǒng)精度更高。在散熱器進(jìn)口水溫控制，水流量控制等諸多方面應(yīng)用成熟先進(jìn)的技術(shù)，如變頻調(diào)速技術(shù)，PID調(diào)溫技術(shù)均有重大突破。數(shù)值傳感技術(shù)及溫度采集模塊的運(yùn)用使該設(shè)備的工藝性、可靠性更佳，達(dá)國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先。并嚴(yán)格按GB/T13754-2008《采暖散熱器散熱量測定方法》設(shè)計(jì)制造，高精度的流量計(jì)、溫度變送器采用。確保系統(tǒng)高品質(zhì)，高速度運(yùn)行。通過數(shù)據(jù)采集板卡、計(jì)算機(jī)（軟件系統(tǒng)）采用先進(jìn)的控制算法，具有自動(dòng)檢測系統(tǒng)及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，完成現(xiàn)場高速可靠的控制及數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表、打印等功能，該設(shè)備設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)先進(jìn)、工藝性能良好、測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠。經(jīng)過使用自己的標(biāo)準(zhǔn)散熱器組進(jìn)行散熱量測試，連續(xù)五次測試結(jié)果的相對(duì)偏差＜2%，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，且穩(wěn)態(tài)快，檢測時(shí)間短。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13754-2008.采暖散熱器散熱量測定方法. 

　　[2]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2611-2007.試驗(yàn)機(jī)：通用技術(shù)要求. 

　　[3]中國建筑工業(yè)出版社1987年第一版《供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊》.