車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)以及車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)以及車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，該車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)主控計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、循環(huán)風(fēng)扇、加熱器、溫度控制器、數(shù)據(jù)采集模塊、功率調(diào)節(jié)器、數(shù)據(jù)采集儀、溫度傳感器、控制溫度傳感器。本發(fā)明采用步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室，保證了車廂外部溫度采樣的精確性；通過循環(huán)風(fēng)扇，保證了車廂內(nèi)溫度的均勻性，從而提高車廂內(nèi)溫度采樣的精確性；采用加熱器進(jìn)行加熱，能夠滿足各體積車廂加熱要求；溫度控制器根據(jù)接收的信號(hào)自動(dòng)精確調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器的輸出電流和電壓，進(jìn)而自動(dòng)控制加熱器加熱到設(shè)定溫度，溫度調(diào)節(jié)精確度高，穩(wěn)定性好；主控計(jì)算機(jī)根據(jù)接收的數(shù)據(jù)自行進(jìn)行傳熱系數(shù)計(jì)算，測(cè)試結(jié)果精確度高。
【專利說明】車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)以及車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳熱系數(shù)測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)、用于傳熱系數(shù)測(cè)試的車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]傳熱系數(shù)K值，是指在穩(wěn)定傳熱條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫差為I度(K，°C),Ih (小時(shí))內(nèi)通過I平方米面積傳遞的熱量，單位是瓦/(平方米?度)(W/ Hf.Κ，此處K可用。C代替)。
[0003]在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)定型階段，除了要進(jìn)行通信控制系統(tǒng)、供電等配套系統(tǒng)、汽車的各項(xiàng)性能試驗(yàn)外，還需對(duì)車廂的各項(xiàng)功能、指標(biāo)進(jìn)行鑒定測(cè)試。傳熱系數(shù)是車廂的保溫性能必須檢測(cè)的項(xiàng)目之一。
[0004]如圖1所示，現(xiàn)有傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)包括用于調(diào)節(jié)車廂內(nèi)溫度的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、用于采集車廂內(nèi)外溫度和功率的溫度采集器、用于信息處理的微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括溫度傳感器、調(diào)功器、溫控通斷器。
[0005]測(cè)試時(shí)溫控通斷器接收車廂內(nèi)的溫度傳感器信號(hào)，與設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較，然后進(jìn)行PID (Proport1n Integrat1n Differentiat1n,比例積分微分)控制規(guī)律運(yùn)算，將PID控制規(guī)律信號(hào)發(fā)送到調(diào)功器，以形成觸發(fā)電路加載到調(diào)功器可控硅上，從而調(diào)節(jié)車廂內(nèi)的溫度，使其達(dá)到設(shè)定值。然后溫度采集器采集車廂內(nèi)、外各采樣點(diǎn)的溫度，同時(shí)接收來自溫控通斷器的功率信號(hào)，將采集的溫度和接收的功率信號(hào)通過RS232 (RecommendedStandard)數(shù)據(jù)線輸出到微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，確定車廂的傳熱系數(shù)。除了設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的RS232通信接口外，溫度采集器還設(shè)置了溫度顯示面板、微型打印機(jī)，微機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還設(shè)有CRT (Cathode Ray Tube，陰極射線管)顯示器，小鍵盤等。
[0006]但是上述測(cè)試方法在進(jìn)行溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)前，需先采用手動(dòng)調(diào)節(jié)使車廂內(nèi)溫度加熱到設(shè)定值附近，然后再切換到自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)，實(shí)際測(cè)試中還是需要人工手動(dòng)調(diào)節(jié)，雖然調(diào)節(jié)的溫度能穩(wěn)定在設(shè)定溫度值的附件，但誤差范圍較大，誤差達(dá)到±2°C。并且該方法通過溫控通斷器來控制溫度，溫控通斷器通斷過程需要I?2秒的間隔時(shí)間，溫度的波動(dòng)比較大。所以通過該方法測(cè)試的傳熱系數(shù)精確度低，穩(wěn)定性差，無法為產(chǎn)品定型、出廠合格檢驗(yàn)提供正式、可溯源的檢測(cè)依據(jù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于此，有必要針對(duì)上述問題，提供一種車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)以及車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，使測(cè)量的傳熱系數(shù)精確度比較高，滿足產(chǎn)品定型等各項(xiàng)需求。
[0008]一種車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，包括主控計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、循環(huán)風(fēng)扇、力口熱器、溫度控制器、數(shù)據(jù)采集模塊、功率調(diào)節(jié)器、數(shù)據(jù)采集儀、溫度傳感器、控制溫度傳感器；
[0009]主控計(jì)算機(jī)將放置有待測(cè)車廂的步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室的溫度調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)溫度，并通過可編程邏輯控制器開啟放置于待測(cè)車廂內(nèi)的循環(huán)風(fēng)扇和加熱器；溫度控制器接收主控計(jì)算機(jī)發(fā)送的溫度設(shè)定值的信號(hào)，以及數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的待測(cè)車廂內(nèi)的控制溫度傳感器的采樣信號(hào)、功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流，通過溫度設(shè)定值的信號(hào)和采樣信號(hào)調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流，控制加熱器加熱至溫度設(shè)定值；
[0010]溫度控制器將數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流傳輸至主控計(jì)算機(jī)；數(shù)據(jù)采集儀接收待測(cè)車廂內(nèi)的溫度傳感器和待測(cè)車廂外的溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)，將所述溫度數(shù)據(jù)傳輸給主控計(jì)算機(jī)；主控計(jì)算機(jī)根據(jù)待測(cè)車廂的內(nèi)外表面積、所述功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流以及所述溫度數(shù)據(jù)，確定所述待測(cè)車廂的傳熱系數(shù)。
[0011]本發(fā)明車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相互比較，具備以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本發(fā)明步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室用于車廂外部溫度測(cè)試，通過主控計(jì)算機(jī)控制可以提供-60°C至+90°C的恒溫環(huán)境，滿足各類車廂的傳熱系數(shù)測(cè)試，并且試驗(yàn)室溫度分布均勻，提高了車廂外部溫度采樣的精確性；
[0013]2、本發(fā)明通過循環(huán)風(fēng)扇能將車廂內(nèi)的風(fēng)循環(huán)起來，平衡車廂內(nèi)各點(diǎn)的溫度，保持車廂內(nèi)溫度的均勻性，從而提高車廂內(nèi)溫度采樣的精確性；采用加熱器進(jìn)行加熱，能夠滿足各體積車廂加熱要求；
[0014]3、本發(fā)明溫度控制器根據(jù)接收的信號(hào)自動(dòng)精確調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器的輸出電流和電壓，進(jìn)而自動(dòng)控制加熱器加熱到設(shè)定溫度，溫度調(diào)節(jié)精確度高，穩(wěn)定性好；
[0015]4、本發(fā)明試驗(yàn)室和車廂內(nèi)的溫度穩(wěn)定后，將功率調(diào)節(jié)器的電流電壓數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)采集儀自動(dòng)采集的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給主控計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行傳熱系數(shù)計(jì)算，測(cè)試結(jié)果精確度高，同時(shí)測(cè)試工程無需人工操作，大大提高了測(cè)試效率。
[0016]一種用于傳熱系數(shù)測(cè)試的車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，包括主控計(jì)算機(jī)、溫度控制器、功率調(diào)節(jié)器、電壓互感器、電流互感器、數(shù)據(jù)采集模塊、控制溫度傳感器、可編程邏輯控制器、循環(huán)風(fēng)扇、加熱器；
[0017]主控計(jì)算機(jī)通過可編程邏輯控制器控制循環(huán)風(fēng)扇和加熱器的開關(guān)；所述電壓互感器將采集的功率調(diào)節(jié)器的電壓、所述電流互感器將采集的功率調(diào)節(jié)器的電流傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊，控制溫度傳感器將采集的車廂內(nèi)的溫度傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊；溫度控制器接收主控計(jì)算機(jī)發(fā)送的溫度設(shè)定值，以及數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流、車廂內(nèi)的溫度，根據(jù)溫度設(shè)定值和車廂內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流，控制加熱器加熱至溫度設(shè)定值。
[0018]本發(fā)明用于傳熱系數(shù)測(cè)試的車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相互比較，具備以下優(yōu)點(diǎn):
[0019]1、通過循環(huán)風(fēng)扇能將車廂內(nèi)的風(fēng)循環(huán)起來，平衡車廂內(nèi)各點(diǎn)的溫度，保持車廂內(nèi)溫度的均勻性，從而提高車廂內(nèi)溫度采樣的精確性；采用加熱器進(jìn)行加熱，能夠滿足各體積車廂加熱要求；
[0020]2、溫度控制器根據(jù)接收的信號(hào)自動(dòng)精確調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器的輸出電流和電壓，進(jìn)而自動(dòng)控制加熱器加熱到設(shè)定溫度，溫度調(diào)節(jié)精確度高，穩(wěn)定性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本發(fā)明車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖；
[0023]圖3為本發(fā)明車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]為了更清晰地理解本發(fā)明車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明。
[0025]如圖2所示，一種車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，包括主控計(jì)算機(jī)101、可編程邏輯控制器104、循環(huán)風(fēng)扇105、加熱器106、溫度控制器107、數(shù)據(jù)采集模塊108、功率調(diào)節(jié)器109、數(shù)據(jù)采集儀110、溫度傳感器111、控制溫度傳感器112 ；
[0026]主控計(jì)算機(jī)101將放置有待測(cè)車廂103的步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室102的溫度調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)溫度，并通過可編程邏輯控制器104開啟放置于待測(cè)車廂103內(nèi)的循環(huán)風(fēng)扇105和加熱器106 ;溫度控制器107接收主控計(jì)算機(jī)101發(fā)送的溫度設(shè)定值的信號(hào)，以及數(shù)據(jù)采集模塊108發(fā)送的待測(cè)車廂103內(nèi)的控制溫度傳感器112的采樣信號(hào)、功率調(diào)節(jié)器109的電壓和電流，通過溫度設(shè)定值的信號(hào)和采樣信號(hào)調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器109的電壓和電流，控制加熱器106加熱至溫度設(shè)定值；
[0027]溫度控制器107將數(shù)據(jù)采集模塊108發(fā)送的功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流傳輸至主控計(jì)算機(jī)101 ;數(shù)據(jù)采集儀110接收待測(cè)車廂103內(nèi)的溫度傳感器111和待測(cè)車廂103外的溫度傳感器111采集的溫度數(shù)據(jù)，將所述溫度數(shù)據(jù)傳輸給主控計(jì)算機(jī)101 ;主控計(jì)算機(jī)101根據(jù)待測(cè)車廂103的內(nèi)外表面積、所述功率調(diào)節(jié)器109的電壓和電流以及所述溫度數(shù)據(jù)，確定所述待測(cè)車廂103的傳熱系數(shù)。
[0028]如圖2所示，本發(fā)明系統(tǒng)還包括分別與所述功率調(diào)節(jié)器109相連的電壓互感器113和電流互感器114，電壓互感器113將檢測(cè)的功率調(diào)節(jié)器109的電壓、電流互感器114將檢測(cè)的功率調(diào)節(jié)器109的電流傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊108。
[0029]步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室102用于車廂外部溫度測(cè)試，通過主控計(jì)算機(jī)101控制可以提供_60°C至+90°C的恒溫環(huán)境，滿足各類車廂的傳熱系數(shù)測(cè)試，并且試驗(yàn)室溫度分布均勻，提高了車廂外部溫度采樣的精確性，其中將步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室102加熱并保持在預(yù)設(shè)溫度采用現(xiàn)有控制方法即可以實(shí)現(xiàn)。為了滿足絕大多數(shù)輪式、履帶式等車型整車級(jí)別的車廂測(cè)試要求，可以采用長(zhǎng)12米，高4.5米，寬5米(大門寬4.5米)，體積270立方米，底盤承重30噸的步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室。
[0030]可編程邏輯控制器104可以為小型口袋式可編程邏輯控制器FP0-C14R等，其具有多個(gè)繼電器輸入和輸出點(diǎn)，可通過RS232通訊接口與主控計(jì)算機(jī)101進(jìn)行通訊，用于接收主控計(jì)算機(jī)101的啟動(dòng)或停止命令，對(duì)循環(huán)風(fēng)扇105和加熱器106的開關(guān)進(jìn)行控制。同時(shí)可編程邏輯控制器104還可以對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，例如可以檢測(cè)待測(cè)車廂103內(nèi)的溫度是否超過預(yù)設(shè)警戒值，加熱器106的電流是否超過預(yù)設(shè)電流值等，以保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0031]循環(huán)風(fēng)扇105可以將車廂內(nèi)的風(fēng)循環(huán)起來，平衡車廂內(nèi)各點(diǎn)的溫度，保持車廂內(nèi)溫度的均勻性，從而提高車廂內(nèi)溫度采樣的精確性。采用加熱器106進(jìn)行加熱，能夠滿足各體積車廂加熱要求。循環(huán)風(fēng)扇105可以放置于加熱器106后方或其它可以吹到加熱器106的地方，較好保證車廂內(nèi)溫度的均勻性。循環(huán)風(fēng)扇105和加熱器106可以配備主機(jī)和輔機(jī)，當(dāng)待測(cè)車廂103尺寸較小時(shí)，可以只采用主機(jī)進(jìn)行傳熱系數(shù)測(cè)定，待測(cè)車廂103尺寸較大時(shí)，采用主機(jī)和輔機(jī)進(jìn)行傳熱系數(shù)測(cè)定，其中主機(jī)和可編程邏輯控制器等連接，輔機(jī)連接在主機(jī)上。加熱器106還可以設(shè)置有手動(dòng)、自動(dòng)控制模式，在手動(dòng)模式下，可強(qiáng)制設(shè)定加熱器輸出功率，以適應(yīng)一些特定測(cè)試場(chǎng)合的需要。
[0032]溫度控制器107可以采用JCL-33A溫度控制器等，結(jié)構(gòu)小巧，具備PID控制、PID參數(shù)自整定、RS485通訊、模擬量調(diào)解輸出等多種功能，非常適合使用在控制精度和控溫穩(wěn)定性要求較高、系統(tǒng)總體尺寸、重量受限的場(chǎng)合。溫度控制器107通過RS485通訊接口與主控計(jì)算機(jī)101進(jìn)行通訊，接收主控計(jì)算機(jī)101發(fā)送的車廂內(nèi)溫度設(shè)置值信號(hào)，并可以將溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)測(cè)試的功率調(diào)節(jié)器109的電壓和電流數(shù)據(jù)發(fā)送給主控計(jì)算機(jī)101進(jìn)行傳熱系數(shù)計(jì)算。溫度控制器107根據(jù)接收的溫度設(shè)定值信號(hào)，控制溫度傳感器112測(cè)試的車廂內(nèi)的溫度，功率調(diào)節(jié)器109的電壓和電流數(shù)據(jù)，經(jīng)過PID運(yùn)算，可以實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)器109電壓和電流的自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而控制加熱器106的輸出功率，使加熱器106加熱并穩(wěn)定在溫度設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)車廂內(nèi)溫度的閉環(huán)控制。
[0033]數(shù)據(jù)采集模塊108可以采用8通道數(shù)據(jù)采集模塊ADAM4118等，其分辨率為16位，支持電流、電壓、熱電偶等多種輸入檢測(cè)。電壓互感器113和電流互感器114將采集的功率調(diào)節(jié)器109的電壓和電流轉(zhuǎn)換為弱電信號(hào)，傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊108，控制溫度傳感器112將采集的車廂內(nèi)的溫度傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊108。數(shù)據(jù)采集模塊108將接收的數(shù)據(jù)傳輸給溫度控制器107進(jìn)行溫度調(diào)整。
[0034]功率調(diào)節(jié)器109可以采用三相功率調(diào)節(jié)器，其輸出電流可在O?100%的范圍內(nèi)無極線性調(diào)節(jié)，精度高，穩(wěn)定性好。數(shù)據(jù)采集儀110可以采用通道多、可靠性高、精度高的數(shù)據(jù)采集儀，例如美國(guó)安捷倫公司的34970A主機(jī)，可通過RS232通信接口與主控計(jì)算機(jī)101進(jìn)行通信，將采集的車廂內(nèi)外的溫度傳輸給主控計(jì)算機(jī)101進(jìn)行傳熱系數(shù)計(jì)算。34970A是一款高性能數(shù)據(jù)采集儀，配備20通道熱電偶數(shù)據(jù)采集模塊，最大可擴(kuò)展到60個(gè)雙端通道，每秒最大可掃描250通道，每個(gè)溫度通道均具備標(biāo)定、報(bào)警等功能，其內(nèi)部存儲(chǔ)空間最大可存儲(chǔ)50000條帶時(shí)間標(biāo)記的數(shù)據(jù)。
[0035]溫度傳感器111溫度傳感器可以采用T型熱電偶溫度傳感器，布置在車廂六個(gè)面的內(nèi)外各400_(毫米)處?？刂茰囟葌鞲衅?12與溫度傳感器111可以相同，只是為了區(qū)分采集的溫度數(shù)據(jù)傳輸給的設(shè)備不同?？梢圆捎?2根T型熱電偶溫度傳感器進(jìn)行傳熱系數(shù)性能測(cè)試，用7根，其余5根備用。
[0036]主控計(jì)算機(jī)101具有系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)回放等功能。主控計(jì)算機(jī)101通過現(xiàn)有方法可以設(shè)定和采樣步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室102溫度，控制試驗(yàn)室相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行，檢測(cè)試驗(yàn)室運(yùn)行狀態(tài)等。主控計(jì)算機(jī)101與溫度控制器107、可編程邏輯控制器104通訊，設(shè)定與采樣車廂內(nèi)控制溫度，并接收溫度穩(wěn)定時(shí)溫度控制器107發(fā)送的功率調(diào)節(jié)器109的電壓和電流數(shù)據(jù)，控制循環(huán)風(fēng)扇105和加熱器106運(yùn)行，檢測(cè)系統(tǒng)故障狀態(tài)并報(bào)警等。主控計(jì)算機(jī)101與數(shù)據(jù)采集儀110進(jìn)行通訊，用于接收數(shù)據(jù)采集儀110采集的車廂內(nèi)外的溫度。然后主控計(jì)算機(jī)101將接收的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一時(shí)間坐標(biāo)進(jìn)行存儲(chǔ)，生成數(shù)據(jù)文件，便于數(shù)據(jù)查看，并根據(jù)接收的數(shù)據(jù)和車廂內(nèi)外表面積等自動(dòng)計(jì)算出車廂傳熱系數(shù)。主控計(jì)算機(jī)101還在待測(cè)車廂的傳熱系數(shù)確定后，通過可編程邏輯控制器104關(guān)閉循環(huán)風(fēng)扇105和加熱器106。其中車廂傳熱系數(shù)計(jì)算公式如下:

Pi
[0037]Kl = ~=~
S{Ti1-Tn)
[0038]式中Pi表示第i次加熱總功耗，單位是W(瓦)；5.= ^S1 * \，S表示車廂內(nèi)外表面總面積幾何平均值，單位是m2 (米2)，S1表示車廂內(nèi)表面積，單位是m2，S2表示車廂外表面積，單位是m ； Ti2表不第i次熱平衡后車廂內(nèi)平均溫度，單位是°C (度)，j/:[表不第
I次熱平衡后車廂外平均溫度，單位是。C ；Ki表示第i次測(cè)量計(jì)算的傳熱系數(shù)，單位是W/(m2.°C ) ο
[0039]為了更好的理解本發(fā)明系統(tǒng)的測(cè)試方法和達(dá)到的效果，下面結(jié)合一個(gè)具體操作流程進(jìn)行描述。
[0040]將待測(cè)車廂放置于步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室內(nèi)，距控制室觀察窗的距離為2米至3米；
[0041]將加熱器和循環(huán)風(fēng)扇放入車廂內(nèi)，循環(huán)風(fēng)扇置于加熱器后方，為方便操作，可將加熱器和循環(huán)風(fēng)扇集成為一個(gè)暖風(fēng)加熱裝置，可以根據(jù)車廂體積大小確定是放入一臺(tái)暖風(fēng)加熱裝置主機(jī)，還是同時(shí)放入暖風(fēng)加熱裝置主機(jī)和輔機(jī)；
[0042]將暖風(fēng)加熱裝置主機(jī)的電源線插入試驗(yàn)室內(nèi)的電源插口，2根RS232數(shù)據(jù)線連接至控制電腦COM2和COM4端口，若需連接暖風(fēng)加熱裝置輔機(jī)，則將輔機(jī)電源線和數(shù)據(jù)線連接至暖風(fēng)加熱裝置主機(jī)上，打開暖風(fēng)加熱裝置主機(jī)的電源空氣開關(guān)；將數(shù)據(jù)采集儀34970A的RS232數(shù)據(jù)線連接至控制電腦C0M5端口 ；
[0043]將控制溫度傳感器的采樣探頭布置在車廂內(nèi)正中間，距地1.5米高；將數(shù)據(jù)采集儀34970A采樣探頭布置在車廂四個(gè)角與中間位置，距地1.5米高；
[0044]關(guān)閉車廂的門窗，密封車廂，關(guān)閉步入式高低溫試驗(yàn)室艙門；
[0045]開機(jī)，設(shè)置試驗(yàn)室內(nèi)溫度至24°C，車廂內(nèi)的溫度為44°C，待試驗(yàn)室內(nèi)溫度與車廂內(nèi)溫度都穩(wěn)定后，每隔15分鐘記錄一次測(cè)試數(shù)據(jù)，記錄9次數(shù)據(jù)后主控計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算傳熱系數(shù)結(jié)果。
[0046]表I為采用本發(fā)明系統(tǒng)測(cè)試某一車廂傳熱系數(shù)的結(jié)果，通過表I可以看出，車廂傳熱系數(shù)重復(fù)性誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于5%，測(cè)試的精確度較高，滿足產(chǎn)品定型等各種要求。
[0047]表I測(cè)量的車廂傳熱系數(shù)數(shù)據(jù)及相應(yīng)的誤差
[0048]

【權(quán)利要求】
1.一種車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括主控計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器、循環(huán)風(fēng)扇、加熱器、溫度控制器、數(shù)據(jù)采集模塊、功率調(diào)節(jié)器、數(shù)據(jù)采集儀、溫度傳感器、控制溫度傳感器； 主控計(jì)算機(jī)將放置有待測(cè)車廂的步入式高低溫濕熱試驗(yàn)室的溫度調(diào)節(jié)至預(yù)設(shè)溫度，并通過可編程邏輯控制器開啟放置于待測(cè)車廂內(nèi)的循環(huán)風(fēng)扇和加熱器；溫度控制器接收主控計(jì)算機(jī)發(fā)送的溫度設(shè)定值的信號(hào)，以及數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的待測(cè)車廂內(nèi)的控制溫度傳感器的采樣信號(hào)、功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流，通過溫度設(shè)定值的信號(hào)和采樣信號(hào)調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流，控制加熱器加熱至溫度設(shè)定值； 溫度控制器將數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流傳輸至主控計(jì)算機(jī)；數(shù)據(jù)采集儀接收待測(cè)車廂內(nèi)的溫度傳感器和待測(cè)車廂外的溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)，將所述溫度數(shù)據(jù)傳輸給主控計(jì)算機(jī)；主控計(jì)算機(jī)根據(jù)待測(cè)車廂的內(nèi)外表面積、所述功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流以及所述溫度數(shù)據(jù)，確定所述待測(cè)車廂的傳熱系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程邏輯控制器還用于檢測(cè)待測(cè)車廂內(nèi)的溫度是否超過預(yù)設(shè)警戒值，加熱器的電流是否超過預(yù)設(shè)電流值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述功率調(diào)節(jié)器為三相功率調(diào)節(jié)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，還包括分別與所述功率調(diào)節(jié)器相連的電壓互感器和電流互感器，電壓互感器將檢測(cè)的功率調(diào)節(jié)器的電壓、電流互感器將檢測(cè)的功率調(diào)節(jié)器的電流傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車廂傳熱系數(shù)測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述主控計(jì)算機(jī)將接收的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一時(shí)間坐標(biāo)進(jìn)行存儲(chǔ)，生成數(shù)據(jù)文件；在待測(cè)車廂的傳熱系數(shù)確定后，通過可編程邏輯控制器關(guān)閉循環(huán)風(fēng)扇和加熱器。
6.一種用于傳熱系數(shù)測(cè)試的車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括主控計(jì)算機(jī)、溫度控制器、功率調(diào)節(jié)器、電壓互感器、電流互感器、數(shù)據(jù)采集模塊、控制溫度傳感器、可編程邏輯控制器、循環(huán)風(fēng)扇、加熱器； 主控計(jì)算機(jī)通過可編程邏輯控制器控制循環(huán)風(fēng)扇和加熱器的開關(guān)；所述電壓互感器將采集的功率調(diào)節(jié)器的電壓、所述電流互感器將采集的功率調(diào)節(jié)器的電流傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊，控制溫度傳感器將采集的車廂內(nèi)的溫度傳輸給數(shù)據(jù)采集模塊；溫度控制器接收主控計(jì)算機(jī)發(fā)送的溫度設(shè)定值，以及數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流、車廂內(nèi)的溫度，根據(jù)溫度設(shè)定值和車廂內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)器的電壓和電流，控制加熱器加熱至溫度設(shè)定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于傳熱系數(shù)測(cè)試的車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述可編程邏輯控制器還用于檢測(cè)待測(cè)車廂內(nèi)的溫度是否超過預(yù)設(shè)警戒值，加熱器的電流是否超過預(yù)設(shè)電流值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于傳熱系數(shù)測(cè)試的車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述功率調(diào)節(jié)器為三相功率調(diào)節(jié)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于傳熱系數(shù)測(cè)試的車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)風(fēng)扇和加熱器均包括主機(jī)和輔機(jī)，主機(jī)與可編程邏輯控制器連接，輔機(jī)與主機(jī)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于傳熱系數(shù)測(cè)試的車廂內(nèi)溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱器設(shè)置有手動(dòng)和自動(dòng)模式，在手動(dòng)模式下，通過設(shè)定的加熱器輸出功率控制加熱器加溫至預(yù)設(shè)溫度。
【文檔編號(hào)】G05D23/30GK104198527SQ201410510213
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】余云加, 黃英齡, 葉江勇, 王海峰, 余葉威, 王飛, 袁金譜, 余加毅 申請(qǐng)人:廣電計(jì)量檢測(cè)（武漢）有限公司, 廣州廣電計(jì)量檢測(cè)股份有限公司