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智能混水器详细分析

2月 20, 2014   //   by xldz   //   行业新闻  //  0 评论

1998年我们自行开发研制了智能混水器,其输出水温控制精度达到了0.5℃,填补了我国恒温供水方面的空白,目前该产品通过了省级鉴定,并获得了一项发明和一项实用新型专利(专利号:ZL99104660.9),1999年和2000年连续获得了国家级优秀新产品奖,使企业经济效益进一步提高。产品已销往清华大学、山东理工大学、新疆大学等诸多大专院校和公共用水场所。

一、研究开发的目的、意义

通过广泛的市场调研,我们了解到我国恒温用水设备大多采用水箱储水–人工或机械调温。这些调温设备,占地面积大,耗材多,管理复杂,调温精度低,能源和水资源浪费严重,已不适合于我国水资源紧张现状。而且,也不能满足提高人们生活质量的要求。为此我公司聘请北京航天航空大学和承德石油高等专科学校的教授和我们共同开发了新型智能化、全自动恒温,可调温节水设备--HSZ型智能混水器。该产品的研制成功,填补了国内空白。

二、来源

根据河北省科技情报研究所对产品查新报告证明,国内对输出水温精度达到0.5℃的水温控制设备未见报告,国外与之类似的产品是日本TOTO公司生产的以电加热控制恒温用水设备,其水温控制精度可达1℃,但其耗电量大,价格昂贵,不符合我国国情,为此,该产品的问世,填补了国内空白适用范围广,可以适用锅炉直接供水,电加热供水,燃油供水,燃煤供水、水箱供水等各种场所,而且管道改动小,便于安装及老式浴池改造。

三、主要研究开发内容及考核指标

HSZ型智能混水器由微电脑控制器、温度传感器、驱动装置、电磁阀及精密设计的配流孔和涡旋混水装置等五大部分组成。工作时,通过微电脑控制器将传感器反馈信号和设定值进行比较判断,然后再通过驱动装置,控制电磁阀的开启和关闭,实现对输出水温的恒定控制。

四、技术创新点与达到技术水平

本产品与传统的机械式或人工及其它方式的混水设备相比,具有技术先进,质量可靠,性能稳定,占地面积小,管路简单,安装方便等特点。

五、工艺路线

HSZ型智能混水器由微电脑控制器、温度传感器、驱动装置、电磁阀及精密设计的配流孔和涡旋混水装置等五大部分组成。工作时,通过微电脑控制器将传感器反馈信号和设定值进行比较判断,然后再通过驱动装置,控制电磁阀的开启和关闭,实现对输出水温的恒定控制。

(a)解决冷水、热水压力、温度及流量之间的关系:
这些参数都是可变参数,为使问题简化,限定几个参数的变化,由不可解变为可解既规定了单位时间内所需混水量。为此我们把该产品系列化,根据不同的用户,不同的要求进行选择。

(b)电磁阀流量配流孔的设计
由流体力学公式Q=μΑ√2ΔΡ/ΡU和所需最大流量与最小流量的关系,按照1:2:4:2n的比例为每个电磁阀制造了配流孔,电磁阀的个数为N+1个。最大流量越大,所用的电磁阀个数越多。

(c)微电脑芯片程序的设计
该产品根据温度与电阻的变化梯度,芯片程序设计为每0.5℃一个起控单位,因而提高了调节精度。

(d)机电一体化的协调配合:
控制器采用微电脑芯片,对软件比较时间、比较的温度及模仿人的人脑思维进行调挡控制,实现模糊控制,以满足机电一体化、智能化采集及控制要求。

(e)传感器位置的确定:
传感器采样的温度将决定微电脑控制器的输出值,位置的微小差异都将影响输出水温的准确性,为此我们通过大量的试验和计算,找出传感器的最佳位置,使它即保证了输出水温的精度,又保证了温度反馈的调节速度。

(f)混水筒采用涡旋式混水结构,保证了冷、热水在很短、很小的容器内充分混合,缩小了产品体积,节约了大量空间及材料。
(g)产品设计了无冷水、无热水、冷水水温过低、热水水温过高,系统异常等五种状态异常报警指示,确保了产品的使用安全性和可维护性。
(h)该产品结构简单、体积小、输出水温恒定,调节速度快,改变了传统人工或机械式--水箱储水需预先混水,长期储存造成的能源及水资源的浪费,做到了既用既混,用多多混,用少少混,达到了节能、节水的效果,既保证了用户的使用,又避免了浪费。

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