一种用于净水器测试的自动供水系统的制作方法

本发明涉及家用电器检测领域，具体涉及一种用于净水器测试的自动供水系统。

背景技术：

随着社会的发展，大量有机物及重金属通过不同的方式进入水源中，饮用水源受到了严重的污染。近些年，人民生活水平逐渐提高，健康意识也不断的提高和增强，饮水问题受到了越来越多的关注。为了保证健康饮水，不少家庭选择安装了净水器。

目前净水器产品检测方法主要依据nsf42、nsf53、qb/t4143、qb/t4144、gb/t30306、gb/t30307、gb34914等多个标准，净水器及水处理内芯卫生批件、水效、a+认证和去除率等多种测试均迫切的需要一套专门用于净水器测试供水系统。

目前国内关于净水器测试用供水系统的研究较少，且存在各式各样的问题，主要缺点及不足如下：

1.供水系统功能单一，多数只能满足一项指标，如只能提供恒压供水，却无法保证恒温功能，能提供恒温供水的，却无法保证恒压的功能，如此无法保证最终的测试数据的准确性；

2.供水系统没有加标功能，需人工手动配置试验用水，人工干预较多，不利于净水器的科学评价；

3.供水系统中自动化程度不高，缺少相应的保护措施，系统的安全性、可靠性较差。

所以研发一种能进行多种净水器项目测试的专用供水系统对于保证测试数据准确性、降低净水器测试成本、提高员工检测效率具有一定的实用价值。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出了一种基于plc控制器的净水器测试用供水系统的技术方案，技术方案如下：

一种用于净水器测试的自动供水系统，主要包括纯水源14、蒸汽发生器15、储液箱16、制冷机组18、供水箱19以及供水管道26；

进一步地，所述纯水源14依次通过电磁阀4、流量计13连接至供水箱19的第一进水口；

进一步地，所述蒸汽发生器15通过电磁阀1与供水箱19连接，通过电磁阀2与储液箱16连接；

进一步地，所述储液箱16的出水口依次通过配液泵10、电磁阀3、流量计12连接至供水箱19的第二进水口；

进一步地，所述制冷机组18的一端通过电磁阀5连接至供水箱19的顶部，另一端通过电磁阀7连接至供水箱19的底部；

进一步地，所述供水箱19位于底部的出水口依次与电磁阀9、供水泵11、压力传感器24和温度传感器25连接，温度传感器25的一端连接至供水管道26，另一端通过泄压阀23连接至供水箱19位于顶部的回水口；

进一步地，所述的供水箱19顶部一侧设有超声波式液位传感器21，中央设有搅拌器22，底部一侧设有电加热管20，底部设有排水口，连接至电磁阀8用于排水；

进一步地，所述的储液箱16顶部中央设有搅拌器17，底部设有排水口，连接至电磁阀6用于排水；

进一步地，所述的供水泵11中安装有变频器27；

进一步地，本发明的系统连接有plc控制器28，所述的流量计12、流量计13、液位传感器21、压力传感器24、温度传感器25实时以模拟量信号的形式传输至plc控制器28，所述的电磁阀1-9、配液泵10、制冷机组18、蒸汽发生器15、搅拌器17、搅拌器22、电加热管20、变频供水泵11作为受控执行机构以开关量信号的形式受控于plc控制器28；

进一步地，所述plc控制器28上连接有用于进行实验参数设定显示控制的hmi触摸屏29，用于根据水温反馈信号通过pid算法控制进行制冷的制冷机组18和进行加热的电加热管20，用于根据压力反馈信号通过pid算法计算所需功率控制供水泵的变频器27，所述plc控制器28与制冷机组18通过rs485总线连接。

本发明的优点是：

1、供水系统融合了蒸汽发生器，通过蒸汽消毒，消除了微生物对测试数据的影响；

2、供水系统除了满足标准要求的测试项目外，还适用于标准以外的非标类测试项目使用需求，降低了净水器的测试成本；

3、供水系统采用了闭环控制，plc控制器采集供水管路里的温度、压力传感器与实验设定的水温、水压进行对比，执行pid算法调节，通过控制电加热管、制冷机组、增压水泵，实现了供水系统的恒温恒压控制，保证了测试数据的准确性；

4、供水系统集成度及自动化水平高，实现了系统设备的集中监控管理，具有较高的安全性、可靠性，提高了检测人员的检测效率。

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为本发明的电气原理图

附图标记说明：1-9电磁阀，10配液泵，11供水泵，12-13流量计，14纯水源，15蒸汽发生器，16储液箱，17搅拌器，18制冷机组，19供水箱，20电加热管，21超声波式液位传感器，22搅拌器，23泄压阀，24压力传感器，25温度传感器，26供水管道，27变频器，28plc控制器，29hmi触摸屏

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步阐释说明，以使本发明的特征更易于被理解，从而对本发明的保护范围做出更清晰的界定。

如图1所示，一种用于净水器测试的自动供水系统，包括纯水源14、蒸汽发生器15、储液箱16、制冷机组18、供水箱19、搅拌器17、22、电加热管20、液位传感器21、，以及系统内连接管路，管路包括电磁阀1-9、配液泵10、供水泵11、流量计12、13、压力传感器24、温度传感器25以及连接管；

所述蒸汽发生器15通过电磁阀1连接至供水箱19，通过电磁阀2连接至储液箱16，用于对供水箱和储液箱蒸汽消毒；

所述纯水源14通过电磁阀4、流量计13连接至供水箱19，实现向供水箱19中定量提供纯水；

所述储液箱16的出水口通过配液泵10、电磁阀3、流量计12连接至供水箱19，向供水箱19中定量提供储存液；

纯水与储存液在供水箱19中完成配置，可依据二者的流量比例实现定量配液；

所述制冷机组18通过电磁阀5连接至供水箱19的顶部，通过电磁阀7连接至供水箱19的底部，用于对试验用水循环冷却，实现供水箱内温度稳定可控；

所述供水箱19位于底部的出水口依次与电磁阀9、供水泵11、压力传感器24和温度传感器25连接，温度传感器25的一端连接至供水管道26，另一端通过泄压阀23连接至供水箱19位于顶部的回水口；

从供水箱19的出水口到回水口形成了一个循环回路，能够确保水箱的水温保持在实验设定的恒温温度；

所述的供水泵11中安装有变频器27，用于调节水泵的输入功率，进而调节管道中的供水压力；

所述的供水箱19顶部一侧设有超声波式液位传感器21，用于监控水箱中的水位；中央设有搅拌器22，实现供水箱19中配置液的搅拌混合；底部一侧设有电加热管20，用于将配置液加热至试验设定的温度；底部设有排水口，连接至电磁阀8，实现水箱冲洗、消毒的排水功能；

所述的储液箱16顶部中央设有搅拌器17，用于配置储存液时的搅拌混合；底部设有排水口，连接至电磁阀6，实现水箱冲洗、消毒的排水功能。

如图2所示，本发明的系统连接有plc控制器28，所述的流量计12、流量计13、液位传感器21、压力传感器24、温度传感器25实时以模拟量信号的形式传输至plc控制器28，所述的电磁阀1-9、配液泵10、制冷机组18、蒸汽发生器15、搅拌器17、搅拌器22、电加热管20、变频供水泵11作为受控执行机构以开关量信号的形式受控于plc控制器28，实现自动化控制；

所述plc控制器28上连接有用于进行实验参数设定显示控制的hmi触摸屏29，根据水温反馈信号通过pid算法控制进行制冷的制冷机组18和进行加热的电加热管20，根据压力反馈信号通过pid算法计算所需功率控制供水泵11的变频器27，所述plc控制器28与制冷机组18通过rs485总线连接。

pid比例-积分-微分调节，是一种控制算法，多用于自动控制领域，不同的pid参数，具有不同的控制效果，为实现最优控制效果，需对参数进行整定。

本发明的工作原理在于：蒸汽发生器用于对管路、储液箱、供水箱进行蒸汽消毒；在进行去除率实验时，储液箱的高浓度溶液与纯水依据比例通过流量计实现自动定量配液；系统中plc控制器实时采集供水管路上的压力及温度，通过与实验设定的水温、水压进行对比，执行pid算法调节，通过控制电加热管及制冷机组实现了水温的实时调节，通过控制变频器的输出功率调节增压水泵，进而实现水压的实时调节，进而为净水器的测试提供恒温恒压的测试水源。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。