[发明专利]一种高精度恒温定流量自动测试系统及其控制方法

权利要求书

1.一种高精度恒温定流量自动测试系统,其特征在于，包括板式换热器、设置在板式换热器一次侧的水冷模块以及设置在板式换热器二次侧的测试模块，

所述水冷模块包括与板式换热器相连接的水冷机、通过冷水管路设置在水冷机和板式换热器之间的温度比例阀；

所述测试模块包括控制器、变频器、与板式换热器相连接的水箱、通过测试管路连接在水箱出口的水泵、通过测试管路分别与水泵和板式换热器连接的被测阻力元件，所述水泵与变频器电连接，水泵与被测阻力元件之间的管路上安装有系统出口温度传感器、流量比例阀和系统出口压力传感器，被测阻力元件和板式换热器之间的管路上安装有系统入口压力传感器、系统入口温度传感器和流量传感器，所述出口压力传感器、出口温度传感器、入口压力传感器、入口温度传感器、流量传感器、流量比例阀和温度比例阀分别与控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的高精度恒温定流量自动测试系统，其特征在于，所述温度比例阀和水冷机之间安装有第一过滤器，水箱和水泵之间安装有第二过滤器。

3.根据权利要求2所述的高精度恒温定流量自动测试系统，其特征在于，所述第一过滤器的出水端与水冷机的进水端之间设置有第一旁通阀，水泵的出水端与板式换热器之间设置有第二旁通阀。

4.根据权利要求1所述的高精度恒温定流量自动测试系统，其特征在于，所述水箱内还设置有液位开关。

5.一种高精度恒温定流量自动测试系统的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：启动系统，输入设定温度值和设定流量值；

步骤2：实时获取系统入口压力值、入口温度值、出口压力值、出口温度值和测试管路流量值，并传输给控制器；

步骤3：控制器利用PID算法将出口温度值与设定温度值进行比较以自动控制温度比例阀开度，从而使系统在恒定温度状态下运行；同时，利用PID算法将测试管路流量值与设定流量值进行比较对流量比例阀的开度进行粗调，令测试管路流量值与设定流量值的差值为流量偏差H；

步骤4：控制器判断流量比例阀粗调后的流量偏差H是否满足流量等级梯度的设定条件，若满足，则根据第一设定时间延时锁定流量比例阀，然后执行步骤6；否则，执行步骤5；

步骤5：将流量比例阀完全打开，同时判断当前流量偏差H是否小于调节偏差，若小于，则根据第二设定时间延时锁定流量比例阀，然后执行步骤6；否则重复步骤3；

步骤6：控制器利用PID算法将当前测试管路流量值与设定流量值进行比较控制变频器的输出频率，对流量比例阀的开度进行精调；

步骤7：控制器判断流量比例阀精调后的流量偏差H是否小于调节偏差，若小于，则自动高精度流量控制完成；否则，对变频器的输出频率进行补充调节。

6.根据权利要求5所述的高精度恒温定流量自动测试系统的控制方法，其特征在于，所述流量等级梯度包括四个梯度等级，分别为2L/Min～5L/Min、5L/Min～10L/Min、10L/Min～25L/Min、25L/Min以上。

7.根据权利要求6所述的高精度恒温定流量自动测试系统的控制方法，其特征在于，步骤4中判断流量比例阀粗调后的流量偏差H是否满足流量等级梯度的设定条件的具体步骤为：

判断设定流量值在流量等级梯度中的梯度等级，若2L/Min≤设定流量值＜5L/Min且｜流量偏差H｜＜0.3L/Min，则根据第一设定时间延时锁定流量比例阀，否则执行步骤5；

若5L/Min≤设定流量值＜10L/Min且｜流量偏差H｜＜1L/Min，则根据第一设定时间延时锁定流量比例阀，否则执行步骤5；

若10L/Min≤设定流量值＜25L/Min且｜流量偏差H｜＜2L/Min，则根据第一设定时间延时锁定流量比例阀，否则执行步骤5；

若设定流量值≥25L/Min且｜流量偏差H｜＜4L/Min，则根据第一设定时间延时锁定流量比例阀，否则执行步骤5。