專利名稱：供土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試用的恒熱流控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試，采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，確保恒熱流 源輸入使得測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
背景技術(shù)：
前土壤導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定有以下兩種，一是利用鉆孔直接取出土層樣本，然后通過(guò) 導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試設(shè)備或者根據(jù)手冊(cè)得出土壤導(dǎo)熱系數(shù)用于工程設(shè)計(jì)，但由于地層下面結(jié)構(gòu)復(fù) 雜隨深度的增加其地層結(jié)構(gòu)也不相同，而且還存在著各種不同的熱交換現(xiàn)象，所以導(dǎo)致這 種測(cè)試方法不能真實(shí)有效的反應(yīng)出土壤中有效導(dǎo)熱系數(shù)，如果用于指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)會(huì)存在較 大的誤差。再有就是現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備，但是并沒(méi)有對(duì)熱流輸入進(jìn)行控制這樣會(huì)對(duì)測(cè)試的結(jié)果 有較大的影響。
發(fā)明內(nèi)容為了克服在現(xiàn)有測(cè)試儀器不能真實(shí)準(zhǔn)確的測(cè)量土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)的不足。本實(shí)用 新型以線熱源模型為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了恒熱流源輸入，從控制精度上進(jìn)行了改進(jìn)保證了測(cè)試結(jié) 果的準(zhǔn)確可靠，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。本實(shí)用新型的特征在于，含有電能表、RS485電平轉(zhuǎn)換器、嵌入式電腦、電壓變換 器和調(diào)壓器，其中電能表，采用DSSD331型電能表，測(cè)量加熱水箱的加熱管的加熱功率，所述加熱水 箱是用于在測(cè)量土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)時(shí)加熱通過(guò)地源熱泵抽出的地?zé)崴臏囟扔玫?，RS485電平轉(zhuǎn)換器，采用PF8522E芯片，兩個(gè)輸入端口 Al，Bl通過(guò)485總線與所述 DSSD331型電能表的RS485接口相連接，輸入所述加熱管的加熱功率，嵌入式電腦，為EMB-3680型，通過(guò)RS232接口與所述RS485電平轉(zhuǎn)換器RS232接口 相連，輸入所述DSSD331型電能表實(shí)測(cè)的加熱管的加熱功率，在和預(yù)設(shè)的加熱功率額定值 比較后，再把所述額定加熱功率與實(shí)測(cè)加熱功率之差返回所述RS485電平轉(zhuǎn)換器的RS2332 接口，電壓變換器，采用DAM-3060芯片，兩個(gè)端口 DATA+、DATA-通過(guò)所述485總線與所 述RS485電平轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)輸入端口 Al、Bl相連，輸入所述額定加熱功率與實(shí)測(cè)功率的差 值，調(diào)壓器，采用HS36P型號(hào)三相全智能調(diào)功調(diào)壓器，電源輸入端R、S、T接380伏，電 源輸出端U、v、w接所述加熱管，控制端c+、c-接所述電壓變換器的輸出端Vout、AGND，從所 述電壓變換器輸入經(jīng)過(guò)變換后的所述額定加熱功率和實(shí)測(cè)加熱功率之差值，以調(diào)節(jié)加在所 述加熱管上的加熱功率。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的供土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試用的恒熱流控制裝置，其特征 在于，所述加熱管額定加熱功率為4千瓦或6千瓦。本實(shí)用新型通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)確保恒熱流的輸入，能夠準(zhǔn)確可靠的測(cè)試出土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)。
圖1是本控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本控制裝置的恒熱流控制電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是采用線熱源模型，自動(dòng)控制系 統(tǒng)通過(guò)控制調(diào)壓器實(shí)現(xiàn)在測(cè)試中恒熱流輸入。其中電能表DSSD331電表實(shí)時(shí)檢測(cè)加熱管的 功率，然后采用RS485總線技術(shù)與控制器通訊實(shí)時(shí)存儲(chǔ)測(cè)試數(shù)據(jù)，根據(jù)功率表的數(shù)據(jù)控制 系統(tǒng)通過(guò)控制器EMB-3680嵌入式電腦控制電壓變換器DAM-3060V調(diào)節(jié)調(diào)壓器HS36P三相 全智能調(diào)壓調(diào)功器加在加熱管上的功率，讓加熱管以恒定功率加熱，從而確保恒熱流輸入。在圖2中其中功率表DSSD331電表實(shí)時(shí)檢測(cè)加熱管的功率，然后把功率數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò) RS485總線輸出，然后再經(jīng)過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換器PF8522E傳給控制器EMB-3680嵌入式電腦 的RS232串口，然后控制器EMB-3680嵌入式電腦把額定加熱功率與輸入實(shí)測(cè)功率之差作為 控制信號(hào)通過(guò)RS232串口經(jīng)過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換器PF8522E輸出給電壓變換器DAM-3060，然 后經(jīng)過(guò)電壓變換器DAM-3060V來(lái)控制調(diào)壓器HS36P三相全智能調(diào)壓調(diào)功器調(diào)節(jié)加熱管的功 率，從而確保加熱管以恒定的功率加熱。
權(quán)利要求供土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試用的恒熱流控制裝置，其特征在于，含有電能表、RS485電平轉(zhuǎn)換器、嵌入式電腦、電壓變換器和調(diào)壓器，其中電能表，采用DSSD331型電能表，測(cè)量加熱水箱的加熱管的加熱功率，RS485電平轉(zhuǎn)換器，采用PF8522E芯片，兩個(gè)端口(A1，B1)通過(guò)485總線與所述DSSD331型電能表的RS485接口相連接，輸入所述加熱管的加熱功率，嵌入式電腦，為EMB 3680型，通過(guò)RS232接口與所述RS485電平轉(zhuǎn)換器RS232接口相連，輸入所述DSSD331型電能表實(shí)測(cè)的加熱管的加熱功率，在和預(yù)設(shè)的加熱功率額定值比較后，再把所述額定加熱功率與實(shí)測(cè)加熱功率之差返回所述RS485電平轉(zhuǎn)換器的RS2332接口，電壓變換器，采用DAM 3060芯片，兩個(gè)輸入端(DATA+、DATA )通過(guò)所述485總線與所述RS485電平轉(zhuǎn)換器的兩個(gè)端口(A1、B1)相連，輸入所述額定加熱功率與實(shí)測(cè)功率的差值，調(diào)壓器，采用HS36P型號(hào)三相全智能調(diào)功調(diào)壓器，電源輸入端(R、S、T)接380伏，電源輸出端(U、V、W)接所述加熱管，控制端(C+、C )接所述電壓變換器的輸出端(Vout、AGND)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試用的恒熱流控制裝置，其特征在 于，所述加熱管額定加熱功率為4千瓦或6千瓦。
專利摘要供土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試用的恒熱流控制裝置屬于功率控制技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于，嵌入式電腦通過(guò)RS485電平轉(zhuǎn)換器從電能表輸入土壤有效導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀中加熱水箱內(nèi)加熱管的實(shí)測(cè)加熱功率，在與額定加熱功率比較后把兩者的差值經(jīng)所述RS485電平轉(zhuǎn)換器通過(guò)485總線輸入到電壓變化器中，經(jīng)電壓變化器變換后輸入到調(diào)壓器中，以調(diào)節(jié)所述加熱管的加熱功率，本實(shí)用新型具有準(zhǔn)確、可靠的優(yōu)點(diǎn)，確保了恒熱流的輸入。
文檔編號(hào)G05B19/042GK201754226SQ20102000016
公開(kāi)日2011年3月2日 申請(qǐng)日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者丁良士, 關(guān)偉, 姜睿, 張亞庭, 戴九霄, 王瑞華, 趙衛(wèi)杰, 陳修哲, 魏俊輝 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué);北京楓葉能源科技有限公司;南京楓葉能源技術(shù)有限公司