[實(shí)用新型]一種無(wú)人看管型土壤源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220128030.7
• 申請(qǐng)日: 2012-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202486080U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟慶龍;官燕玲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/20
• 分類號(hào): G01N25/20
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 林兵

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于地源(土壤源)熱泵領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)人看管型地源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀。

背景技術(shù)

淺層地表巖土熱物性對(duì)地源熱泵系統(tǒng)性能影響最大，是土壤源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究過(guò)程中最基本、最重要的參數(shù)。通過(guò)巖土熱響應(yīng)測(cè)試可以獲得巖土熱物性參數(shù)(如土壤換熱系數(shù)、鉆孔熱阻等)，這些參數(shù)直接影響這地源熱泵系統(tǒng)的投資和運(yùn)行效果。巖土熱響應(yīng)測(cè)試已成為當(dāng)前土壤源熱泵埋管換熱器數(shù)量和長(zhǎng)度設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)試獲得的巖土熱物性參數(shù)可為地?zé)岱治龊驮O(shè)計(jì)提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)參考。

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(GB50366-2009)規(guī)定，巖土熱響應(yīng)試驗(yàn)應(yīng)連續(xù)不間斷，持續(xù)時(shí)間不宜少于48小時(shí)。這對(duì)巖土熱物性測(cè)試儀提出了嚴(yán)格要求。為滿足此要求，需要土壤源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀具有很強(qiáng)的魯棒性，并且要求現(xiàn)場(chǎng)有人看管設(shè)備。巖土熱物性測(cè)試過(guò)程中，土壤源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀不應(yīng)出現(xiàn)故障，否則需要重新實(shí)驗(yàn)。另外，在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)受其他施工點(diǎn)的影響，往往供電電壓會(huì)出現(xiàn)不平穩(wěn)的情況。這種電壓波動(dòng)勢(shì)必會(huì)影響流體流速和加熱器功率的變化，而且電磁干擾會(huì)對(duì)傳感器測(cè)量值的精度產(chǎn)生影響。目前，一般地源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀不具有遠(yuǎn)程測(cè)控和自我故障診斷功能。為保證實(shí)驗(yàn)安全順利進(jìn)行，需要現(xiàn)場(chǎng)人員看管地源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀，但這勢(shì)必增加了人力物力，提高了實(shí)驗(yàn)成本；而且，目前的土壤源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀均沒(méi)有供電保障措施來(lái)消除電壓波動(dòng)的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的地源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀不能遠(yuǎn)程測(cè)控和不能自我故障診斷的缺陷，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)人看管型土壤源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀，該裝置通過(guò)對(duì)地源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀的無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人看管且不受距離限制。實(shí)現(xiàn)了巖土熱物性參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量、故障自動(dòng)診斷、自動(dòng)報(bào)警和干擾自動(dòng)消除，減少了人力物力，大大降低了實(shí)驗(yàn)測(cè)試成本。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)解決方案：

一種無(wú)人看管型土壤源熱泵巖土熱物性測(cè)試儀，其特征在于，包括第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第一流量傳感器、第二流量傳感器、聲音傳感器、管道式電加熱器、供水管路、回水管路、變頻循環(huán)水泵、可控硅調(diào)壓器、變頻器、智能電量變送器、電源、數(shù)據(jù)采集模塊、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊、接觸器、水流開(kāi)關(guān)和計(jì)算機(jī)；

所述電源連接管道式電加熱器、變頻器、智能電量變送器和數(shù)據(jù)采集模塊以供電，其中，管式電加熱器的供電線路上按照電流方向依次安裝有接觸器、可控硅調(diào)壓器和智能電量變送器；供水管路的進(jìn)水口和回水管路的出水口分別連接管道式電加熱器；在供水管路上按照水流方向依次安裝有水流開(kāi)關(guān)、第三溫度傳感器、第二流量傳感器和第四溫度傳感器；在回水管路上按照水流方向依次安裝有第一溫度傳感器、變頻循環(huán)水泵、第一流量傳感器和第二溫度傳感器，變頻循環(huán)水泵與變頻器連接并由變頻器驅(qū)動(dòng)；其中，第二溫度傳感器位于管道式電加熱器的入水口處，水流開(kāi)關(guān)和第三溫度傳感器位于管道式電加熱器的出水口處；

第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第一流量傳感器、第二流量傳感器、聲音傳感器、可控硅調(diào)壓器、變頻器、智能電量變送器、電源、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊、接觸器和水流開(kāi)關(guān)分別與數(shù)據(jù)采集模塊連接；數(shù)據(jù)采集模塊通過(guò)GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊與計(jì)算機(jī)進(jìn)行無(wú)線通信。

本實(shí)用新型還包括如下其他技術(shù)特征：

所述溫度傳感器、第三溫度傳感器、第一流量傳感器、第二流量傳感器、聲音傳感器、管道式電加熱器、變頻循環(huán)水泵、變頻器和智能電量變送器安裝在一個(gè)箱體內(nèi)，供水管路、回水管路的一部分也位于該箱體內(nèi)。

所述數(shù)據(jù)采集模塊采用ADAM6024。

所述第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、第四溫度傳感器、第一流量傳感器、第二流量傳感器、聲音傳感器、可控硅調(diào)壓器、變頻器、智能電量變送器、GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊、接觸器和水流開(kāi)關(guān)均通過(guò)屏蔽信號(hào)線與數(shù)據(jù)采集模塊連接。

本實(shí)用新型的有益效果是，可實(shí)現(xiàn)無(wú)線遠(yuǎn)程測(cè)量，在無(wú)人看管情況下實(shí)現(xiàn)多工況測(cè)量；可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障診斷、恒加熱功率、恒流量的閉環(huán)控制，保證測(cè)量精度，有效提高地源熱泵巖土熱物性工作效率，減少人力物力，降低測(cè)試成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型無(wú)線數(shù)據(jù)采集與系統(tǒng)控制示意圖。

圖3是基于數(shù)據(jù)融合技術(shù)的自動(dòng)故障診斷原理圖。

圖4是本實(shí)用新型的電氣連接原理圖。