技术领域
[0001] 本实用新型属于燃气蒸箱测试技术领域，尤其涉及一种燃气蒸箱热效率测试系统的网络连接结构。
背景技术
[0002] 燃气蒸箱是一种采用燃气作为
燃料的蒸箱，通常用于餐厅、主食店以及大型饭店，工作原理是通过燃气加热蒸箱内的
水箱产生水蒸气，进而将蒸箱内的食物蒸熟。相比传统的蒸箱，燃气蒸箱使用方便，容量大，适合需要大量生产主食的场合。
[0003] 而针对燃气蒸箱热效率的测试，各大检测机构及实验室均是根据《燃气蒸箱(CJ/T 187-2003)》这一检测标准自制或委外加工的方式制作一些简单的、自动化程度较低的测试设备进行检测，一般是在燃气蒸箱的进气口和进水口分别连接
燃气管道和进水管道，燃气管道上依次设有燃气
阀门、燃气调压器、燃气流量计，进水管道上依次设有
温度计、水阀门、
增压泵，
增压泵的吸水端位于盛水容器中，而盛水容器底部设有
电子秤，主要还是依靠人工来判读和读取燃气管道内的流量和压
力、进水管道内的水压和流量、进水管道内的水温以及电子秤的水量变化等各项检测数据，再通过人工进行公式计算，其中由于人工读书误差或人工计算误差等原因，容易存在测试结果
波动较大、测试效率准确率低等问题，其重复性低，复现性差，严重影响了测试的科学性、公正性、准确性和可比性。
[0004] 针对于上述问题，现本司利用PLC模
块可编程的特点，设计出了用以执行上述燃气蒸箱热效率检测数据测算和测试控制功能的主控PLC模块，其处理逻辑与人工检测时处理各项数据的逻辑一样，均是通过采集到的各种压力、流量和温度数据进行计算，以此来判断热平衡状态，进而可控制各项泵和阀之类的执行元件，以提高自动化水平和测试效率及测试结果的准确性，然而，单设计出该主控PLC模块还无法直接应用于实施燃气蒸箱热效率测试工作，还需要设计出基于该主控PLC模块组网形成能够实现燃气蒸箱热效率检测
数据采集和测试控制
信号传输的测试系统的网络连接结构。因此如何设计该网络连接结构，成为了有待解决的技术问题。实用新型内容
[0005] 针对上述
现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种燃气蒸箱热效率测试系统测试的网络连接结构，用以将主控PLC模块接入到燃气蒸箱热效率测试系统中，实现燃气蒸箱热效率检测数据的采集及其测试
控制信号的传输，解决基于主控PLC模块构建燃气蒸箱热效率测试系统的
硬件网络结构设计问题。
[0006] 为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：
[0007] 一种燃气蒸箱热效率测试系统的网络连接结构，包括燃气管道和进水管道，燃气管道上依次设置有第一燃气阀门、燃气调压器及燃气流量计，燃气管道上靠近燃气流量计的一端和燃气蒸箱的进气口连接，进水管道的一端和燃气蒸箱的进水口连接，进水管道上设有进水阀门并通过水泵与积水容器连接，积水容器底部设称重
传感器，所述水泵包括主变频水泵和辅变频水泵，所述主变频水泵和辅变频水泵的进水端均设于积水容器中，出水端与进水管道连接，进水管道上设有采集进水流量数据的进水流量计，还包括数据采集模块和与其电连接的主控PLC模块，所述主控PLC模块通过第一软启动器和第二软启动器分别与主变频水泵和辅变频水泵连接以控制其启停，所述进水管道上靠近燃气蒸箱一端连接有第一压力变送器，燃气管道上位于燃气流量计与燃气蒸箱之间还设有与燃气管道连通的旁路燃气管，所述旁路燃气管上设有第二燃气阀门和第二压力变送器，所述进水管道上及燃气管道上还分别设有第一温度传感器和第二温度传感器，所述数据采集模块与燃气流量计、进水流量计、第一压力变送器、第一温度传感器、第二温度传感器、第二压力变送器、称重传感器电连接以分别采集燃气管道中的气流量、进水管道中的水流量、进水管道中的水压、进水管道中的水温、燃气管道中的气体温度、燃气管道中的气压、积水容器中的水量的数据，并将各个数据传输至主控PLC模块。
[0008] 这样的，通过设置数据采集模块和主控PLC模块，并且数据采集模块与燃气流量计、进水流量计、第一压力变送器、第一温度传感器、第二温度传感器、第二压力变送器、称重传感器电连接以分别采集燃气管道中的气流量、进水管道中的水流量、进水管道中的水压、进水管道中的水温、燃气管道中的气体温度、燃气管道中的气压、积水容器中的水量的数据，将各个数据传输至主控PLC模块，通过主控PLC模块分析处理各项数据，精准判断蒸箱的热平衡状态，去除传统测试中人工参与所带来的不确定性和测试复现性差等缺点，极大的提高了测试效率、测试的科学性、公正性和准确性，节约了测试成本，将主控PLC模块接入到了燃气蒸箱热效率测试系统中，实现燃气蒸箱热效率检测数据的采集及其测试控制信号的传输，解决基于主控PLC模块构建燃气蒸箱热效率测试系统的硬件网络结构设计问题。
[0009] 作为优化，在所述进水管道上位于进水阀门与主变频水泵及辅变频水泵之间还连通有
排水管道，所述排水管道上设有排水阀门。
[0010] 这样的，通过在进水阀门后端还设置一个用于排水的排水管道，在排水管道上设置排水阀门，当数据采集模块采集到的进水管道中的水温有异常波动时，通过排水管道可以及时的将超过温度限制的水排出，从而确保燃气蒸箱内补水温度的恒定。
[0011] 作为优化，所述排水阀门为由
电机控制的
电磁阀，所述电机与主控PLC模块电连接并受其控制。
[0012] 这样的，排水阀门为电磁阀，并由主控PLC模块控制其开闭，免去人工操作，自动根据采集到的数据进行操作，反应及时，自动化程度高，可以提高测试效率和准确度。
[0013] 作为优化，在所述燃气蒸箱
蒸汽出口处还设有与数据采集模块连接的第三温度传感器，以采集燃气蒸箱的蒸汽温度。
[0014] 这样的，在蒸箱蒸汽出口处设置第三温度传感器，并与数据采集模块相连，以将蒸汽温度数据实时传递给数据采集模块，便于分析热平衡状态。
[0015] 作为优化，所述进水流量计位于进水阀门与排水管道之间，进水管道上位于排水管道与主变频水泵及辅变频水泵之间还设有用于稳定水压的水压稳定器。
[0016] 这样的，设置水压稳定器用来保证供进水管道的水压稳定，还能减少因为供水压力突增突减导致的水流量不稳定。
[0017] 作为优化，所述主变频水泵和辅变频水泵的出水端均连接有一水流
开关，所述水流开关与主控PLC模块电连接并受其控制。
[0018] 这样的，通过在主变频水泵和辅变频水泵的出水端设置水流开关，可以快速控制进水管道内的水流通过。
附图说明
[0019] 图1是本实用新型
实施例的连接示意图。
具体实施方式
[0020] 下面结合例附图对本实用新型作进一步的详细说明。
[0021] 具体实施时：参见图1，一种燃气蒸箱热效率测试系统的网络连接结构，包括燃气管道1和进水管道2，燃气管道1上依次设置有第一燃气阀门3、燃气调压器4及燃气流量计5，燃气管道1上靠近燃气流量计5的一端和燃气蒸箱6的进气口连接，进水管道2的一端和燃气蒸箱6的进水口连接，进水管道2上设有进水阀门7并通过水泵与积水容器8连接，积水容器8底部设称重传感器9，所述水泵包括主变频水泵10和辅变频水泵11，所述主变频水泵10和辅变频水泵11的进水端均设于积水容器8中，出水端与进水管道2连接，进水管道2上设有采集进水流量数据的进水流量计12，还包括数据采集模块13和与其电连接的主控PLC模块14，所述主控PLC模块14通过第一软启动器15和第二软启动器16分别与主变频水泵10和辅变频水泵11连接以控制其启停，所述进水管道2上靠近燃气蒸箱6一端连接有第一压力变送器17，燃气管道1上位于燃气流量计5与燃气蒸箱6之间还设有与燃气管道连通的旁路燃气管，所述旁路燃气管上设有第二燃气阀门18和第二压力变送器19，所述进水管道2上及燃气管道1上还分别设有第一温度传感器20和第二温度传感器21，所述数据采集模块13与燃气流量计5、进水流量计12、第一压力变送器17、第一温度传感器20、第二温度传感器21、第二压力变送器19、称重传感器9电连接以分别采集燃气管道1中的气流量、进水管道2中的水流量、进水管道2中的水压、进水管道2中的水温、燃气管道1中的气体温度、燃气管道1中的气压、积水容器8中的水量的数据，并将各个数据传输至主控PLC模块14。
[0022] 这样的，通过设置数据采集模块和主控PLC模块，并且数据采集模块与燃气流量计、进水流量计、第一压力变送器、第一温度传感器、第二温度传感器、第二压力变送器、称重传感器电连接以分别采集燃气管道中的气流量、进水管道中的水流量、进水管道中的水压、进水管道中的水温、燃气管道中的气体温度、燃气管道中的气压、积水容器中的水量的数据，将各个数据传输至主控PLC模块，通过主控PLC模块分析处理各项数据，精准判断蒸箱的热平衡状态，去除传统测试中人工参与所带来的不确定性和测试复现性差等缺点，极大的提高了测试效率、测试的科学性、公正性和准确性，节约了测试成本。
[0023] 作为优化，在所述进水管道2上位于进水阀门7与主变频水泵及辅变频水泵之间还连通有排水管道，所述排水管道上设有排水阀门22。
[0024] 这样的，通过在进水阀门后端还设置一个用于排水的排水管道，在排水管道上设置排水阀门，当数据采集模块采集到的进水管道中的水温有异常波动时，通过排水管道可以及时的将超过温度限制的水排出，从而确保燃气蒸箱内补水温度的恒定。
[0025] 作为优化，所述排水阀门22为由电机控制的电磁阀，所述电机与主控PLC模块电连接并受其控制。
[0026] 这样的，排水阀门为电磁阀，并由主控PLC模块控制其开闭，免去人工操作，自动根据采集到的数据进行操作，反应及时，自动化程度高，可以提高测试效率和准确度。
[0027] 作为优化，在所述燃气蒸箱蒸汽出口处还设有与数据采集模块连接的第三温度传感器23，以采集燃气蒸箱的蒸汽温度。
[0028] 这样的，在蒸箱蒸汽出口处设置第三温度传感器，并与数据采集模块相连，以将蒸汽温度数据实时传递给数据采集模块，便于分析热平衡状态。
[0029] 作为优化，所述进水流量计位于进水阀门与排水管道之间，进水管道上位于排水管道与主变频水泵及辅变频水泵之间还设有用于稳定水压的水压稳定器24。
[0030] 这样的，设置水压稳定器用来保证供进水管道的水压稳定，还能减少因为供水压力突增突减导致的水流量不稳定。
[0031] 作为优化，所述主变频水泵和辅变频水泵的出水端均连接有一水流开关25，所述水流开关与主控PLC模块电连接并受其控制。
[0032] 这样的，通过在主变频水泵和辅变频水泵的出水端设置水流开关，可以快速控制进水管道内的水流通过。
[0033] 主控PLC模块还可连接命令台27，用于人工查看测试状态和发出指令，积水容器中可设置
液位传感器26，液位传感器与数据采集模块电连接，排水阀门一般为常闭状态，第二燃气阀门一般为常开状态，便于第二变送器将采集燃气压并将数据送至数据采集模块，当第二变送器损坏后，可以关闭该第二燃气阀门，使用外接U型压力计，以免影响正常的测试。
[0034] 具体测试方法，可以参考《燃气蒸箱(CJ/T 187-2003)》中的热效率试验方式，将该测试系统连接完成后，排水阀门处于关闭状态，进水阀门打开，将蒸箱水箱放满水后关闭，蒸箱使用0-2燃气，在额定热负荷条件下以正常工作状态运行；打开进水阀门，通过主变频水泵和辅变频水泵共同从积水容器中抽水至蒸箱水箱，补水压力为0.4Mpa，通过水压稳定器在测试过程中保持补水压力恒定，测试过程中进水温度变化应控制在正负0.5℃内；蒸箱开始产生蒸汽后，运行15min以上，使蒸箱处于热平衡状态(热平衡状态判定见《燃气蒸箱(CJ/T 187-2003)》中附录A)，确认蒸汽稳定均匀的产生并进入蒸腔；在热平衡状态下，开始测试热效率，测试时间为15min，对称重传感器读数开始连续下降、稳定不变至再次开始连续下降为止作为一个补水周期，至少测试两个完整的补水周期，同步记录燃气消耗量和积水容器中水的消耗量，如果15min的耗水量小于5kg，则增加测试时间或补水周期，使耗水量大于5kg，同时记录进水温度。
[0035] 按式(1)和式(2)计算热效率：
[0036]
[0037]
[0038] 式中：
[0039] η-----热效率，单位为百分数(％)；
[0040] Μ1------热效率测试前的称重传感器的读数，单位为千克(kg)；
[0041] Μ2------热效率测试后的称重传感器的读数，单位为千克(kg)；
[0042] q2-------饱和水蒸气比
焓，取2.68MJ/kg(100℃，101.325kpa)；
[0043] t--------进水温度，单位摄氏度(℃)；
[0044] cp------水在0℃到t℃的平均定压
比热容，单位为兆焦每千克摄氏度[4.19x10-3MJ/(kg℃)]；
[0045] ΔV-----燃气消耗量，单位为立方米(m2)；
[0046] f-------将燃气耗量折算到-15℃，101.3kpa状态下的修正系数；
[0047] QL------15℃，101.3kpa状态下燃气的低热值，单位为兆焦
耳每立方米(MJ/m3)；
[0048] tg-------燃气温度，单位摄氏度(℃)；
[0049] pa------
大气压力，单位为千帕(kpa)；
[0050] pg-----燃气压力，单位为千帕(kpa)；
[0051] pV-----温度为tg时的饱和水蒸气压力，单位千帕(kpa)；
[0052] 热效率测试应在相同条件下进行两次，两次热效率之差不应大于两次热效率平均值的5％，此平均值为即为热效率，若两次热效率之差大于两次热效率平均值的5％，应重复测试，直至合格为止。
