[发明专利]一种用于光纤激光冷水机测试的动态热负载模拟装置

权利要求书

1.一种用于光纤激光冷水机测试的动态热负载模拟装置，包括安装框架(10)，其特征在于，还包括设于安装框架(10)内的热负载模拟组件、常温模拟组件、连接管组、控制组件；

所述热负载模拟组件包括固定设置在安装框架(10)内的储热水箱(1)、换热器(5)、循环水泵(2)、低温加热器(3)；

所述常温模拟组件包括固定设置在安装框架(10)内的常温加热器(15)；

所述连接管组包括：自储热水箱(1)出水口引出并经过循环水泵(2)后连接至低温加热器(3)入水口的供水管路(R1)；自低温加热器(3)出水口连接至比例调节阀(4)供水侧的供热管路(R2)；自比例调节阀(4)一路出水口连接至储热水箱(1)的引流管路(R3)；自比例调节阀(4)另一路出水口连接至换热器(5)热侧入口的换热管路(R4)；自换热器(5)热侧出口连接至储热水箱(1)入水口的回流管路(R5)；自换热器(5)冷水侧出口引出连接至待测冷水机低温区入口的冷区供冷管路(R6)；自待测冷水机低温区出口连接至换热器(5)冷水侧入口的冷区回流管路(R7)；常温加热器(15)出水口连接至待测冷水机常温水区的常温供热管路(R8)；自待测冷水机常温水区出水口连接至常温加热器(15)入水口的常温回流管路(R9)；

所述控制组件包括 传感器以及PLC控制器：

所述传感器包括：设于回流管路(R5)上的第一流量计(L1)、第二温度传感器(T2)；设于换热管路(R4)上的第一温度传感器(T1)；设于冷区回流管路(R7)上的第一水压传感器(P1)、第三温度传感器(T3)；设于供冷管路(R6)上的第二流量计(L2)、第二水压传感器(P2)、第四温度传感器(T4)；设于常温供热管路(R8)上的第三流量计(L3)、第四水压传感器(P4)、第六温度传感器(T6)；设于常温回流管路(R9)上的第三水压传感器(P3)、第五温度传感器(T5)；

所述PLC控制器用于执行以下一个或者多个程序，具体包括：

比例调节阀开度控制程序，具体是指：对比第一温度传感器(T1)和第二温度传感器(T2)的温差并辅以第一流量传感器(L1)计算实时热负荷大小；对比第三温度传感器(T3)和第四温度传感器(T4)的温差并辅以第二流量传感器(L2)计算通过换热器(5)交换后的实时冷量大小；比较实时热负荷和实时冷量大小，调节控制比例调节阀开度大小；

工艺热负载模拟程序，具体是指：根据光纤激光设备不同工艺模式下热负荷变化趋势，控制低温加热器(3)和常温加热器(15)的热输出功率和运行时间与频次。

2.根据权利要求1所述一种用于光纤激光冷水机测试的动态热负载模拟装置，其特征在于，所述低温加热器(3)和常温加热器(15)包括多个串联的管状加热器。

3.根据权利要求2所述一种用于光纤激光冷水机测试的动态热负载模拟装置，其特征在于，根据光纤激光设备不同工艺模式下热负荷变化趋势，控制低温加热器(3)和常温加热器(15)的热输出功率和运行时间与频次具体是指：

在选择直线切割工艺模式时，利用PID对换热器热侧交换后的热负荷进行分析、变化动态趋势判断，输出控制信号，控制低温加热器和常温加热器的运行组数和比例阀的开启度大小；

在选择圆孔切割工艺模式时，利用PID对换热器热侧交换后的热负荷进行分析、变化动态趋势判断，输出控制信号，控制低温加热器和常温加热器的运行组数和比例阀的开启度大小，同时控制低温加热器和常温加热器的运行时间和次数；

在选择混合切割工艺模式时，利用PID对换热器热侧交换后的热负荷进行分析、变化动态趋势判断，输出控制信号，控制低温加热器和常温加热器的运行组数和比例阀的开启度大小，同时控制低温加热器和常温加热器的运行时间比例和次数比例。

4.根据权利要求1所述一种用于光纤激光冷水机测试的动态热负载模拟装置，其特征在于，所述传感器组用于：

通过第一温度传感器(T1)实现对换热器(5)热侧入口水温的监控；

通过第二温度传感器(T2)和第一流量传感器(L1)实现对换热器(5)热侧出口的水温和流量的监控；

通过第三温度传感器(T3)和第一水压传感器(P1)实现换热器(5)冷水侧入口水温和水压的监控；

通过第四温度传感器(T4)、第二水压传感器(P2)和第二流量传感器(L2)实现对换热器(5)冷水侧出口的水温、水压和流量的监控；

通过第五温度传感器(T5)和第三水压传感器(P3)实现常温加热器(15)入水口水温和水压的监控；

通过第六温度传感器(T6)、第四水压传感器(P4)和第三流量传感器(L3)实现对常温加热器(15)出水口的水温、水压和流量的监控。