1.一種熱量表耐久性冷熱沖擊試驗冷熱水位平衡方法,其特征在于由以下步驟組成:(1)以采樣周期t
s為時間間隔對熱量表耐久性試驗過程狀態參數進行采集;熱量表耐久性試驗過程狀態參數具體包括熱水箱液位、熱水箱最高液位、熱水箱最低液位、冷水箱液位、冷水箱最高液位、冷水箱最低液位、冷熱水箱液位差、熱水箱進水閥開啟時間及熱水箱進水閥關閉時間、熱水箱回水閥開啟時間及熱水箱回水閥關閉時間、冷水箱進水閥開啟時間及冷水箱進水閥關閉時間、冷水箱回水閥開啟時間及冷水箱回水閥關閉時間;(2)根據步驟(1)所采集的熱量表耐久性試驗過程狀態參數,建立試驗過程狀態參數數據集,記當前采樣次數為k,k≥1;采樣時間t=kt
s,單位:s;試驗過程狀態參數數據集包括熱水箱液位數據集L
hot、冷水箱液位數據集L
cold和回水閥關閉時間數據集T
h;(3)判斷步驟(2)的熱水箱液位數據集L
hot是否在熱水箱的最高液位和最低液位之間、冷水箱液位數據集L
cold是否在冷水箱的最高液位和最低液位之間,當L
hot-Lw≤L
hot-yw(i)≤L
hot-Mw且L
cold-Lw≤L
cold-yw(i)≤L
cold-Mw且L
hot-yw(i)-L
cold-yw(i)>L
limit或L
hot-yw(i)-L
cold-yw(i)<-L
limit時,則按照下述方法對熱水箱進水閥、熱水箱出水閥、冷水箱進水閥以及冷水箱出水閥進行調節以實現冷熱水箱的液位平衡:T=kT
0時,F
hot-j={1,0},F
cold-j={0,1};T=kT
0+T
d+T
b時,F
cold-h={0,1},F
hot-h={1,0};T=kT
0+150s時,F
hot-j={0,1},F
cold-j={1,0};T=kT
0+150s+T
d-T
b時,F
hot-h={0,1},F
cold-h={1,0}其中,T
d為試驗中某一個周期內,熱水箱進水閥打開后冷水箱回水閥關閉的等待時間或者是冷水箱進水閥打開后熱水箱回水閥關閉的等待時間,是根據管道長度、管徑和流速計算可得;T
b為冷熱水箱液位平衡時在T
d上的調節步長時間,是通過牛頓迭代法確定出;T
0為冷熱沖擊試驗周期;L
hot-yw(i)為熱水箱當前采集到的液位值,L
hot-Mw為熱水箱限定的最高液位,L
hot-Lw為熱水箱限定的最低液位,1≤i≤k;L
cold-yw(i)為冷水箱當前采集到的液位值,L
cold-Mw為冷水箱限定的最高液位,L
cold-Lw為冷水箱限定的最低液位,L
limit為熱水箱液位比冷水箱液位高出的極限調節值,1≤i≤k;F
hot-j為熱水箱進水閥開關指令,F
hot-j=0,熱水箱進水閥關閉,F
hot-j=1,熱水箱進水閥開啟;F
hot-h為熱水箱回水閥開關指令,F
hot-h=0,熱水箱回水閥關閉,F
hot-h=1,熱水箱回水閥開啟;F
cold-j為冷水箱進水閥開關指令,F
cold-j=0,冷水箱進水閥關閉,F
cold-j=1,冷水箱進水閥開啟,F
cold-h為冷水箱回水閥開關指令,F
cold-h=0,冷水箱回水閥關閉,F
cold-h=1,冷水箱回水閥開啟。2.根據權利要求1所述的熱量表耐久性冷熱沖擊試驗冷熱水位平衡方法,其特征在于,步驟(2)所述的試驗過程狀態參數數據集具體包括以下數據集:2.1)熱水箱液位數據集L
hot={L
hot-yw(i),L
hot-Mw,L
hot-Lw},單位:m;其中,L
hot-yw(i)為熱水箱當前采集到的液位值,L
hot-Mw為熱水箱限定的最高液位,L
hot-Lw為熱水箱限定的最低液位,1≤i≤k;2.2)冷水箱液位數據集L
cold={L
cold-yw(i),L
cold-Mw,L
cold-Lw,L
limit},單位:m;其中,L
cold-yw(i)為冷水箱當前采集到的液位值,L
cold-Mw為冷水箱限定的最高液位,L
cold-Lw為冷水箱限定的最低液位,L
limit為熱水箱液位比冷水箱液位高出的極限調節值,1≤i≤k;2.3)回水閥關閉時間數據集T
h={T
d,T
b,T
c,T
0};其中,T
c為冷熱水箱液位平衡時液位差的初始時間,一般取值為2~10s。3.根據權利要求2所述的熱量表耐久性冷熱沖擊試驗冷熱水位平衡方法,其特征在于,所述回水閥關閉時間數據集是根據步驟(1)所采集冷熱水箱液位及熱水箱進水閥開啟時間及熱水箱進水閥關閉時間、熱水箱回水閥開啟時間及熱水箱回水閥關閉時間、冷水箱進水閥開啟時間及冷水箱進水閥關閉時間、冷水箱回水閥開啟時間及冷水箱回水閥關閉時間以及測試管路的規格確定出。4.根據權利要求3所述的熱量表耐久性冷熱沖擊試驗冷熱水位平衡方法,其特征在于,所述T
d是根據管道長度、管徑和流速確定出,具體計算方法為:
![]()
其中:
![]()
L
pip為從進水閥到出水閥之間的管道長度,單位:m;DN為測試管路的管徑,單位:mm;Q為試驗時管路瞬時流量,單位:m3/h;ν為試驗時管路瞬時流速,單位:m/s。5.根據權利要求3所述的熱量表耐久性冷熱沖擊試驗冷熱水位平衡方法,其特征在于,所述T
b是利用牛頓迭代法確定出,具體方法為:
![]()
結束迭代過程的條件為:|L
hot-yw(i)-L
cold-yw(i)|≤L
limitmin其中,當i=1時,T
b(0)是迭代步長的初始值;L
limitmin為冷熱水箱水位差的極小值。