衛生潔具耐急冷急熱性能檢測裝置的研制

袁芳麗 梁柏清

摘 要：歐盟洗面器、洗滌槽、浴缸、淋浴底盤標準均要求檢測，其耐急冷急熱性，以評估產品抵抗溫度突變的能力。本檢測裝置圍繞該項檢測涉及的溫度、流量、循環次數等參數，可滿足不同類型衛生潔具產品耐急冷急熱性能的自動檢測，且實現了水的循環利用，填補了國內衛生潔具在該項檢測上的空白。

關鍵詞：衛生潔具；耐急冷急熱性；檢測裝置

1 引言

衛生潔具在使用過程中，經常會受到冷熱水的沖擊，長久的沖擊可能導致產品表面產生微裂紋等缺陷，影響其使用，甚至會引起產品炸裂，嚴重威脅使用者的安全。目前，我國國家標準對該項性能沒有相關的要求，而歐盟洗面器、洗滌槽、浴缸、淋浴底盤標準均要求檢測其耐急冷急熱的性能，且不同類型的產品檢測時，其溫度、流量、試驗次數不同。

我國是衛生潔具的生產和出口大國。根據中國建筑衛生陶瓷協會提供的數據顯示，2012年，全國衛生潔具類產品出口金額近77億美元，增速比2011年高出3%，達到17.75%。因此，研制出一套滿足不同標準要求的衛生潔具耐急冷急熱性的檢測裝置，有效地評估我國衛生潔具耐急冷急熱性能，顯得尤為重要。

2 衛生潔具的相關標準

歐盟標準中涉及衛生潔具耐急冷急熱性能檢測的標準有EN 14516：2006+A1：2010、EN13310：2003、EN 14688：2006、EN 14527：2006+A1：2010，其主要參數見表1。

3 檢測裝置設計

3.1 檢測裝置主要組成和布局

衛生潔具耐急冷急熱性能檢測裝置是模擬產品在實際使用條件下，對各種產品，如浴缸、洗手盆、洗滌槽、淋浴底盤等進行冷、熱沖擊試驗，其重現了產品的實際使用的過程。該套裝置采用模塊化、柔性化和人工智能化設計，主要組成部分有采集及控制系統、裝夾試驗臺（3工位）、水路系統（含加熱制冷系統）、氣動執行機構、軟件系統等，其布局見圖1。

3.2 檢測裝置硬件

（1） 采集及控制系統

采用PLC作為檢測裝置的下位機，對整個檢測過程進行控制。PLC采用SIEMENS公司的S7-200控制器，以保證檢測精度和穩定性。同時，采用觸摸屏顯示界面，根據不同的標準要求，對試驗次數、壓力、流量、時間等有關參數進行設置，同時顯示實時數據。

（2） 裝夾試驗臺

裝夾試驗臺主要由操作臺、上下水、裝夾具、閥門、管道執行機構等組成，實現產品在相應工位上的安裝，進行有關試驗。根據產品規格、安裝條件設置不同的測試平臺，共有3個工位，工位二和工位三用于洗手盆、洗滌槽測試，工位一用于淋浴底盤、浴缸測試。測試平臺采用流水線排列模式，可以同時檢測多個產品，提高工作效率。

（3） 水路系統

水路系統實現了水循環利用，主要由水泵、冷熱貯水箱、加熱系統（鍋爐加熱）、制冷系統（制冷機組）、壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器、管道及閥等組成。水路系統采用了獨立式泵房設計，既可有效地隔離加熱制冷過程中產生的噪音和熱量，又能方便管道鋪設和制冷機組、加熱系統的布局，使得整個系統安全方便、整潔大方。

3.3 檢測裝置軟件

下位機軟件主要完成數據采集（開關及模擬量）、數據通信與處理、手動與自動控制等功能。上位機軟件，主要完成數據通信、數據處理、參數設置，并按標準要求編制耐急冷急熱性能的檢驗工藝與檢驗項目，提供良好的人機界面，便于操作和觀察等功能。在主界面中用戶可以選擇產品類型，系統根據產品類型進入不同產品的操作界面，主界面中點擊“參數設置”可以設置檢測流量、溫度、時間和次數。在操作界面中對其進行實時監視。檢測裝置系統主界面和操作界面見圖2和圖3。

4 結語

基于PLC控制方案的衛生潔具耐急冷急熱性能檢測裝置，具有較好的人機交互界面，實現了檢測的自動化，保證了檢測的精度。同時，水循環利用節約了水資源，填補了國內衛生潔具在該項檢測上的空白，可廣泛應用于衛生潔具生產企業和實驗室。

參考文獻

[1] EN 14688： 2006 Sanitary appliances - Wash basins - Functional

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[2] EN 13310： 2003 Kitchen sinks - Functional requirements and

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[3] EN 14527：2006+A1：2010 Shower trays for domestic purposes[s].

[4] EN 14516： 2006 +A1：2010 Baths for domestic purposes[s].