K1)分别为A点第N-1,N-2,…,N-K1个采样时的温度值;V1为水箱的容积,V1=5 L;q为泵流量,q=0.083 L/s;T为采样周期,T=1 s;K1:为注满水箱需要的时间,即延时周期,通过计算K1=60 s。
(2)A点的温度函数关系式
A点的温度与D点的温度因水管而有个延时,故A点的温度函数关系如式(2)所示:
为D点第N-K3个采样点的温度;V3为D点到A点水管的容积,V3=0.5 L;K3为从D点到A点的延时周期,通过计算K3=6 s。
(3)D点的温度函数值
D点的温度与C点温度相比,不仅仅是水管的散失而延时,还与电加热装置有关,函数关系如式(3)所示:
为C点第N-K2个采样点的温度;P为电加热器的功率,P=1 kW;C为水的比热容,C=4.18 kJ/kg·℃;△T为电热前后的温度变化,通过计算△T=3℃;P'为采样占控比,通过验证P'=1或0;V2为C点与D点间水管的容积,V2=1 L;K2为从C点到D点的延时周期,通过计算K2=6 s。
(4)C点的温度函数关系式
C点的温度与F点的温度相近,就是F点延时的某一个温度值,它的函数关系如式(4)所示。
为F点第N-K5个采样点的温度;V5为F点到C点水管的容积,V5=0.5 L;K5为从F点到C点的延时周期,通过计算K5=6 s。
(5)F点的温度函数关系式
F点与E点相比,因为散热器和水管的同时作用,温度也相差很大,该点的温度函数关系如式(5)所示:
式中:为E点第N-K4个采样点的温度;K为制冷系数,K=0.3;T0为环境温度,T0=20℃;V4为E点到F点水管的容积,V4=1 L;K4为从F点到E点的延时周期,通过计算K4=12 s。
(6)E点的温度函数关系式
E点的温度与B点的温度相比也有个延时,该点的温度函数关系如式(6)所示:
为B点第N-K6个采样点的温度;V6为B点到E点的水管的容积,V6=0.5 L;K5为从B点到E点的延时周期,通过计算Ks=6 s。
综上所述,A,B,C,D,E,F六个点的函数关系式及相互联系已经表达清楚,通过LabVtEW建立相应的数学模型。