本发明专利技术涉及一种小型压缩式制冷器具冷却质量快速评价方法及装置,快速评价方法,包括下列步骤:在制冷状态下,先获得某一规格的合格制冷器具吸气或排气端温度的动态变化标准曲线;在制冷状态下,获得同规格被测制冷器具吸气或排气端温度的动态变化曲线,并与动态变化标准曲线比对评价。快速评价装置,它包括:A)温度传感器,B)数据采集终端,C)工业控制计算机,所述温度传感器与数据采集终端电性连接,数据采集终端与工业控制计算机通过CAN总线通讯连接。本发明专利技术消除了目前小型制冷器具检测上时间长的弊端,使整个测试过程在短短的二十分钟内即可完成,且排除了环境温度以及其它外部因素对测试结果的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制冷设备中冷却质量的检测评价技术,具体涉及小型 压縮式制冷器具冷却质量快速评价方法及装置。
技术介绍
小型压縮式制冷器具的应用十分普遍,特别冰箱的应用更是家 喻户晓,冰箱生产厂家在冰箱出厂前都要对每台冰箱的冷却质量进行检验及评价,要求冰箱插电运行不超过2小时状态下,冰箱内部冷藏 室的温度能由32t降到l(TC,冷冻室的温度能由32'C降到-5'C。目前冰箱厂家的在线制冷性能质量控制主要都是基于冰箱插电运行约 90分钟后,测量冰箱内部的温度,再根据相关性能基准判断冰箱合 格与否。很多国内厂家都是采取在冰箱的室内放水银温度计,按实验 线传动速度,在线上相应位置设一读取温度的岗位,这种测试方法存 在以下不足1、 在检验期间就要消耗大量的电能来冷却冰箱;2、 检验期间要有大量的空间来放置冰箱;3、 环境温度对测试结果的影响非常大。目前,国内各个制冷设备生产厂家对制冷设备出厂前检测有各自 检测的企业标准,但是由于检测时间长以及精度不高,以及各个企业 间标准的差异,对整个制冷行业的产品检测都有不利的影响,许多厂 家都在寻求效率、精度都比较高的测试方法,但是到目前为止还没有 找到更好的测试方法可以来代替正在广泛使用的测试方法。当压縮机 已接入冰箱等制冷系统终极产品中时,其制冷量的测量就演变成对制 冷产品的制冷能力的测定,只有在压縮机的壳体温度、绕组温升和系统工况等稳定后,系统的制冷量才可能稳定和准确,这个过程一般为3 4小时,因此单台产品的制冷能力的测定过程长达4小时以上,这 样的测量方式仅适用于型式试验和抽样检验,对于大产量或生产线式 的出厂合格检验采用上述方法在效率上不能满足要求;另外在终极产 品中无法通过测量系统流量、排量和压力等参数来测定系统制冷能 力,目前尚没有很好的办法来实现既快速方便又基本正确的制冷能力 测定。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种小型压縮式制冷器具冷 却质量快速评价方法及装置,从而大大提高制冷器具出厂合格的检验 效率,节约大量能源。为解决上述技术问题,本专利技术釆用以下技术方案-一种小型压縮式制冷器具冷却质量快速评价方法,包括下列步骤1) 在制冷状态下,先获得某一规格的合格制冷器具在预定时间(t) 内其压縮机吸气或排气端温度(T)的多个变化值,采用最小二乘法 拟合成时间(t)和温度(T)的动态变化标准曲线;2) 在制冷状态下,获得同规格被测制冷器具在相同预定时间(t)内 其压縮机吸气或排气端温度(T)的多个变化值,采用最小二乘法拟 合成一条时间(t)和温度(T)的动态变化曲线,并与步骤l)中同 规格制冷器具的吸气或排气端温度的动态变化标准曲线比对评价,若 比对结果被测制冷器具的吸气或排气端温度的动态变化曲线与合格 制冷器具的吸气或排气端温度的动态变化标准曲线基本吻合,则被测 制冷器具冷却质量评价为合格,反之,则被测制冷器具冷却质量评价 为不合格。一种小型压縮式制冷器具冷却质量快速评价装置,它包括 A)温度传感器安放在压縮机的吸气或排气管管壁,用于获取合格压縮机和被测压縮机的吸气或排气端的温度信号;B) 数据采集终端用以将各路温度传感器获取的温度信号变送、预处 理以及A/D转换,保存A/D转换结果,并将结果传送至上位机;C) 工业控制计算机:用以处理下位数据采集终端传送来的结果,生成 吸气或排气端温度的动态变化曲线,将被测制冷器具的吸气或排气端 温度的动态变化曲线与同规格的合格制冷器具的吸气或排气端温度 的动态变化曲线比对评价,并显示比对评价的结果; 所述温度传感器与数据采集终端电性连接,数据采集终端与工业控制 计算机通过CAN总线通讯连接。本专利技术与现有技术相比具有以下优点通过分析制冷器具开机后 在预定时间内制冷器具吸排气端温度变化曲线的特性来实现对制冷 能力的评价。建立同规格合格制冷器具的吸气端温度和排气端温度的 标准曲线,将被测制冷器具的吸排气端温度动态变化曲线经最小二乘 法曲线拟合后与标准曲线在斜率、相似度等方面进行比对,以此来评 价其制冷能力,该评价方法消除了目前小型制冷器具检测上时间长的 弊端,使整个测试过程在短短的二十分钟内即可完成,且排除了环境 温度以及其它外部因素对测试结果的影响。 附图说明图l为不同制冷能力冰箱压縮机的排气端温度动态变化曲线; 图2为不同制冷能力冰箱压縮机的吸气端温度动态变化曲线; 图3为环境温度为1(TC和24'C时的排气端温度曲线比较; 图4为环境温度为1(TC和24'C时的吸气端温度曲线比较;图5为不同温度曲线经平移后曲线比较;图6为被测冰箱A、 B、 C开机15秒内排气端温度特性曲线; 图7为被测冰箱A、 B、 C开机15秒后排气端温度特性曲线;图8为本专利技术评价装置硬件框架图9为本专利技术数据采集终端硬件框图。具体实施例方式在小型压縮式制冷器具中,制冷量是衡量冷却质量的唯一参数, 制冷量可以用以下变量的函数来表示<formula>formula see original document page 8</formula>w,—制冷剂流量;^一排气压力对应过冷温度液体的比焓; /;,一吸气端的比焓。欲获得制冷器具开机后制冷量的动态变化过程,即求解^。 将(2-2)式对时间/求微分得<formula>formula see original document page 8</formula>从(2-3)式可知,只要求得系统流量和吸排气端制冷剂焓值的动 态过程即可分析制冷量的变化过程。通过热动力学研究,在理论上可 以建立吸排气端所测温度和吸排气端制冷剂状态、流量的数量联系。如图l所示为三台不同制冷能力的被测冰箱排气端温度动态变化 曲线,纵轴为温度(T),横轴为时间(t),图中最上面那条曲线为制冷 量过高的冰箱A(过冷)的排气端温度动态变化曲线,中间为制冷量合 格的冰箱B(正常),最下面那条曲线为制冷量过低的冰箱C(欠冷)的排 气端温度动态变化曲线。从图中可以得出冰箱制冷量和排气端温度的关系。冰箱制冷量越 高,则开机时排气端温度上升速度越快,最终稳定温度也越高;反之, 开机时排气端温度上升速度越慢,最终稳定温度也越低。以此为根据, 可以通过判断冰箱刚开机时的排气端温度上升速率以及之后排气端 温度范围来评价冰箱的制冷能力。跟排气温度一样,吸气温度与冰箱制冷能力之间也存在着一定的 关系,其温度曲线也呈现一种特性,称之为吸气端温度动态变化曲线, 如图2所示为三台不同制冷量冰箱的吸气端温度动态变化曲线。从图中可以明显地看出冰箱压縮机吸气端温度动态变化曲线分为前后两 个部分,前面部分温度呈下降,随后由于受到压縮机机体热辐射及热 传导的影响,吸气端温度急剧上身。特性曲线与制冷量的关系为制 冷量越大,则冰箱刚开机时压縮机吸气端温度下降越快,而随后温度 上升越快,最终温度值也越高;反之,同样成立。环境温度对整个冰箱测试系统的影响非常严重,夏天与冬天的测 试数据会有非常明显的差异,常规的冰箱制冷性能测试方法无法避免 环境温度的影响,导致整个测试系统在不同的季节测试结果会有明显 的差异。如果能够消除环境温度对制冷性能测试的影响,这将大大提 高测试的精度。考虑到各种不同的环境温度对测试数据的影响,下本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种小型压缩式制冷器具冷却质量快速评价方法,其特征是包括下列步骤:1)在制冷状态下,先获得某一规格的合格制冷器具在预定时间(t)内其压缩机吸气或排气端温度(T)的多个变化值,采用最小二乘法拟合成时间(t)和温度(T)的动态变化标准曲线;2)在制冷状态下,获得同规格被测制冷器具在相同预定时间(t)内其压缩机吸气或排气端温度(T)的多个变化值,采用最小二乘法拟合成一条时间(t)和温度(T)的动态变化曲线,并与步骤1)中同规格制冷器具的吸气或排气端温度的动态变化标准曲线比对评价,若比对结果被测制冷器具的吸气或排气端温度的动态变化曲线与合格制冷器具的吸气或排气端温度的动态变化标准曲线基本吻合,则被测制冷器具冷却质量评价为合格,反之,则被测制冷器具冷却质量评价为不合格。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:沈希,黄跃进,顾江萍,金华强,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:86[中国|杭州]
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