用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置和冷媒含油率的測(cè)量方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置和用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法，其中該測(cè)量裝置包括：測(cè)量調(diào)節(jié)模塊，用于在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)對(duì)壓縮機(jī)工作狀態(tài)下的工況參數(shù)和冷媒參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)工況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集工況參數(shù)和冷媒參數(shù)；以及控制模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊采集的工況參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)行工況的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷，并在判斷壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，根據(jù)冷媒參數(shù)計(jì)算壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率。本發(fā)明實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，能夠精確地測(cè)量壓縮機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率，提高了測(cè)量精度，可以為壓縮機(jī)與相關(guān)制冷設(shè)備的開發(fā)提供精確的數(shù)據(jù)，且提高了測(cè)試效率，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
【專利說明】用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置和冷媒含油率的測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置和用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]壓縮機(jī)的工作循環(huán)中冷媒含油率的大小，對(duì)制冷/制熱設(shè)備的制冷/制熱能力、壓縮機(jī)的機(jī)械壽命、毛細(xì)管及節(jié)流結(jié)構(gòu)的使用效果等都有較大的影響。
[0003]通常，較為理想的壓縮機(jī)，其工作循環(huán)中的冷媒含油率(即潤(rùn)滑油量占潤(rùn)滑油與冷媒的總量的百分比)應(yīng)小于0.5%，而當(dāng)冷媒含油率超過1%時(shí)，壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中將可能出現(xiàn)上述提及的影響，當(dāng)含油率更大時(shí)，則制冷/制熱性能將受到更嚴(yán)重的影響。故在壓縮機(jī)與其相關(guān)制冷/制熱系統(tǒng)的開發(fā)過程中，壓縮機(jī)工作循環(huán)中的冷媒含油率是一個(gè)關(guān)鍵的性能特性。
[0004]目前，壓縮機(jī)的工作循環(huán)中冷媒含油率的測(cè)試方法有多種，例如，油分離法、取樣法、靜電容量法、光折射率法、紅外線光譜法等。其中取樣法應(yīng)用最廣，但是取樣法的缺點(diǎn)明顯，其測(cè)試步驟多，過程中含有大量的人工操作，存在人為誤差。且取樣法伴隨著有大量的冷媒肆意排放，不利于環(huán)保。特別是目前正在研究應(yīng)用的可燃冷媒，由于可燃冷媒具有可燃/易燃、易爆的特性，在使用取樣法測(cè)試時(shí)存在一定的安全隱患。此外，油分離法存在分離效率不穩(wěn)定、測(cè)試效率低、測(cè)試重復(fù)精度不高的情況；紅外線光譜法則存在冷媒種類受限且投入成本高的情況；靜電容量法則是測(cè)試體積非常大等。
[0005]總之，目前在對(duì)壓縮機(jī)工作循環(huán)中冷媒含油率進(jìn)行測(cè)試時(shí)，主要存在以下缺點(diǎn):
(I)測(cè)試結(jié)果不夠精確；(2)測(cè)試效率低；(3)成本高；(4)測(cè)試過程復(fù)雜；(5)測(cè)試方法不能通用，易受到壓縮機(jī)與制冷設(shè)備的類型、排量、冷媒種類及冷凍機(jī)油種類的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出一種用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置。該裝置能夠提高測(cè)試精度、測(cè)試效率，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
[0008]本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，包括:測(cè)量調(diào)節(jié)模塊，用于在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)對(duì)所述壓縮機(jī)工作狀態(tài)下的工況參數(shù)和冷媒參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)所述工況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集所述工況參數(shù)和冷媒參數(shù)；以及控制模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的所述工況參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷，并在判斷所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，根據(jù)所述冷媒參數(shù)計(jì)算所述壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率。
[0010]本發(fā)明實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，能夠精確地測(cè)量壓縮機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率，提高了測(cè)量精度，可以為壓縮機(jī)與相關(guān)制冷設(shè)備的開發(fā)提供精確的數(shù)據(jù)，且提高了測(cè)試效率，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述工況參數(shù)包括所述壓縮機(jī)的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、排氣溫度和膨脹閥前溫度，所述冷媒參數(shù)包括冷媒的密度和冷媒的溫度。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述測(cè)量調(diào)節(jié)模塊包括:排氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊，所述排氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊包括冷凝器和第一壓力檢測(cè)及控制儀表，所述第一壓力檢測(cè)及控制儀表用于測(cè)量所述壓縮機(jī)的排氣壓力，所述冷凝器根據(jù)預(yù)設(shè)的排氣壓力控制冷凝換熱量以調(diào)節(jié)所述壓縮機(jī)的排氣壓力；閥前溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊，所述閥前溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊包括過冷器和第一溫度檢測(cè)及控制儀表，所述第一溫度檢測(cè)及控制儀表用于測(cè)量所述壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度，所述過冷器根據(jù)預(yù)設(shè)的閥前溫度控制過冷換熱量以調(diào)節(jié)所述壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度；吸氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊，所述吸氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊包括電動(dòng)膨脹閥和第二壓力檢測(cè)及控制儀表，所述第二壓力檢測(cè)及控制儀表用于測(cè)量所述壓縮機(jī)的吸氣壓力，所述電動(dòng)膨脹閥根據(jù)預(yù)設(shè)的吸氣壓力控制所述壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒節(jié)流開度以調(diào)節(jié)所述壓縮機(jī)的吸氣壓力；吸氣溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊，所述吸氣溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊包括量熱桶和第二溫度檢測(cè)及控制儀表，所述第二溫度檢測(cè)及控制儀表用于測(cè)量所述壓縮機(jī)的吸氣溫度，所述量熱桶根據(jù)預(yù)設(shè)的吸氣溫度控制過熱換熱量以調(diào)節(jié)所述壓縮機(jī)的吸氣溫度；第三溫度檢測(cè)及控制儀表，所述第三溫度檢測(cè)及控制儀表用于測(cè)量所述壓縮機(jī)的排氣溫度；密度計(jì)，用于測(cè)量所述過冷器與所述電動(dòng)膨脹閥之間冷媒的密度。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制模塊根據(jù)所述壓縮機(jī)的排氣壓力獲得冷凝溫度，并根據(jù)所述壓縮機(jī)的吸氣壓力獲得蒸發(fā)溫度，以及根據(jù)所述壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度和所述冷凝溫度計(jì)算過冷度，根據(jù)所述壓縮機(jī)的吸氣溫度和所述蒸發(fā)溫度計(jì)算過熱度。
[0014]并且，當(dāng)所述冷凝溫度與預(yù)設(shè)的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區(qū)間、所述蒸發(fā)溫度與所述預(yù)設(shè)的蒸發(fā)溫度之間的偏差在所述第一溫度區(qū)間、所述過冷度與預(yù)設(shè)的過冷度之間的偏差在所述第一溫度區(qū)間、所述過熱度與預(yù)設(shè)的過熱度之間的偏差在第二溫度區(qū)間且所述壓縮機(jī)的排氣溫度在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的波動(dòng)小于預(yù)設(shè)溫度閾值時(shí)，所述控制模塊判斷所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于所述穩(wěn)定狀態(tài)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制模塊根據(jù)以下公式計(jì)算所述冷媒含油率:
[0016]n=aX P +bXT3-CXT2+dXT_e
[0017]其中，η為所述冷媒含油率，P為所述冷媒的密度，T為所述冷媒的溫度，a、b、c、d、e為常數(shù)且根據(jù)所述冷媒和冷凍機(jī)油的組合種類確定。
[0018]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例提出的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法，包括以下步驟:在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)對(duì)所述壓縮機(jī)工作狀態(tài)下的工況參數(shù)和冷媒參數(shù)進(jìn)行測(cè)量；對(duì)所述工況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；采集所述工況參數(shù)和冷媒參數(shù)，并根據(jù)所述工況參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷；以及在判斷所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，根據(jù)所述冷媒參數(shù)計(jì)算所述壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率。
[0019]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法，能夠精確地測(cè)量壓縮機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率，從而提高了測(cè)量精度，可以為壓縮機(jī)與相關(guān)制冷設(shè)備的開發(fā)提供精確的數(shù)據(jù)，且提高了測(cè)試效率，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述工況參數(shù)包括所述壓縮機(jī)的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、排氣溫度和膨脹閥前溫度，所述冷媒參數(shù)包括所述壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒的密度和冷媒的溫度。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述冷媒含油率根據(jù)以下公式計(jì)算:
[0022]n=aX P +bXT3-CXT2+dXT_e
[0023]其中，η為所述冷媒含油率，P為所述冷媒的密度，T為所述冷媒的溫度，a、b、c、d、e為常數(shù)且根據(jù)所述冷媒和冷凍機(jī)油的組合種類確定。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)所述工況參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷包括:
[0025]根據(jù)所述壓縮機(jī)的排氣壓力獲得冷凝溫度，并根據(jù)所述壓縮機(jī)的吸氣壓力獲得蒸發(fā)溫度，以及根據(jù)所述壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度和所述冷凝溫度計(jì)算過冷度，根據(jù)所述壓縮機(jī)的吸氣溫度和所述蒸發(fā)溫度計(jì)算過熱度；
[0026]當(dāng)所述冷凝溫度與預(yù)設(shè)的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區(qū)間、所述蒸發(fā)溫度與所述預(yù)設(shè)的蒸發(fā)溫度之間的偏差在所述第一溫度區(qū)間、所述過冷度與預(yù)設(shè)的過冷度之間的偏差在所述第一溫度區(qū)間、所述過熱度與預(yù)設(shè)的過熱度之間的偏差在第二溫度區(qū)間且所述壓縮機(jī)的排氣溫度在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的波動(dòng)小于預(yù)設(shè)溫度閾值時(shí)，判斷所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于所述穩(wěn)定狀態(tài)。
[0027]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0029]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置的方框示意圖；
[0030]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置的方框示意圖；
[0031]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法的流程圖；
[0032]圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法的流程圖。
[0033]附圖標(biāo)記:
[0034]測(cè)量調(diào)節(jié)模塊100、數(shù)據(jù)采集模塊200、控制模塊300、排氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊110、冷凝器111、第一壓力檢測(cè)及控制儀表112、閥前溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊120、過冷器121、第一溫度檢測(cè)及控制儀表122、吸氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊130、電動(dòng)膨脹閥131、第二壓力檢測(cè)及控制儀表132、吸氣溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊140、量熱桶141、第二溫度檢測(cè)及控制儀表142、密度計(jì)150、第三溫度檢測(cè)及控制儀表160、變頻電源2000、壓縮機(jī)3000。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0036]下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此夕卜，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0037]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。
[0038]相關(guān)技術(shù)中，壓縮機(jī)的工作循環(huán)中冷媒含油率的測(cè)試方法有多種，其中以取樣法應(yīng)用最廣，具體為:利用壓縮機(jī)量熱計(jì)設(shè)備，在指定工況條件下(即連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài))，直接在系統(tǒng)中抽取冷媒混合物樣品，對(duì)冷凍循環(huán)系統(tǒng)中的冷凍機(jī)油含量及液體總量進(jìn)行稱重測(cè)量，求得冷媒含油率。但是取樣法的缺點(diǎn)明顯，其測(cè)試步驟多，過程中含有大量的人工操作，存在人為誤差。且取樣法伴隨著有大量的冷媒肆意排放，不利于環(huán)保。特別是目前正在研究應(yīng)用的可燃冷媒，由于可燃冷媒具有可燃/易燃、易爆的特性，在使用取樣法測(cè)試時(shí)存在一定的安全隱患。
[0039]本發(fā)明正是基于上述原因，而提出了 一種用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法和一種用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置。
[0040]下面參照附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置和用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法。
[0041]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置的方框示意圖。如圖1所示，該用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置包括:測(cè)量調(diào)節(jié)模塊100、數(shù)據(jù)采集模塊200和控制模塊300。
[0042]其中，測(cè)量調(diào)節(jié)模塊100用于在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)對(duì)壓縮機(jī)工作狀態(tài)下的工況參數(shù)和冷媒參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)工況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0043]具體地，工況參數(shù)可以包括壓縮機(jī)的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、排氣溫度和膨脹閥前溫度等參數(shù)，但并不限于這些參數(shù)，冷媒參數(shù)可以包括冷媒的密度和冷媒的溫度等參數(shù)。其中，膨脹閥前溫度與冷媒的溫度是近似相等的。
[0044]在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以使用壓力檢測(cè)儀器對(duì)壓縮機(jī)的排氣壓力、吸氣壓力進(jìn)行測(cè)量，可以使用溫度傳感器(例如高精度鉬電阻溫度傳感器)或者其它溫度測(cè)量設(shè)備對(duì)吸氣溫度和膨脹閥前溫度進(jìn)行測(cè)量，可以使用密度計(jì)對(duì)冷媒的密度進(jìn)行測(cè)量。上述說明只是用來(lái)舉例，在此，對(duì)測(cè)量工況參數(shù)、冷媒參數(shù)所使用的儀器不做限制。
[0045]在本發(fā)明的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集模塊200用于采集工況參數(shù)和冷媒參數(shù)。
[0046]具體地，數(shù)據(jù)采集模塊200用于采集壓縮機(jī)工作狀態(tài)下的工況參數(shù)以及工作循環(huán)中的冷媒參數(shù)，以用于后續(xù)的處理。
[0047]例如，可以使用高精度多通道數(shù)據(jù)記錄儀對(duì)工況參數(shù)和冷媒參數(shù)進(jìn)行采集并記錄。其中，高精度多通道數(shù)據(jù)記錄儀對(duì)數(shù)據(jù)采集的方式可以是通過RS232方式、RS-485方式與測(cè)量調(diào)節(jié)模塊100中的測(cè)量?jī)x表進(jìn)行通信，或者采用標(biāo)準(zhǔn)模擬量輸入模式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0048]控制模塊300用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集模塊200采集的工況參數(shù)對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)行工況的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷，并在判斷壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，根據(jù)冷媒參數(shù)計(jì)算壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率。
[0049]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，上述用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置具體包括:測(cè)量調(diào)節(jié)模塊100、排氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊110、冷凝器111、第一壓力檢測(cè)及控制儀表112、閥前溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊120、過冷器121、第一溫度檢測(cè)及控制儀表122、吸氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊130、電動(dòng)膨脹閥131、第二壓力檢測(cè)及控制儀表132、吸氣溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊140、量熱桶141、第二溫度檢測(cè)及控制儀表142、密度計(jì)150、第三溫度檢測(cè)及控制儀表160、數(shù)據(jù)采集模塊200和控制模塊300。
[0050]其中，測(cè)量調(diào)節(jié)模塊100包括排氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊110、閥前溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊120、吸氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊130、吸氣溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊140和密度計(jì)150。排氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊110包括冷凝器111和第一壓力檢測(cè)及控制儀表112。閥前溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊120包括過冷器121和第一溫度檢測(cè)及控制儀表122。吸氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊130包括電動(dòng)膨脹閥131和第二壓力檢測(cè)及控制儀表132。吸氣溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊140包括量熱桶141和第二溫度檢測(cè)及控制儀表142。
[0051]具體而言，如圖2所示，排氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊110包括冷凝器111和第一壓力檢測(cè)及控制儀表112。第一壓力檢測(cè)及控制儀表112用于測(cè)量壓縮機(jī)的排氣壓力，冷凝器111根據(jù)預(yù)設(shè)的排氣壓力控制冷凝換熱量以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的排氣壓力。
[0052]在本發(fā)明的一個(gè)示例中，第一壓力檢測(cè)及控制儀表112可以是高精度壓力傳感器與PID數(shù)字調(diào)節(jié)顯示儀，用于測(cè)量壓縮機(jī)的排氣壓力。冷凝器111則根據(jù)預(yù)設(shè)的排氣壓力與測(cè)量得到的排氣壓力的差別自動(dòng)調(diào)控?fù)Q熱量，以使壓縮機(jī)的排氣壓力穩(wěn)定于預(yù)設(shè)的排氣壓力。其中，預(yù)設(shè)的排氣壓力可以通過高精度壓力傳感器與PID數(shù)字調(diào)節(jié)顯示儀進(jìn)行設(shè)定。
[0053]如圖2所示，閥前溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊120包括過冷器121和第一溫度檢測(cè)及控制儀表122。第一溫度檢測(cè)及控制儀表122用于測(cè)量壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度，過冷器121根據(jù)預(yù)設(shè)的閥前溫度控制過冷換熱量以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，第一溫度檢測(cè)及控制儀表122可以是高精度鉬電阻溫度傳感器與PID數(shù)字調(diào)節(jié)顯示儀，用于測(cè)量壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度。過冷器121則根據(jù)預(yù)設(shè)的閥前溫度與測(cè)量得到的膨脹閥前溫度的差別自動(dòng)調(diào)控?fù)Q熱量，以使壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度穩(wěn)定于預(yù)設(shè)的閥前溫度。其中，預(yù)設(shè)的閥前溫度可以通過高精度鉬電阻溫度傳感器與PID數(shù)字調(diào)節(jié)顯示儀進(jìn)行設(shè)定。
[0054]如圖2所示，吸氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊130包括電動(dòng)膨脹閥131和第二壓力檢測(cè)及控制儀表132。第二壓力檢測(cè)及控制儀表132用于測(cè)量壓縮機(jī)的吸氣壓力，電動(dòng)膨脹閥131根據(jù)預(yù)設(shè)的吸氣壓力控制壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒節(jié)流開度以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的吸氣壓力。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，第二壓力檢測(cè)及控制儀表132也可以是高精度壓力傳感器與PID數(shù)字調(diào)節(jié)顯示儀，用于測(cè)量壓縮機(jī)的吸氣壓力。電動(dòng)膨脹閥131則根據(jù)預(yù)設(shè)的吸氣壓力與測(cè)量得到的吸氣壓力的差別自動(dòng)調(diào)控節(jié)流大小，以使壓縮機(jī)的吸氣壓力穩(wěn)定于預(yù)設(shè)的吸氣壓力。其中，預(yù)設(shè)的吸氣壓力可以通過高精度壓力傳感器與PID數(shù)字調(diào)節(jié)顯示儀進(jìn)行設(shè)定。
[0055]如圖2所示，吸氣溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊140包括量熱桶141和第二溫度檢測(cè)及控制儀表142。第二溫度檢測(cè)及控制儀表142用于測(cè)量壓縮機(jī)的吸氣溫度，量熱桶141根據(jù)預(yù)設(shè)的吸氣溫度控制過熱換熱量以調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的吸氣溫度。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，第二溫度檢測(cè)及控制儀表142也可以是高精度鉬電阻溫度傳感器與PID數(shù)字調(diào)節(jié)顯示儀，用于測(cè)量壓縮機(jī)的吸氣溫度。量熱桶141則根據(jù)預(yù)設(shè)的吸氣溫度與測(cè)量得到的吸氣溫度的差別來(lái)控制過熱換熱量，以使壓縮機(jī)的吸氣溫度穩(wěn)定于預(yù)設(shè)的吸氣溫度。其中，預(yù)設(shè)的吸氣溫度可以通過高精度鉬電阻溫度傳感器與PID數(shù)字調(diào)節(jié)顯示儀進(jìn)行設(shè)定。
[0056]如圖2所示，第三溫度檢測(cè)及控制儀表160用于測(cè)量壓縮機(jī)的排氣溫度。在本發(fā)明的一個(gè)示例中，第三溫度檢測(cè)及控制儀表160可以是高精度鉬電阻溫度傳感器與PID數(shù)字調(diào)節(jié)顯示儀，用于測(cè)量測(cè)量壓縮機(jī)的排氣溫度。
[0057]并且，密度計(jì)150用于測(cè)量過冷器與電動(dòng)膨脹閥之間冷媒的密度。例如，密度計(jì)150可以是高精度耐高壓密度計(jì)，用于測(cè)量過冷器后，電動(dòng)膨脹閥之前的循環(huán)管段中的冷媒的密度，其中密度計(jì)150具有通信功能以及數(shù)據(jù)處理功能。
[0058]此外，如圖2所示，測(cè)量調(diào)節(jié)模塊100還包括可調(diào)整輸出相數(shù)、電壓大小與頻率大小的變頻電源2000，變頻電源2000用于根據(jù)壓縮機(jī)3000的電源特性而供給相應(yīng)規(guī)格的電源。
[0059]本發(fā)明實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，通過調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度和膨脹閥前溫度，使它們分別穩(wěn)定于預(yù)設(shè)值后，控制模塊根據(jù)測(cè)量的冷媒的密度和冷媒的溫度計(jì)算壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率，從而能夠精確地測(cè)量壓縮機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率，提高了測(cè)量精度，可以為壓縮機(jī)與相關(guān)制冷設(shè)備的開發(fā)提供精確的數(shù)據(jù)，且提高了測(cè)試效率，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制模塊300根據(jù)壓縮機(jī)的排氣壓力獲得冷凝溫度，并根據(jù)壓縮機(jī)的吸氣壓力獲得蒸發(fā)溫度，以及根據(jù)壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度和冷凝溫度計(jì)算過冷度，根據(jù)壓縮機(jī)的吸氣溫度和蒸發(fā)溫度計(jì)算過熱度。那么，對(duì)壓縮機(jī)的運(yùn)行工況的穩(wěn)定性的判斷具體為:當(dāng)冷凝溫度與預(yù)設(shè)的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區(qū)間、蒸發(fā)溫度與預(yù)設(shè)的蒸發(fā)溫度之間的偏差在第一溫度區(qū)間、過冷度與預(yù)設(shè)的過冷度之間的偏差在第一溫度區(qū)間、過熱度與預(yù)設(shè)的過熱度之間的偏差在第二溫度區(qū)間且壓縮機(jī)的排氣溫度在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的波動(dòng)小于預(yù)設(shè)溫度閾值時(shí)，控制模塊300判斷壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于穩(wěn)定狀態(tài)。
[0061]具體而言，采集壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的工況參數(shù)和冷媒參數(shù)時(shí)，對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、膨脹閥前溫度、排氣溫度等數(shù)據(jù)每30秒采集一次數(shù)值，并將采集的數(shù)值與預(yù)定的穩(wěn)定判斷規(guī)格進(jìn)行比較、判斷，當(dāng)取值連續(xù)15分鐘內(nèi)均處于穩(wěn)定判斷規(guī)格范圍內(nèi)時(shí)，即可判定被測(cè)壓縮機(jī)處于穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0062]舉例來(lái)講，預(yù)定的穩(wěn)定判斷規(guī)格為:冷凝溫度與預(yù)設(shè)的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區(qū)間例如[_0.2°C，0.2°C ]、蒸發(fā)溫度與預(yù)設(shè)的蒸發(fā)溫度之間的偏差在第一溫度區(qū)間例如[_0.2°C，0.2°C ]、過冷度與預(yù)設(shè)的過冷度之間的偏差在第一溫度區(qū)間例如[-0.2°C，0.2°C ]、過熱度與預(yù)設(shè)的過熱度之間的偏差在第二溫度區(qū)間例如[-0.3°C，0.3°C ]且壓縮機(jī)的排氣溫度十分鐘內(nèi)的溫度波動(dòng)應(yīng)小于2°C。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制模塊300通過以下公式計(jì)算得到壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率:
[0064]n=aX P +bXT3-CXT2+dXT_e
[0065]其中，η為冷媒含油率，P為冷媒的密度，T為冷媒的溫度，a、b、c、d、e為常數(shù)且根據(jù)冷媒和冷凍機(jī)油的組合種類確定。
[0066]在本發(fā)明的一個(gè)示例中，當(dāng)所選用的冷媒和冷凍機(jī)油為R410A冷媒與RB74AF冷凍機(jī)油組合時(shí)，計(jì)算冷媒含油率的公式為:冷媒含油率=0.176* P +0.00084*T3-0.097*T2+4.8315*T-262.12，當(dāng)空調(diào)高效工況下壓縮機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的冷媒的密度為968.37kg/m3，冷媒溫度即膨脹閥前溫度為41.2°C，將數(shù)據(jù)代入公式，即可計(jì)算被測(cè)壓縮機(jī)于該工況下的冷媒含油率為1.35%。
[0067]因此，本發(fā)明實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，能夠精確地測(cè)量壓縮機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率，從而提高了測(cè)量精度，可以為壓縮機(jī)與相關(guān)制冷設(shè)備的開發(fā)提供精確的數(shù)據(jù)，且提高了測(cè)試效率，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。
[0068]圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法的流程圖。如圖3所示，該用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法包括以下步驟:
[0069]步驟S101，在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)對(duì)壓縮機(jī)工作狀態(tài)下的工況參數(shù)和冷媒參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
[0070]其中，在壓縮機(jī)運(yùn)行之前，需要根據(jù)壓縮機(jī)的電機(jī)特性，設(shè)定不同的電源規(guī)格。如果壓縮機(jī)的電機(jī)為交流感應(yīng)電機(jī)，則直接使用變頻電源驅(qū)動(dòng)；如果壓縮機(jī)電機(jī)為變頻直流控制電機(jī)，則其驅(qū)動(dòng)還需選擇適配電機(jī)的變頻器。此外，還需要設(shè)定壓縮機(jī)的運(yùn)行工況條件，運(yùn)行工況條件包括壓縮機(jī)運(yùn)行的冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、過冷度、過熱度以及排氣溫度。例如，壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源及運(yùn)行工況條件如表1所示。
【權(quán)利要求】
1.一種用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，其特征在于，包括: 測(cè)量調(diào)節(jié)模塊，用于在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)對(duì)所述壓縮機(jī)工作狀態(tài)下的工況參數(shù)和冷媒參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)所述工況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)； 數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集所述工況參數(shù)和冷媒參數(shù)；以及 控制模塊，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集模塊采集的所述工況參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷，并在判斷所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，根據(jù)所述冷媒參數(shù)計(jì)算所述壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率。
2.如權(quán)利要求1所述的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，其特征在于，所述工況參數(shù)包括所述壓縮機(jī)的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、排氣溫度和膨脹閥前溫度，所述冷媒參數(shù)包括冷媒的密度和冷媒的溫度。
3.如權(quán)利要求2所述的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量調(diào)節(jié)模塊包括: 排氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊，所述排氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊包括冷凝器和第一壓力檢測(cè)及控制儀表，所述第一壓力檢測(cè)及控制儀表用于測(cè)量所述壓縮機(jī)的排氣壓力，所述冷凝器根據(jù)預(yù)設(shè)的排氣壓力控制冷凝換熱量以調(diào)節(jié)所述壓縮機(jī)的排氣壓力； 閥前溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊，所述閥前溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊包括過冷器和第一溫度檢測(cè)及控制儀表，所述第一溫度檢測(cè)及控制儀表用于測(cè)量所述壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度，所述過冷器根據(jù)預(yù)設(shè)的閥前溫度 控制過冷換熱量以調(diào)節(jié)所述壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度； 吸氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊，所述吸氣壓力測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊包括電動(dòng)膨脹閥和第二壓力檢測(cè)及控制儀表，所述第二壓力檢測(cè)及控制儀表用于測(cè)量所述壓縮機(jī)的吸氣壓力，所述電動(dòng)膨脹閥根據(jù)預(yù)設(shè)的吸氣壓力控制所述壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒節(jié)流開度以調(diào)節(jié)所述壓縮機(jī)的吸氣壓力； 吸氣溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊，所述吸氣溫度測(cè)量調(diào)節(jié)子模塊包括量熱桶和第二溫度檢測(cè)及控制儀表，所述第二溫度檢測(cè)及控制儀表用于測(cè)量所述壓縮機(jī)的吸氣溫度，所述量熱桶根據(jù)預(yù)設(shè)的吸氣溫度控制過熱換熱量以調(diào)節(jié)所述壓縮機(jī)的吸氣溫度； 第三溫度檢測(cè)及控制儀表，所述第三溫度檢測(cè)及控制儀表用于測(cè)量所述壓縮機(jī)的排氣溫度; 密度計(jì)，用于測(cè)量所述過冷器與所述電動(dòng)膨脹閥之間冷媒的密度。
4.如權(quán)利要求3所述的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，其特征在于，所述控制模塊根據(jù)所述壓縮機(jī)的排氣壓力獲得冷凝溫度，并根據(jù)所述壓縮機(jī)的吸氣壓力獲得蒸發(fā)溫度，以及根據(jù)所述壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度和所述冷凝溫度計(jì)算過冷度，根據(jù)所述壓縮機(jī)的吸氣溫度和所述蒸發(fā)溫度計(jì)算過熱度。
5.如權(quán)利要求4所述的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，其特征在于，當(dāng)所述冷凝溫度與預(yù)設(shè)的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區(qū)間、所述蒸發(fā)溫度與所述預(yù)設(shè)的蒸發(fā)溫度之間的偏差在所述第一溫度區(qū)間、所述過冷度與預(yù)設(shè)的過冷度之間的偏差在所述第一溫度區(qū)間、所述過熱度與預(yù)設(shè)的過熱度之間的偏差在第二溫度區(qū)間且所述壓縮機(jī)的排氣溫度在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的波動(dòng)小于預(yù)設(shè)溫度閾值時(shí)，所述控制模塊判斷所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于所述穩(wěn)定狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求2所述的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的測(cè)量裝置，其特征在于，所述控制模塊根據(jù)以下公式計(jì)算所述冷媒含油率:
η =a X P +b X T3-C X T2+d X T_e 其中，η為所述冷媒含油率，P為所述冷媒的密度，T為所述冷媒的溫度，a、b、C、d、e為常數(shù)且根據(jù)所述冷媒和冷凍機(jī)油的組合種類確定。
7.一種用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟: 在壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)對(duì)所述壓縮機(jī)工作狀態(tài)下的工況參數(shù)和冷媒參數(shù)進(jìn)行測(cè)量； 對(duì)所述工況參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)； 采集所述工況參數(shù)和冷媒參數(shù)，并根據(jù)所述工況參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷；以及 在判斷所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，根據(jù)所述冷媒參數(shù)計(jì)算所述壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒含油率。
8.如權(quán)利要求7所述的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法，其特征在于，所述工況參數(shù)包括所述壓縮機(jī)的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、排氣溫度和膨脹閥前溫度，所述冷媒參數(shù)包括所述壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的冷媒的密度和冷媒的溫度。
9.如權(quán)利要求8所述的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法，其特征在于，所述冷媒含油率根據(jù)以下公式計(jì)算:
η =a X P +b X T3-C X T2+d X T_e 其中，η為所述冷媒含油率，P為所述 冷媒的密度，T為所述冷媒的溫度，a、b、C、d、e為常數(shù)且根據(jù)所述冷媒和冷凍機(jī)油的組合種類確定。
10.如權(quán)利要求8所述的用于壓縮機(jī)系統(tǒng)的冷媒含油率的測(cè)量方法，其特征在于，根據(jù)所述工況參數(shù)對(duì)所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷包括: 根據(jù)所述壓縮機(jī)的排氣壓力獲得冷凝溫度，并根據(jù)所述壓縮機(jī)的吸氣壓力獲得蒸發(fā)溫度，以及根據(jù)所述壓縮機(jī)的膨脹閥前溫度和所述冷凝溫度計(jì)算過冷度，根據(jù)所述壓縮機(jī)的吸氣溫度和所述蒸發(fā)溫度計(jì)算過熱度； 當(dāng)所述冷凝溫度與預(yù)設(shè)的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區(qū)間、所述蒸發(fā)溫度與所述預(yù)設(shè)的蒸發(fā)溫度之間的偏差在所述第一溫度區(qū)間、所述過冷度與預(yù)設(shè)的過冷度之間的偏差在所述第一溫度區(qū)間、所述過熱度與預(yù)設(shè)的過熱度之間的偏差在第二溫度區(qū)間且所述壓縮機(jī)的排氣溫度在預(yù)設(shè)時(shí)間內(nèi)的波動(dòng)小于預(yù)設(shè)溫度閾值時(shí)，判斷所述壓縮機(jī)的運(yùn)行工況處于所述穩(wěn)定狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】F25B49/02GK103573604SQ201310533115
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】伍時(shí)凱 申請(qǐng)人:廣東美芝制冷設(shè)備有限公司