CN101101239B - 用于测试空调的设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于测试空调的设备和加工方法，可在空调生产过程中在线检测空调换热量及能效比，通过在商检房中检测室外机运行参数以及环境参数从而在线检测出制冷量、制热量及能效比，实现空调器生产中的制冷、制热量和能效比全检。本发明用于测试空调的设备，包括有：固定在商检房中的标准室内机，所述标准室内机设置有固定的进出风口、电控箱、以及数据处理装置，其中，所述用于测试空调的设备还包括有在标准室内机进风口、出风口安装的一个或多个温湿度传感器，在出风口装有一个风量采集器；所述电控箱包括有接受来自所述温湿度传感器信号的信号采集装置、信号发射装置和结果显示装置；所述数据处理装置为可进行数据收集和处理数据的计算机。

Description

用于测试空调的设备及方法

技术领域

本发明涉及一种测试家用空调的技术，尤其涉及用于在生产线上快速测试空调制冷、制热能力及能效比的设备及方法。

背景技术

分体式空调分为室内单元与室外单元，并彼此分开设置。分体式空调室外单元包括有压缩机、冷凝器、封闭在循环管道中的制冷工质以及通风系统。

空调器室外单元在生产过程中，需要开机运行并测试是否能正常制冷和制热，通常的做法是，在流水线商检房内与测试专用的标准室内单元相连接进行在线检测，这种测试方法一般是通过检测压力、电流等几个简单的运行参数，通过对比参数情况来判断合格与否。为了保证产品质量，产品在下线之后会按照国标要求的比例拿到实验室抽检，但是抽检本身就是一个概数，并不能真正的排除所有的冷、热量及能效比不合格的问题机。

目前空调器行业竞争非常激烈，各个空调器厂家都努力的控制产品质量。现有的空调器厂只是在空调器生产的过程中进行很短时间的开机运行测试，而后就是到实验室按比例进行少量的抽检，这种方式很难保证空调器的整体质量。如何快速全面地检测所生产的空调器的制冷、制热能力及能效比，是摆在整个空调测试行业面前的一个难题。最经济有效的空调器制冷制热性能全面检测方法是，开发在线快速检测制冷制热量及能效比的系统，这种方式能够在空调生产过程中测试出空调的制冷、制热量及能效比，能够挑出制冷制热量及能效比偏低的机型，最大限度控制产品一致性，能够很好的保证产品质量。

实际上空调在启动的时候是有一定规律的，它相当于电容充电一样，开机很短的时间能力上升很快，较长时间后能力会稳定在一个值。我们通常所说的空调器的标称能力就是在国标规定的工况下，空调器稳定较长时间达到的那个稳定值。在生产线上的情况比较特殊，它测试的时间很短，没有达到稳定值，只是在一定程度上处于能力高速上升的阶段，即便如此，从统计学角度来说它还是有一定规律的。本发明就是根据这个特点，运用合理的测试和运算方法在线计算出制冷量。

发明内容

为了填补现有空调测试领域的一个空白，本发明的目的是提供一种用于测试空调的设备和加工方法，可在空调生产过程中快速在线检测空调换热量及能效比，通过在商检房中检测系统运行参数从而在线检测出制冷量、制热量及能效比，实现空调器生产中的换热量及能效比全检。同时这种测试方式不会影响到现有的空调生产效率，并且和现有的空调测试设备和方法搭配使用，从而实现在电压、电流等参数和制冷、制热量及能效比都检测出来，只有这些参数都合格的情况才能够判定合格，很好的控制产品质量。

本发明的目的是这样实现的：

一种用于测试空调的设备，包括有：固定在商检房中的标准室内机，所述标准室内机设置有固定的进风口、出风口、电控箱、以及数据处理装置，其中，所述用于测试空调的设备还包括有在标准室内机进风口、出风口安装的一个或多个温度、湿度传感器，在出风口装有一个风量采集器；所述电控箱包括有接受来自所述温度、湿度传感器信号的信号采集装置、信号发射装置和结果显示装置；所述信号采集装置用于接收所述温度、湿度传感器、风量采集器的信号；所述数据处理装置为进行数据收集和处理数据的计算机，所述数据处理装置与所述电控箱连接；所述计算机安装有计算模块、测试结果数据库以及实验室标准数据库；所述计算机的计算模块包括有：

统计确定平均工况、调入能力计算公式并计算瞬时能力值的在线能力计算模块；

根据两个数据库进行能力修正计算，确定该次计算的能力系数，得到修正后的空调器能力数据的修正处理模块；

根据能力系数反向预测稳态空调器能力数据值的反向预测数据值处理模块；

将修正后的空调器能力数据换算为标准工况下的能力值及能效比的标况预测数据值处理模块；

所述计算机包括有信号接收装置，接收来自电控箱的电压、电流、压力信号，以及数字式温度、湿度传感器测量的温度与湿度信号，所述计算机信号接收装置是一个双向无线数据传输模块，通过RS232串口与计算机的串口相连；

所述计算机通过与计算机相连的双向无线数据传输模块发送结果给电控箱上的双向无线数据传输模块，电控箱接收到计算机传输来的结果后，通过结果显示装置显示在电控箱的面板上。

一种用于测试空调的方法，包括如下步骤：

第一步：将待测的空调器室外单元和商检房中的标准室内机进行电路和管道连接，空调器启动一定时间，先开制热一定时间然后转为制冷状态，并让空调器运行一段时间；

第二步：在标准室内机进风口、出风口安装的一个或多个温度、湿度传感器采集进风口、出风口的温度和湿度值，在出风口安装一个风量采集器，用来采集风量，并把结果实时传输给电控箱的信号采集装置；

第三步：电控箱的信号发射装置将进风口、出风口的温度和湿度数据及实测风量值给计算机信号接收装置；

第四步：计算机调用计算模块对所接收的温度和湿度值、风量值进行实时计算，预测出空调器制冷、制热量及能效比数值；

第五步：计算机判断待测的空调器室外单元是否符合检验标准；

第六步：所述计算机通过与计算机相连的双向无线数据传输模块发送结果给电控箱上的双向无线数据传输模块；

第七步：电控箱接收到计算机传输来的结果后，通过结果显示装置显示在电控箱的面板上；

第八步：如待测的空调器室外单元被判定为合格，则进入下一生产程序；否则，进入下线整改程序。

本发明的用于测试空调的设备及方法，可在线快速检测出空调的制冷、制热量及能效比，能够挑出制冷制热量偏低的机型，最大限度控制产品一致性，从而保证每台出厂空调都能达到名义标称能力，很好地保证了空调器质量。

附图说明

附图1为本发明用于测试空调的设备及方法计算机进行实时计算流程示意图。

具体实施方式

本发明公开的一种用于测试空调的设备，包括有：固定在商检房中的标准室内机，所述标准室内机设置有固定的进风口、出风口、电控箱、以及数据处理装置，其中，所述用于测试空调的设备还包括有在标准室内机进风口、出风口安装的一个或多个温度、湿度传感器，在出风口装有一个风量采集器；所述电控箱包括有接受来自所述温度、湿度传感器信号的信号采集装置、信号发射装置和结果显示装置；所述信号采集装置用于接收所述温度、湿度传感器、风量采集器的信号；所述数据处理装置为可进行数据收集和处理数据的计算机，所述数据处理装置与所述电控箱连接。

所述电控箱还包括有用于测量产品功率的功率计算装置，所述功率计算装置可以为一种功率表。尤其用于对于变频空调器功率测量。

所述电控箱的信号采集装置是自制设备，型号为GRJCS01-3J，所述电控箱包括模拟数字转换接口，采用模拟数字转换接口采集电压、电流、压力信号，以及数字式温度、湿度传感器测量的温度与湿度信号；电控箱的信号发射装置可采用双向无线数据传输模块，通过RS232串口与信号采集装置连接。

所述计算机包括有信号接收装置，接收来自电控箱的电压、电流、压力信号，以及数字式温度、湿度传感器测量的温度与湿度信号，所述计算机信号接收装置可以是一个双向无线数据传输模块，通过RS232串口与计算机的串口相连。

所述计算机通过与计算机相连的双向无线数据传输模块发送结果给电控箱上的双向无线数据传输模块，电控箱接收到计算机传输来的结果后，通过结果显示装置显示在电控箱的面板上。所述结果显示装置可以为一种指示灯、液晶显示屏或数码管。

所述计算机安装有计算模块、测试结果数据库以及实验室标准数据库。所述实验室标准数据库包括有各个机型在不同测试工况下的实验室数据。

所述计算机的计算模块包括有：

可统计确定平均工况、调入能力计算公式并计算瞬时能力值的在线能力计算模块；

可根据两个数据库进行能力修正计算，确定该次计算的能力系数，得到修正后的空调器能力数据的修正处理模块；

可根据能力系数反向预测稳态空调器能力数据值的反向预测数据值处理模块；

可将修正后的空调器能力数据换算为标准工况下的能力值及能效比的标况预测数据值处理模块。

空调器在生产过程中，在商检房进行在线检测时，通常的运行程序为：空调器启动一定时间，先开制热一定时间然后转为制冷状态，在此运行过程中，温度、湿度传感器采集到的温湿度数值通过无线传输或者任何其他传输方式实时传输到计算机，计算机调用计算模块进行实时计算；实时计算值和测试结果自动存储在测试结果数据库中；在计算时能够实时访问本数据库前期运行数据该工况下能力数据；建立一个实验室标准数据库，在测试过程中查找标准数据库该工况下的标准开机运行曲线，确定参照对象；根据两个数据库进行能力修正计算，确定该次计算的能力系数；根据能力系数反向预测稳态能力值；把计算的能力值换算为国标名义工况下的能力值；检测设备中增加一个功率计，通过借用能力值计算出能效比；从而计算机实现能力计算.

计算机计算空调器制冷制热量时，利用焓差法的原理，知道了进风口的干球和湿球温度、出风口的干球和湿球温度，以及风量值，就可以推算出制冷制热量的数值。进风口的干球和湿球温度、出风口的干球和湿球温度通过温度、湿度传感器采集，风量通过风量采集器采集，或者对风量精度要求不是很高的情况下，由于采用的是标准室内机，其进出风的风量可以认为是固定值，也是已知的，所以已知五个参数的情况下完全可以算出制冷制热量的数值。

本发明所涉及的一种用于测试空调的方法，包括如下步骤：

第一步：将待测的空调器室外单元和商检房中的标准室内机进行电路和管道连接，空调器启动一定时间，先开制热一定时间然后转为制冷状态，并让空调器运行一段时间；

例如：如果是单冷机直接运行制冷3分钟，如果是冷暖机要求先运行制热1分钟再转制冷3分钟；

第二步：在标准室内机进风口、出风口安装的一个或多个温度、湿度传感器采集进风口、出风口的温度和湿度值，实时传输给电控箱的信号采集装置；

在出风口安装一个风量采集器，用来采集风量；

第三步：电控箱的信号发射装置将进风口、出风口的温度和湿度数据发送非计算机信号接收装置；

第四步：计算机调用计算模块对所接收的温度和湿度值、风量值进行实时计算，预测出空调器制冷、制热量及能效比数值；

第五步：计算机判断待测的空调器室外单元是否符合检验标准；

第六步：所述计算机通过与计算机相连的双向无线数据传输模块发送结果给电控箱上的双向无线数据传输模块；

第七步：电控箱接收到计算机传输来的结果后，通过结果显示装置显示在电控箱的面板上；

第八步：如待测的空调器室外单元被判定为合格，则进入下一生产程序；否则，进行下线整改程序。

如图1所示，计算机进行实时计算，包括如下步骤：

第一步：计算机在启动能力计算前，对参数进行预判定，对参数能够实时更新与完善；

第二步：计算机调用计算模块；

第三步：计算模块统计确定平均工况；

第四步：计算模块调入能力计算公式；

第五步：计算模块实时计算瞬时能力值，实时计算值和测试结果自动存储在测试结果数据库中；

第六步：计算模块查找测试结果数据库前期运行数据该工况下空调器能力数据；

第七步：计算模块查找实验室标准数据库该工况下的标准开机运行曲线，确定参照对象；

第八步：计算模块根据第六步、第七步两个数据库进行能力修正计算，确定该次计算的能力系数，得到修正后的空调器能力数据；

第九步：计算模块根据能力系数反向预测稳态空调器能力数据值；

第十步：计算模块将修正后的空调器能力数据换算为标准工况下的能力值及能效比。

所述计算模块查找实验室标准数据库该工况下的标准开机运行曲线，确定参照对象的过程，包括如下步骤：

1、根据所采集的数据得出进口条件，给出平均工况；

2、查找对应数据库或插值形成上述平均工况数据值；

3、由开机能力变化特性公式得到该次测试的特征参数值；

4、确定该平均工况下的开机特性曲线。

所述计算模块根据能力系数反向预测稳态空调器能力数据值的过程，包括如下步骤：

1、考虑前几分钟处理后的平均工况与修正能力值；

2、进一步进行修正能力判断；

3、在修正能力上下偏差小于预定值时，进入预测计算公式；

4、利用该次测量的参数，反算稳定的预测空调器能力数据值，每点均推算对应能力预测值；

5、取小于选定或设定时间点后的所有点预测能力的均值为空调器能力数据预测值。

由于商检房工况变化频繁，特别是相对湿度，为了保证预测的准确性，我们可以针对商检房的温区范围，给出对应的标准数据库表。该数据要求包括从开机到稳定每五秒的能力值、电流、电压、高低压力以及有关温度值等。在平均工况不能直接从该数据库中得到时，采用相近条件插值(插值方法可选)得到。

最后，通过产品机标况下的能力与商检房工况能力的数据表，对比换算出标况的预测能力值。

为了保证方案的适用性，在程序实现时，可以给出设置选项，包括修正因子，修正前判断值设定，预测开始时间与相关数据设置等，以应对可能出现的数据波动与干扰，确保有效的预测样机的能力值及能效比。

根据上述方案，在线采集的KF-32型空调机的数据，计算结果如下：

最后预测能力分别为：3312.596W  3250.376W  3241.346W  3269.343W

实验室参考工况能力：3332W  3298W  3261W  3300W

上述计算采用了上下平均工况作为参考标准数据，因此，预测能力为偏差范围：3241～3312W。这里并没有进行计算程序修正以及对比其他设定条件时的预测情况。

上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术熟练人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。例如，本发明公开的测试空调的设备及方法还可应用在测试室中或者其他环境中。

Claims (8)

1.一种用于测试空调的设备，包括有：固定在商检房中的标准室内机，所述标准室内机设置有固定的进风口、出风口、电控箱、以及数据处理装置，其特征在于，所述用于测试空调的设备还包括有在标准室内机进风口、出风口安装的一个或多个温度、湿度传感器，在出风口装有一个风量采集器；所述电控箱包括有接受来自所述温度、湿度传感器信号的信号采集装置、信号发射装置和结果显示装置，所述信号采集装置用于接收所述温度、湿度传感器、风量采集器的信号；所述数据处理装置为进行数据收集和处理数据的计算机；所述计算机安装有计算模块、测试结果数据库以及实验室标准数据库；所述计算机的计算模块包括有：

统计确定平均工况、调入能力计算公式并计算瞬时能力值的在线能力计算模块；

根据两个数据库进行能力修正计算，确定该次计算的能力系数，得到修正后的空调器能力数据的修正处理模块；

根据能力系数反向预测稳态空调器能力数据值的反向预测数据值处理模块；

将修正后的空调器能力数据换算为标准工况下的能力值及能效比的标况预测数据值处理模块；

所述计算机包括有信号接收装置，接收来自电控箱的电压、电流、压力信号，以及数字式温度、湿度传感器测量的温度与湿度信号，所述计算机信号接收装置是一个双向无线数据传输模块，通过RS232串口与计算机的串口相连；

所述计算机通过与计算机相连的双向无线数据传输模块发送结果给电控箱上的双向无线数据传输模块，电控箱接收到计算机传输来的结果后，通过结果显示装置显示在电控箱的面板上。

2.根据权利要求1所述的用于测试空调的设备，其特征在于，所述电控箱还包括有用于测量产品功率的功率计算装置，所述功率计算装置为一种功率表。

3.根据权利要求1或2所述的用于测试空调的设备，其特征在于，所述电控箱包括模拟数字转换接口，采用模拟数字转换接口采集电压、电流、压力信号，以及数字式温度、湿度传感器测量的温度与湿度信号；电控箱的信号发射装置采用双向无线数据传输模块，通过RS232串口与信号采集装置连接。

4.根据权利要求3所述的用于测试空调的设备，其特征在于，所述结果显示装置为一种指示灯、液晶显示屏或数码管。

5.根据权利要求4所述的用于测试空调的设备，其特征在于，所述实验室标准数据库包括有各个机型在不同测试工况下的实验室数据。

6.一种采用权利要求1、2或5所述的用于测试空调的设备的测试空调的方法，包括如下步骤：

第一步：将待测的空调器室外单元和商检房中的标准室内机进行电路和管道连接，空调器启动一定时间，先开制热一定时间然后转为制冷状态，并让空调器运行一段时间；

第二步：在标准室内机进风口、出风口安装的一个或多个温度、湿度传感器采集进风口、出风口的温度和湿度值，在出风口安装一个风量采集器，用来采集风量，并把结果实时传输给电控箱的信号采集装置；

第三步：电控箱的信号发射装置将进风口、出风口的温度和湿度数据及实测风量值给计算机信号接收装置；

第四步：计算机调用计算模块对所接收的温度和湿度值、风量值进行实时计算，预测出空调器制冷、制热量及能效比数值；

所述计算机进行实时计算，包括如下步骤：

步骤1：计算机在启动能力计算前，对参数进行预判定，对参数能够实时更新与完善；

步骤2：计算机调用计算模块；

步骤3：计算模块统计确定平均工况；

步骤4：计算模块调入能力计算公式；

步骤5：计算模块实时计算瞬时能力值，实时计算值和测试结果自动存储在测试结果数据库中；

步骤6：计算模块查找测试结果数据库前期运行数据该工况下空调器能力数据；

步骤7：计算模块查找实验室标准数据库该工况下的标准开机运行曲线，确定参照对象；

步骤8：计算模块根据步骤6、步骤7两个数据库进行能力修正计算，确定该次计算的能力系数，得到修正后的空调器能力数据；

步骤9：计算模块根据能力系数反向预测稳态空调器能力数据值；

步骤10：计算模块将修正后的空调器能力数据换算为标准工况下的能力值及能效比；

第五步：计算机判断待测的空调器室外单元是否符合检验标准；

第六步：所述计算机通过与计算机相连的双向无线数据传输模块发送结果给电控箱上的双向无线数据传输模块；

第七步：电控箱接收到计算机传输来的结果后，通过结果显示装置显示在电控箱的面板上；

第八步：如待测的空调器室外单元被判定为合格，则进入下一生产程序；否则，进入下线整改程序。

7.根据权利要求6所述的测试空调的方法，所述计算模块查找实验室标准数据库该工况下的标准开机运行曲线，确定参照对象的过程，包括如下步骤：

1、根据所采集的数据得出进口条件，给出平均工况；

2、查找对应数据库或插值形成上述平均工况数据值；

3、由开机能力变化特性公式得到该次测试的特征参数值；

4、确定该平均工况下的开机特性曲线。

8.根据权利要求7所述的测试空调的方法，所述计算模块根据能力系数反向预测稳态空调器能力数据值的过程，包括如下步骤：

1、考虑前三分钟处理后的平均工况与修正能力值；

2、进一步进行修正能力判断；

3、在修正能力上下偏差小于预定值时，进入预测计算公式；

4、利用该次测量的参数，反算稳定的预测空调器能力数据值，每点均推算对应能力预测值；

5、取小于选定或设定时间点后的所有点预测能力的均值为空调器能力数据预测值。

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