CN102338075A

CN102338075A - 制冷压缩机性能测试装置及测试方法

Info

Publication number: CN102338075A
Application number: CN2011103118374A
Authority: CN
Inventors: 高福学; 金从卓; 许永峰; 赵贝
Original assignee: Hefei Swan Refrigeration Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Swan Refrigeration Technology Co Ltd
Priority date: 2011-10-15
Filing date: 2011-10-15
Publication date: 2012-02-01

Abstract

本发明涉及一种制冷压缩机性能测试装置及测试方法。包括压缩机测试部分、工况控制部分、运行监控部分，其中运行监控部分包括控制器和计算机，控制器与工况控制部分和压缩机测试部分中的检测装置与运行装置相连，计算机与控制器相连。由上述技术方案可知，本发明整个测试装置由计算机统一控制，计算机与控制器可以进行两者之间的数据共享，控制器通过连接安装在工况控制部分与压缩机测试部分中的检测装置与运行装置，从而实现对工况控制部分及压缩机测试部分的实时监控，能够自动完成压缩机在各设定工况下的性能测试。

Description

制冷压缩机性能测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及一种制冷压缩机性能测试装置。

背景技术

制冷性能是压缩机的主要性能指标之一，现行的测试装置比较复杂，投入成本及测试成本较高，而在现实中，一方面对于压缩机生产厂商来说，由于生产过程中加工精度的限制使其实际工作能力与设计能力存在一定的差距，在压缩机设计生产完成后需对其进行性能摸底；另一方面，制冷设备生产厂家对于压缩机的选型一般仅依靠压缩机生产厂商提供的基于标准工况下的工作性能，当制冷设备工作于非标准工况下时，压缩机的实际工作性能与期望性能将会存在较大差异，需要在特定工况下对压缩机的工作能力进行重新测试和标定。

发明内容

本发明的目的是提供一种制冷压缩机性能测试装置，该性能测试装置可以完成各种工况下压缩机的性能测试。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括压缩机测试部分、工况控制部分、运行监控部分，其中运行监控部分包括控制器和计算机，控制器与工况控制部分及压缩机测试部分中的检测装置与运行装置相连，计算机与控制器相连。

控制器包括数字量输入、输出模块和模拟量输入、输出模块，其中模拟量输入模块与检测装置相连，模拟量输出模块及数字量输出模块与运行装置相连。

检测装置包括第一、第二、第三、第四、第五温度变送器、压力变送器、第一、第二水流量传感器、气体流量传感器及功率计，所述的运行装置包括冷凝器变频水泵、蒸发器变频水泵、循环水泵、表面冷却器风机、压缩机、声光报警装置、第一、第二变频器和电子膨胀阀、第一、第二PID可调电加热装置，其中数字量输出模块与冷凝器变频水泵、蒸发器变频水泵、循环水泵、表面冷却器风机、压缩机、声光报警装置相连，模拟量输出模块与第一、第二变频器、电子膨胀阀和第一、第二PID可调电加热装置相连。

工况控制部分包括表面冷却器、热水箱、换热器和冷水箱，表面冷却器、热水箱、换热器和冷水箱之间分别通过水管路相连，冷凝器与热水箱之间通过水管路相连，蒸发器与冷水箱之间通过水管路相连，表面冷却器与热水箱之间的水管路包括从冷却器至热水箱的第五水管路和从热水箱至冷却器的第六水管路，热水箱与换热器之间的水管路包括由热水箱至换热器的第七水管路和由换热器至热水箱的第八水管路，换热器与和冷水箱之间的水管路包括从换热器至冷水箱的第九水管路和从冷水箱至换热器的第十水管路，第六水管路、第七水管路和第十水管路上分别设有循环水泵，热水箱与冷水箱中分别设有第一、第二PID可调电加热装置。

压缩机测试部分包括待测压缩机、油分离器、冷凝器、储液罐、电子膨胀阀、蒸发器、气体流量传感器、气液分离器，上述各部件通过制冷剂管路依次相连形成回路，待测压缩机的供电处设有功率计，待测压缩机与油分离器之间、冷凝器与储液罐之间、电子膨胀阀与蒸发器之间、气体流量传感器与气液分离器之间分别设有第五温度变送器和压力变送器。

冷凝器与热水箱之间的水管路包括由冷凝器至热水箱的第一水管路和由热水箱至冷凝器的第二水管路，其中第一水管路上设有第一水流量传感器，第一水流量传感器与冷凝器之间设有第一温度变送器，第二水管路上设有冷凝器变频水泵，冷凝器变频水泵与第一变频器相连，冷凝器变频水泵与冷凝器之间设有第二温度变送器；所述的蒸发器与冷水箱之间的水管路包括由蒸发器至冷水箱的第三水管路和由冷水箱至蒸发器的第四水管路，其中第三水管路上设有第二水流量传感器，第二水流量传感器与蒸发器之间设有第三温度变送器，第四水管路上设有蒸发器变频水泵，蒸发器变频水泵与第二变频器相连，蒸发器变频水泵与蒸发器之间设有第四温度变送器。

由上述技术方案可知，本发明整个测试装置由计算机统一控制，计算机与控制器可以进行两者之间的数据共享，控制器通过连接安装在工况控制部分与压缩机测试部分中的检测装置与运行装置，从而实现对工况控制部分及压缩机测试部分的实时监控，能够自动完成压缩机在各设定工况下的性能测试。本发明的另一目的在于提供一种压缩机测试装置的测试方法，包括如下步骤：

1）上电初始化后，进行模式判断；

2）若为手动模式，则通过计算机操作界面对各参数进行设置并控制测试系统各运行装置的起停；

3）若为自动模式，则根据压缩机的设计参数和工况要求对各运行装置的参数进行初始化，开启测试系统，调节工况，判断工况是否符合要求，若判断结果为是，则开启压缩机进行测试，否则，返回调节工况。

8、根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：在自动模式下，开启压缩机进行压缩机测试，在测试过程中，如果测试时间到则停止压缩机，并延时10秒后停止水泵、风机和其他设备的运行；若测试时间未到，则实时判断工况是否稳定，如果工况不稳定则通过控制算法控制各执行装置使工况稳定下来，同时，如果测试过程中出现压力、温度等参数不正常则发出声光报警。

9、根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：在手动模式下，根据计算机下达的操作指令控制系统各装置的起停并对各参数进行设置，然后进行测试判断，测试时间到则停止测试，并通过对测试数据的分析处理给出压缩机的测试结果。

由上述技术方案可知，本测试方法运行稳定、可靠，操作简单。

附图说明

图1是本发明的系统组成框图；

图2是本发明工部控制部分与压缩机测试部分的装置系统图；

图3是本发明的系统硬件框图；

图4是本发明的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示的一种制冷压缩机性能测试装置，包括压缩机测试部分40、工况控制部分50、运行监控部分，其中运行监控部分包括控制器60和计算机70，控制器60与工况控制部分50和压缩机测试部分40中的检测装置与运行装置相连，计算机70与控制器60通过数据电缆相连。

如图2所示，工况控制部分50包括表面冷却器8、热水箱9、换热器10和冷水箱11，表面冷却器8、热水箱9、换热器10和冷水箱11之间分别通过水管路相连，冷凝器3与热水箱9之间通过水管路相连，蒸发器6与冷水箱11之间通过水管路相连，表面冷却器8与热水箱9之间的水管路包括从冷却器8至热水箱9的第五水管路和从热水箱9至冷却器8的第六水管路，热水箱9与换热器10之间的水管路包括由热水箱9至换热器10的第七水管路和由换热器10至热水箱9的第八水管路，换热器10与和冷水箱11之间的水管路包括从换热器10至冷水箱11的第九水管路和从冷水箱11至换热器10的第十水管路，第六水管路、第七水管路和第十水管路上分别设有循环水泵23，表面冷却器8与表面冷却器风机相连，热水箱9与冷水箱11中分别设有第一、第二PID可调电加热装置24、28。通过表面冷却器8、换热器10和热水箱9内部安装的第一PID可调电加热装置24来使热水箱9的内部水温保持恒定；通过换热器10及冷水箱11内部安装的第二PID可调电加热装置28来使冷水箱11的内部水温保持恒定。

压缩机测试部分40包括由压缩机1、油分离器2、冷凝器3、储液罐4、电子膨胀阀5、蒸发器6、气体流量传感器12、气液分离器7通过制冷剂管路依次相连形成回路，压缩机1的供电处设有功率计27，压缩机1与油分离器2之间、冷凝器3与储液罐4之间、电子膨胀阀5与蒸发器6之间、气体流量传感器12与气液分离器7之间分别设有第五温度变送器25和压力变送器26。

冷凝器3与热水箱9之间的水管路包括由冷凝器3至热水箱9的第一水管路和由热水箱9至冷凝器3的第二水管路，其中第一水管路上设有第一水流量传感器13，第一水流量传感器13与冷凝器3之间设有第一温度变送器14，第二水管路上设有冷凝器变频水泵15，冷凝器变频水泵15与第一变频器16相连，冷凝器变频水泵15与冷凝器3之间设有第二温度变送器17；在第二水管路上设置冷凝器变频水泵15的目的在于可以实现冷凝器3水的供应和流量的调节。蒸发器6与冷水箱11之间的水管路包括由蒸发器6至冷水箱11的第三水管路和由冷水箱11至蒸发器6的第四水管路，其中第三水管路上设有第二水流量传感器18，第二水流量传感器18与蒸发器6之间设有第三温度变送器19，第四水管路上设有蒸发器变频水泵20，蒸发器变频水泵20与第二变频器21相连，蒸发器变频水泵20与蒸发器6之间设有第四温度变送器22，在第四水管路上设置蒸发器变频水泵20的目的在于实现蒸发器6水的供应和流量的调节。

如图3所示，控制器60包括数字量输入、输出模块61、62和模拟量输入、输出模块63、64，其中模拟量输入模块63与检测装置相连，模拟量输出模块64及数字量输出模块62与运行装置相连。具体地说，检测装置包括第一、第二、第三、第四、第五温度变送器14、17、19、22、25、压力变送器26、第一、第二水流量传感器13、18、气体流量传感器12及功率计27，运行装置包括冷凝器变频水泵15、蒸发器变频水泵20、循环水泵23、表面冷却器风机31、压缩机1、声光报警装置30、第一、第二变频器16、21和电子膨胀阀5、第一、第二PID可调电加热装置24、28，其中数字量输出模块62与冷凝器变频水泵15、蒸发器变频水泵20、循环水泵23、表面冷却器风机31、压缩机1、声光报警装置30相连，模拟量输出模块64与第一、第二变频器16、21、电子膨胀阀5和第一、第二PID可调电加热装置24、28相连。这样通过图3所示的硬件设计，就可以实现对系统中所有装置的状态和参数的统一监控。

具体工作过程如下：

先采集检测装置中各点的压力、温度、流量及压缩机供电电流等模拟量，并将其转变为实际物理量存储于自身内存中并由计算机读取，再根据程序设定自动控制系统各装置的起停并对各参数自动设定，通过对供水水泵频率、电子膨胀阀开度、冷热水箱之间的热交换量、表面冷却器风机的起停和第一、第二PID可调电加热装置的调节来达到和维持压缩机的运行工况，在工况达到稳定后自动进行压缩机性能测试并自动维持工况的稳定，在温度或压力超出设定值时给出声光报警并自动停止系统运行。

如图4所示，本发明还提供了一种制冷压缩机性能的测试方法，包括如下步骤：

7、一种根据权利要求1-6所述制冷压缩机性能测试装置的测试方法，包括如下步骤：

1）上电初始化后，进行模式判断；

在自动模式下，开启压缩机进行压缩机测试，在测试过程中，如果测试时间到则停止压缩机，并延时10秒后停止水泵、风机和其他设备的运行；若测试时间未到，则实时判断工况是否稳定，如果工况不稳定则通过控制算法控制各执行装置使工况稳定下来，同时，如果测试过程中出现压力、温度等参数不正常则发出声光报警。

在手动模式下，根据计算机下达的操作指令控制系统各装置的起停并对各参数进行设置，然后进行测试判断，测试时间到则停止测试，并通过对测试数据的分析处理给出压缩机的测试结果。

具体说就是，先选择压缩机的性能测试模式，若为手动模式，则通过计算机操作界面控制测试装置各运行装置的起停及对其参数的设置；若为自动模式，则根据压缩机的设计参数和工况要求对各运行装置的参数进行初始化；然后开启水泵，通过调节工况控制部分中的水泵、表面冷却器及电加热装置将工况调节为系统要求的工况，工况达到要求后，开启压缩机进行测试；系统测试过程中，通过采取调整供水水泵频率、调整膨胀阀开度、调冷热水箱热交换量、表面冷却器风机的起停和PID可调电加热装置来实现工况的自动稳定；测试过程中，检测温度点、压力点超出范围后给出声光报警；测试结束后，停止压缩机运行，延时10秒后停止水泵、风机的运行；测试过程中，对各检测装置测得的数值进行定时存储，并在测试完成后对测得的数据进行分析计算最后给出测试报告。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种制冷压缩机性能测试装置，其特征在于：包括压缩机测试部分（40）、工况控制部分（50）、运行监控部分，其中运行监控部分包括控制器（60）和计算机（70），控制器（60）与工况控制部分（50）及压缩机测试部分（40）中的检测装置与运行装置相连，计算机（70）与控制器（60）相连。

2.根据权利要求1所述的制冷压缩机性能测试装置，其特征在于：所述的控制器（60）包括数字量输入、输出模块（61、62）和模拟量输入、输出模块（63、64），其中模拟量输入模块（63）与检测装置相连，模拟量输出模块（64）及数字量输出模块（62）与运行装置相连。

3.根据权利要求2所述的制冷压缩机性能测试装置，其特征在于：所述的检测装置包括第一、第二、第三、第四、第五温度变送器（14、17、19、22、25）、压力变送器（26）、第一、第二水流量传感器（13、18）、气体流量传感器（12）及功率计（27），所述的运行装置包括冷凝器变频水泵（15）、蒸发器变频水泵（20）、循环水泵（23）、表面冷却器风机（31）、待测压缩机（1）、声光报警装置（30）、第一、第二变频器（16、21）和电子膨胀阀（5）、第一、第二PID可调电加热装置（24、28），其中数字量输出模块（62）与冷凝器变频水泵（15）、蒸发器变频水泵（20）、循环水泵（23）、表面冷却器风机、压缩机（1）、声光报警装置（30）相连，模拟量输出模块（64）与第一、第二变频器（16、21）、电子膨胀阀（5）和可调电加热装置（24）相连。

4.根据权利要求3所述的制冷压缩机性能测试装置，其特征在于：工况控制部分（50）包括表面冷却器（8）、热水箱（9）、换热器（10）和冷水箱（11），表面冷却器（8）、热水箱（9）、换热器（10）和冷水箱（11）之间分别通过水管路相连，冷凝器（3）与热水箱（9）之间通过水管路相连，蒸发器（6）与冷水箱（11）之间通过水管路相连，表面冷却器（8）与热水箱（9）之间的水管路包括从冷却器（8）至热水箱（9）的第五水管路和从热水箱（9）至冷却器（8）的第六水管路，热水箱（9）与换热器（10）之间的水管路包括由热水箱（9）至换热器（10）的第七水管路和由换热器（10）至热水箱（9）的第八水管路，换热器（10）与和冷水箱（11）之间的水管路包括从换热器（10）至冷水箱（11）的第九水管路和从冷水箱（11）至换热器（10）的第十水管路，第六水管路、第七水管路和第十水管路上分别设有循环水泵（23），所述的热水箱（9）与冷水箱（11）中分别设有第一、第二PID可调电加热装置（24、28）。

5.根据权利要求4所述的制冷压缩机性能测试装置，其特征在于：所述的压缩机测试部分（40）包括待测压缩机（1）、油分离器（2）、冷凝器（3）、储液罐（4）、电子膨胀阀（5）、蒸发器（6）、气体流量传感器（12）、气液分离器（7），上述各部件通过制冷剂管路依次相连形成回路，待测压缩机（1）的供电处设有功率计（27），待测压缩机（1）与油分离器（2）之间、冷凝器（3）与储液罐（4）之间、电子膨胀阀（5）与蒸发器（6）之间、气体流量传感器（12）与气液分离器（7）之间分别设有第五温度变送器（25）和压力变送器（26）。

6.根据权利要求5所述的制冷压缩机性能测试装置，其特征在于：所述的冷凝器（3）与热水箱（9）之间的水管路包括由冷凝器（3）至热水箱（9）的第一水管路和由热水箱（9）至冷凝器（3）的第二水管路，其中第一水管路上设有第一水流量传感器（13），第一水流量传感器（13）与冷凝器（3）之间设有第一温度变送器（14），第二水管路上设有冷凝器变频水泵（15），冷凝器变频水泵（15）与第一变频器（16）相连，冷凝器变频水泵（15）与冷凝器（3）之间设有第二温度变送器（17）；所述的蒸发器（6）与冷水箱（11）之间的水管路包括由蒸发器（6）至冷水箱（11）的第三水管路和由冷水箱（11）至蒸发器（6）的第四水管路，其中第三水管路上设有第二水流量传感器（18），第二水流量传感器（18）与蒸发器（6）之间设有第三温度变送器（19），第四水管路上设有蒸发器变频水泵（20），蒸发器变频水泵（20）与第二变频器（21）相连，蒸发器变频水泵（20）与蒸发器（6）之间设有第四温度变送器（22）。

7.一种根据权利要求1-6所述制冷压缩机性能测试装置的测试方法，包括如下步骤：

1）上电初始化后，进行模式判断；

8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：在自动模式下，开启压缩机进行压缩机测试，在测试过程中，如果测试时间到则停止压缩机，并延时10秒后停止水泵、风机和其他设备的运行；若测试时间未到，则实时判断工况是否稳定，如果工况不稳定则通过控制算法控制各执行装置使工况稳定下来，同时，如果测试过程中出现压力、温度等参数不正常则发出声光报警。

9.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：在手动模式下，根据计算机下达的操作指令控制系统各装置的起停并对各参数进行设置，然后进行测试判断，测试时间到则停止测试，并通过对测试数据的分析处理给出压缩机的测试结果。