CN104111153B - 空调器随机振动综合测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空调器随机振动综合测试装置及方法。本发明的空调器随机振动综合测试装置，包括：振动台本体，所述振动台本体具有用于将振动传递给待测空调器的振动工作台面；用于容置所述待测空调器的振动腔室；冷媒泄露检测装置，所述冷媒泄露检测装置用于检测位于所述振动腔室内的待测空调器的冷媒是否泄露；以及应力应变测试装置，所述应力应变测试装置用于检测待测空调器的管路的应力应变情况。本发明可快速测定空调器管路系统在不同工况和不同激励强度的条件下发生脆性断裂或疲劳断裂的准确时间；通过与布置在管路系统上的应力应变测试设备相结合，可以准确的计算出空调器管路系统真实的产品级易断裂部位疲劳寿命S‑N曲线，并可根据该曲线对空调器产品的可靠性与寿命进行精确设计；并且操作简单，测试效率高。

Description

空调器随机振动综合测试装置及方法

技术领域

本发明涉及一种振动测试装置及方法,尤其涉及一种空调器随机振动综合测试装置及方法。

背景技术

为了避免空调器产品从生产厂家到客户家的运输途中产生破坏，空调企业在产品开发初期通常要对空调器产品进行长途运输实验及随机振动实验。长途运输实验效果虽然好但其耗时长且成本又高，企业往往难以承受。因此、各种模拟运输条件的包装运输实验即随机振动实验成为各大空调器厂家广泛采用的方法。

现有的空调器随机振动实验优点是成本低、测试方便，且不受时间及场地限制在厂内就可以完成测试。但该方法依然有其缺点和不足。图1是传统的空调器随机振动测试台，其主要由显示器1 、主控制装置2、振动台本体4、待测空调器5 组成。工作过程是将经过预先处理好带包装的待测空调器5，放在振动台本体4上，由测试员通过主控制装置2对振动台本体4发出测试指令，振动台本体4开始按预先给定振动强度进行振动，在标准规定的测试时间到后，振动台本体4后停机，测试员对待测空调器5的外包装进行检查，随后拆机检查待测空调器5内部是否有变形，断裂等，最后根据标准进行评判。但是这种测试装置测试时间恒定，无法节约测试时间，且无法判断出空调器管路破坏的时间，无法快速确定空调管路破坏的位置的应力应变值，更无法计算出空调器管路系统易断裂部位的真实的疲劳寿命S-N曲线。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种空调器随机振动综合测试装置及方法，可快速测定空调器管路系统在不同工况和不同激励强度的条件下发生脆性断裂或疲劳断裂的准确时间。

本发明的另一目的是提供一种空调器随机振动综合测试装置及方法，快速确定空调管路破坏的位置的应力应变值。

本发明的另一目的是提供一种空调器随机振动综合测试装置及方法，可以准确的计算出空调器管路系统易断裂部位的真实的疲劳寿命S-N曲线，并可根据该曲线对空调器产品的可靠性与寿命进行精确设计。

本发明的另一目的是提供一种空调器随机振动综合测试装置及方法，操作简单，测试效率高，减少了误判的产生。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的空调器随机振动综合测试装置，包括：振动台本体，所述振动台本体具有用于将振动传递给待测空调器的振动工作台面；用于容置所述待测空调器的振动腔室；冷媒泄漏检测装置，所述冷媒泄漏检测装置用于检测位于所述振动腔室内的待测空调器的冷媒是否泄漏；以及应力应变测试装置，所述应力应变测试装置用于检测待测空调器的管路的应力应变情况。

作为优选，所述振动台本体包括有对所述振动台本体的自身振动状态进行检测的加速度传感器。

作为优选，所述加速度传感器对所述振动台本体自身振动进行测试并将测试值与设定目标值进行比较。

作为优选，所述振动台本体上设置有一密封罩，所述振动台本体和所述密封罩之间形成所述振动腔室，所述振动腔室为一封闭腔室。

作为优选，所述密封罩通过柔性连接件与所述振动台本体相连，所述柔性连接件与所述振动台本体的侧围相连。

作为优选，所述应力应变测试装置包括设置在所述空调器管路上的应变片。

作为优选，所述应力应变测试装置还包括信号放大器、A/D转换模块和数据处理模块，所述信号放大器的信号输入端与所述应变片的信号输出端连接，所述A/D转换模块的信号输入端与所述信号放大器所述的信号输出端连接，所述A/D转换模块的信号输出端与数据处理模块的信号输入端连接。

作为优选，所述振动台本体包括振动发生器。

作为优选，所述空调器随机振动综合测试装置还包括用于数据采集和处理的主控制装置，所述主控制装置分别与振动台本体、冷媒泄漏检测装置和应力应变测试装置相连。

作为优选，所述空调器随机振动综合测试装置还包括报警器，所述报警器与所述冷媒泄漏检测装置相连。

作为优选，所述冷媒泄漏检测装置包括冷媒泄漏探测传感器，当检测到冷媒泄漏时，所述冷媒泄漏探测传感器向所述振动台本体发出停机信号。

作为优选，所述空调器随机振动综合测试装置包括用于调节所述振动腔室内的环境温度的温控装置，所述温控装置包括制冷部件和制热部件。

本发明的空调器随机振动综合测试装置，包括带有加速度传感器的振动台本体、密封的并用于容置待测空调器的振动腔室、用于检测所述振动腔室内是否有冷媒泄漏的冷媒泄漏检测装置、用于检测所述待测空调器应力应变情况的应力应变测试装置、用于控制振动腔室内环境温度的温控装置、用于控制振动腔室内环境湿度的湿度控制装置、用于监测测试实时情况的显示器、以及主控制装置，所述振动腔室设置在所述振动台本体上，所述冷媒泄漏检测装置包括冷媒泄漏探测传感器，所述应力应变测试装置包括应变片，所述冷媒泄漏探测传感器设置在所述振动腔室内，所述应变片设置在所述待测空调器的管路上，所述主控制装置分别与振动台本体、加速度传感器、冷媒泄漏检测装置、应力应变测试装置、温控装置、湿度控制装置以及显示装置连接。

本发明的空调器随机振动综合测试方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)将处理好的待测空调器连同包装一起置于密封的振动腔室内； 2）振动台本体随机振动测试步骤：对振动台本体发出检测指令，振动台本体开始按预先给定振动强度进行模拟运输状态下的随机振动，并记录振动台本体启动的时间；3）振动台本体及空调器振动检测步骤，包括：（3-1）振动台本体自身振动状态检测步骤：通过加速度传感器对振动台本体自身振动进行测试并将测试值与设定目标值进行比较；（3-2）空调器管路应力应变检测步骤；通过应力应变测试装置记录整个过程中空调器管路的应力应变状况；4）振动台本体停机步骤：当达到以下任一条件时，振动台本体自动停机：（4-1）检测到振动腔室内有冷媒泄漏时；（4-2）达到预定测试时间时； 5）空调器破坏情况检查步骤。

作为优先，在所述步骤2中，还包括通过温控装置来控制振动腔室内的环境温度的模拟运输工况步骤。

作为优先，在所述步骤2中，还包括通过湿度控制装置来控制振动腔室内的环境湿度的模拟运输工况步骤。

作为优选，在所述步骤1中还包括在空调管路易断裂部位上设置测试点、并安装应变片的步骤。

本发明带来的有益效果是：

（1）传统的空调器随机振动测试方法，可以区别出合格空调器和不合格空调器，但对于不合格空调器之间谁更差或谁相对更好无法区别，而本发明的测试方法可以准确的测出所有空调器的精确破裂或断裂时间；即本发明不仅可以快速确定不同空调器管路系统的准确破裂时间，而且可以快速找到相同空调器不同的管路系统的疲劳破坏点，对于管路系统的改进设计非常有帮助；

（2）传统空调器随机振动测试台，对所有待测对象都采用相同的测试时间，不管待测试对象是否早已发生疲劳破裂，均是到时停机再拆包检查，非常浪费时间和实验资源，而且如果对微小裂缝检查不仔细很容易导致误判。而新型测试方法则由冷媒泄漏检测传感器来控制振动台本体的停机。因此可以有效的提高测试效率和保证评价的准确性；

（3）结合应力应变测试设备本发明可以对空调器管路系统成品的疲劳寿命曲线进行测试，并用于指导产品精确的疲劳寿命设计，可极大提高设计准确性和设计效率，缩短产品设计开发周期，降低设计成本提升竞争力。

附图说明

附图1是现有技术的一种结构示意图；

附图2是本发明的一种结构示意图。

标号说明：1、显示器；2、主控制装置；3、加速度传感器；4、振动台本体；4-1、振动工作台面；4-2、振动发生器；5、待测空调器；6、振动腔室；7、密封罩；8、冷媒泄漏探测传感器；9、应力应变测试装置；10、柔性连接件。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的空调器随机振动综合测试装置如图2 所示，包括振动台本体4、振动腔室6、冷媒泄漏检测装置、应力应变测试装置9、报警器、显示器1、温控装置、湿度控制装置以及主控制装置2。

振动台本体4包括振动发生器4-2、用于将振动传递给空调器的振动工作台面4-1、以及对振动台本体4的自身振动状态进行检测的加速度传感器3，振动发生器4-2用于产生随机振动，振动工作台面4-1用于支撑待测空调器5，并将振动发生器4-2产生的振动传递到待测空调器5上，加速度传感器3对振动台本体4自身振动进行测试并将测试值与设定目标值进行比较。

振动台本体4上安装有一密封罩7，密封罩7通过柔性连接件10与振动台本体4相连，柔性连接件10与振动台本体4的侧围相连，振动台本体4和密封罩7之间形成振动腔室6，该振动腔室6为一用于容置空调器的封闭腔室。

冷媒泄漏检测装置用于检测位于振动腔室6内的空调器的冷媒是否泄漏，冷媒泄漏检测装置包括冷媒泄漏探测传感器8，当冷媒泄漏探测传感器8检测到振动腔室6内有冷媒泄漏时，报警器发出警报，冷媒泄漏探测传感器8将信号传递给主控制装置2，主控制装置2接收到该信号后，向振动台本体4发送停机指令，振动台本体4振动停止。

应力应变测试装置9用于检测空调器的管路的应力应变情况，应力应变测试装置9包括贴在在空调器管路表面上的多个应变片、信号放大器、A/D转换模块和数据处理模块，信号放大器的信号输入端与应变片的信号输出端连接，A/D转换模块的信号输入端与信号放大器的信号输出端连接，A/D转换模块的信号输出端与数据处理模块的信号输入端连接。

温控装置用于控制振动腔室内环境温度，温控装置包括制冷部件和制热部件，湿度控制装置用于控制振动腔室内环境湿度。

主控制装置2包括主控制计算机，主控制计算机分别与振动台本体4、冷媒泄漏检测装置、应力应变测试装置9、报警器、显示器1相连。冷媒泄漏检测装置与报警器相连，显示器1用于监测测试实时情况的应力应变变化情况。

本实施例的空调器随机振动综合测试装置工作过程如下：先将经过预先处理好带包装的待测空调器5，放在振动台本体4上，由测试员通过主控制计算机对振动台本体4发出测试指令，振动台本体4开始按预先给定振动强度进行振动，加速度传感器3将振动台本体4真实振动与目的值进行比较即对振动台本体4本身振动状态进行检测。当空调器管路系统发生破裂微漏时，冷媒泄漏探测传感器8检测到信号，报警器发出报警声，振动设备自动停机；当空调器在规定的时间内未发生破裂时，振动台本体4将在达到预定测试时间后自动停机。可调工况的振动台本体4密封外罩与振动台本体4之间通过柔性连接件10连接在一起，应力应变测试装置9则自动记录整个过程中的应力应变状况。待振动台本体4停机后，振动台本体停机后详细点检被测空调外包装、内部零部件、管路系统等破坏情况，最后根据标准进行评判。

本发明的空调器随机振动综合测试方法，包括以下步骤：

1)在空调管路易断裂部位上设置测试点、并安装应变片，可选取以下部件上安装应变片作为测点：排气管、回气管、低压阀接管和阀冷凝器接管等，然后将安装好应变片的待测空调器5连同包装一起置于密封的振动腔室6内；

2）振动台本体4随机振动测试步骤：通过主控制装置2对振动台本体4发出检测指令，振动台本体4开始按预先给定振动强度进行模拟运输状态下的随机振动，并记录下振动台本体4启动的时间；

在该步骤中，还包括通过温控装置来控制振动腔室6内的环境温度的模拟运输工况步骤，以此来模拟空调运输时的不同工况；

在该步骤中，还包括通过湿度控制装置来控制振动腔室6内的环境湿度的模拟运输工况步骤，以此来模拟空调运输时的不同工况；

3）振动台本体4及空调器振动检测步骤，包括：

（3-1）振动台本体4自身振动状态检测步骤：通过加速度传感器3对振动台本体4自身振动进行测试并将测试值与设定目标值进行比较；

（3-2）空调器管路应力应变检测步骤；通过应力应变测试装置9记录整个过程中的应力应变状况；

根据加速度传感器3、应力应变测试装置9得到不同激励强度的条件下空调应力应变变化情况、快速确定空调器管路系统的疲劳破坏点位置，并计算出空调器管路系统真实的产品级疲劳寿命S-N曲线。

4）振动台本体4停机步骤：

当达到以下任一条件时，振动台本体4自动停机，并记录停机时间：

（4-1）检测到振动腔室6内有冷媒泄漏时；

（4-2）达到预定测试时间时；

通过比较的振动台本体4停机时间和振动台本体4开启时间，得到脆性断裂或疲劳断裂的准确时间。

5）空调器破坏情况检查步骤：待振动台本体4停机后，详细点检被测空调外包装、内部零部件、管路系统等破坏情况，最后根据标准进行评判。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构或形状允许有变化。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或者替代以及改型。

Claims (16)

1.一种空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，包括：

振动台本体，所述振动台本体具有用于将振动传递给待测空调器的振动工作台面；用于容置所述待测空调器的振动腔室；

冷媒泄漏检测装置，所述冷媒泄漏检测装置用于检测位于所述振动腔室内的待测空调器的冷媒是否泄漏；

以及应力应变测试装置，所述应力应变测试装置用于检测待测空调器的管路的应力应变情况；

所述冷媒泄漏检测装置可在检测到冷媒泄漏时向所述振动台本体发出停机信号。

2.根据权利要求1所述的空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，所述振动台本体包括有对所述振动台本体的自身振动状态进行检测的加速度传感器。

3.根据权利要求2所述的空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，所述加速度传感器对所述振动台本体自身振动进行测试并将测试值与设定目标值进行比较。

4.根据权利要求1所述的空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，所述振动台本体上设置有一密封罩，所述振动台本体和所述密封罩之间形成所述振动腔室，所述振动腔室为一封闭腔室。

5.根据权利要求4所述的空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，所述密封罩通过柔性连接件与所述振动台本体相连，所述柔性连接件与所述振动台本体的侧围相连。

6.根据权利要求1所述的空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，所述应力应变测试装置包括设置在所述空调器管路上的应变片。

7.根据权利要求6所述的空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，所述应力应变测试装置还包括信号放大器、A/D转换模块和数据处理模块，所述信号放大器的信号输入端与所述应变片的信号输出端连接，所述A/D转换模块的信号输入端与所述信号放大器的信号输出端连接，所述A/D转换模块的信号输出端与数据处理模块的信号输入端连接。

8.根据权利要求1所述的空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，所述振动台本体包括振动发生器。

9.根据权利要求1所述的空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，所述空调器随机振动综合测试装置还包括用于数据采集和处理的主控制装置，所述主控制装置分别与振动台本体、冷媒泄漏检测装置和应力应变测试装置相连。

10.根据权利要求1所述的空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，所述空调器随机振动综合测试装置还包括报警器，所述报警器与所述冷媒泄漏检测装置相连。

11.根据权利要求1所述的空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，所述空调器随机振动综合测试装置包括用于调节所述振动腔室内的环境温度的温控装置，所述温控装置包括制冷部件和制热部件。

12.一种空调器随机振动综合测试装置，其特征在于，包括带有加速度传感器的振动台本体、密封的并用于容置待测空调器的振动腔室、用于检测所述振动腔室内是否有冷媒泄漏的冷媒泄漏检测装置、用于检测所述待测空调器应力应变情况的应力应变测试装置、用于控制振动腔室内环境温度的温控装置、用于控制振动腔室内环境湿度的湿度控制装置、用于监测测试实时情况的显示器、以及主控制装置，所述振动腔室设置在所述振动台本体上，所述冷媒泄漏检测装置包括冷媒泄漏探测传感器，所述应力应变测试装置包括应变片，所述冷媒泄漏探测传感器设置在所述振动腔室内，所述应变片设置在所述待测空调器的管路上，所述主控制装置分别与振动台本体、加速度传感器、冷媒泄漏检测装置、应力应变测试装置、温控装置、湿度控制装置以及显示装置连接；所述冷媒泄漏检测装置可在检测到冷媒泄漏时向所述振动台本体发出停机信号。

13.一种空调器随机振动综合测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将处理好的待测空调器连同包装一起置于密封的振动腔室内；

2)振动台本体随机振动测试步骤：对振动台本体发出检测指令，振动台本体开始按预先给定振动强度进行模拟运输状态下的随机振动，并记录振动台本体启动的时间；

3)振动台本体及空调器振动检测步骤，包括：

(3-1)振动台本体自身振动状态检测步骤：通过加速度传感器对振动台本体自身振动进行测试并将测试值与设定目标值进行比较；

(3-2)空调器管路应力应变检测步骤；通过应力应变测试装置记录整个过程中的空调器管路应力应变状况；

4)振动台本体停机步骤：当达到以下任一条件时，振动台本体自动停机，并记录停机时间：

(4-1)检测到振动腔室内有冷媒泄漏时；

(4-2)达到预定测试时间时；

5)空调器破坏情况检查步骤。

14.根据权利要求13所述的空调器随机振动综合测试方法，其特征在于，在所述步骤2)中，还包括通过温控装置来控制振动腔室内的环境温度的模拟运输工况步骤。

15.根据权利要求13所述的空调器随机振动综合测试方法，其特征在于，在所述步骤2)中，还包括通过湿度控制装置来控制振动腔室内的环境湿度的模拟运输工况步骤。

16.根据权利要求13所述的空调器随机振动综合测试方法，其特征在于，在所述步骤1)中还包括在空调管路易断裂部位上设置测试点、并安装应变片的步骤。