CN105841940A

CN105841940A - 热力膨胀阀时间常数测试装置及测试方法

Info

Publication number: CN105841940A
Application number: CN201610185749.7A
Authority: CN
Inventors: 蒋庆; 刘琦岽; 陈泽熹; 章佳豪; 刘鹏
Original assignee: China Jiliang University
Current assignee: China Jiliang University
Priority date: 2016-03-29
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2016-08-10

Abstract

本发明公开了一种热力膨胀阀时间常数测试装置及测试方法。该装置前端是工作台，工作台的台面上安装有测试工装，测试工装下面有两个恒温槽，测试工装左侧有进气管接口、出气管接口和电源开关，测试工装右侧有USB接口，工作台正上方有显示屏，显示屏下侧有运行指示灯，显示屏左侧有工作压力表，显示屏右侧有气缸压力表，工作台下侧按键槽内中间位置有启动键和急停键，设备左侧下方有气源接口。为了实现对热力膨胀阀时间常数的自动测试与调节，以可编程控制器为核心实现对测试过程的控制，本发明测试精度高、装夹方便安全。

Description

热力膨胀阀时间常数测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及时间常数测试调节装置及方法，尤其是涉及一种热力膨胀阀时间常数测试调节装置及测试方法。

背景技术

热力膨胀阀是组成汽车空调制冷装置的重要部件，是制冷系统中四个基本设备之一，用来实现冷凝压力至蒸发压力的节流，同时控制制冷剂的流量。热力膨胀阀利用装在蒸发器出口处的感温包来感知制冷剂蒸气的过热度，由此来调节膨胀阀开度的大小，从而控制进入蒸发器的液态制冷剂流量。感温包和蒸发器出口管接触，蒸发器出口温度降低时，感温包、毛细管和薄膜上腔内的液体体积收缩，膨胀阀阀口将闭合，借以限制制冷剂进入蒸发器。相反.如果蒸发器出口温度升高，膨胀阀阀口将开启。借以增加制冷剂流量。热力膨胀阀动作过程中，通过感温包接收到动作信号后，达到最终变化量63.2%时所需时间，称为热力膨胀阀时间常数，它反映了热力膨胀阀灵敏度的好坏，根据温度变化不同，时间常数又可分为上升时间常数和下降时间常数。时间常数是热力膨胀阀重要的性能参数之一，因此开发设计测试方便、测试效率高的热力膨胀阀时间常数测试装置及测试方法，是满足热力膨胀阀生产企业的需求、提高热力膨胀阀质量的有效途径。

现有的时间常数测试装置存在以下不足：

（1）采用人工测试，易受多方面因素影响，测试精度不高。

（2）自动化程度低，效率不高。

（3）适用范围小，不利于推广。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种热力膨胀阀时间常数测试装置和测试方法。

本发明采用的技术方案是：

一、一种热力膨胀阀时间常数测试装置：

该装置前端是工作台，工作台的台面上安装有测试工装，测试工装下面有低温恒温槽和高温恒温槽，工作台左侧有进气管接口和出气管接口、电源开关，测试工装右侧有USB接口，工作台正上方有人机交换界面，人机交换界面下侧有运行指示灯，人机交换界面左侧有工作压力表，人机交换界面右侧有气缸压力表，工作台下侧按键槽内中间位置有启动键和急停键，设备左侧下方有气源接口。

所述的测试工装通过工装支撑块和工装固定块固定在工作台上，工装支撑板支撑着平移气缸和下压气缸，工装支撑板又通过工装连接块连接着平移气缸平移时带动的拖链的拖链底座，平移气上还有限位器，下压气缸通过滑块连接块连接着滑块，平移气缸和下压气缸还有各自调节速度的平移气缸截流阀和下压气缸截流阀，滑块上有导轨，滑块底部安装夹具，夹具上有阀体进气口和阀体出气口，热力膨胀阀夹在夹具内，然后被固定装置固定，热力膨胀阀的感温包浸入恒温槽中。

所述的进气管接口和出气管接口连接相同的内部气路，测试气体通过气源接口，再通过球阀和第一安全阀，然后进气气路分为两路进气，一路高压测试气体经作动减压阀进入高压储气罐，再通过进气阀，高压储气罐和进气阀之间还连接着进口压力传感器和工作压力表，测试气体通过进气阀后，进入通过进气管接口连接的测试工装和排气阀连接的消音器，通过测试工装后，就通过出气管接口进入缓冲罐和出口压力传感器，最后连接着孔板阀和孔板；另一路高压测试气体经过气缸减压阀、第二安全阀和气缸压力表后来控制平移气缸和下压气缸，两缸上面分别有对应的平移气缸接近开关和下压气缸接近开关。

二、一种热力膨胀阀时间常数测试方法：

测试热力膨胀阀的时间常数，将热力膨胀阀安装到夹具上通过固定装置固定，再通过下压气缸将热力膨胀阀下压使感温包位置能够浸入低温恒温槽中进行预冷，再分别连接进气管接口和出气管接口到夹具上对应的阀体进气口和阀体出气口，从进气阀通入测试气体，关闭排气阀并打开孔板阀，测试气体从孔板排出，出口气压P₁稳定后，立即抬起下压气缸，并由平移气缸将热力膨胀阀移至高温恒温槽上方，并通过下压气缸将其移至高温恒温槽内，同样等出口气压P₂稳定后，测定出口压力变化△P₁₂的63.2%所需的时间就是热力膨胀阀感温包温度上升时的时间常数，再将其移至低温恒温槽内，最后出口气压P₁稳定后，测定出口压力变化△P₂₁的63.2%所需的时间就是热力膨胀阀感温包温度下降时的时间常数，关闭进气阀，打开排气阀进行排气，测试结束。

本发明与背景技术相比具有的有益效果：

1、本发明采用采用 PLC 控制器实现测试过程的全自动控制，整个测试过程自动化程度高。

2、设备内装有压力传感器，自动采集压力，提供数据绘制时间常数压力曲线，所得测试结果精度高。

3、设备适用范围广，可以测试铜阀和铝阀，更换工装方便快捷。

附图说明

图1是本发明的正视示意图。

图2是图1的侧视示意图。

图3是本发明的测试工装正视图。

图4是图3的侧视图。

图5是图3的俯视图。

图6是本发明的内部气路图。

图7是本发明的测试工艺流程图。

图中附图标记含义：1.气源接口，2.启动键，3.按键槽，4.进气管接口，5.出气管接口，6.电源开关，7.低温恒温槽控制器，8.工作压力表，9.人机交换界面，10.气缸压力表，11.运行指示灯，12.高温恒温槽控制器，13.USB接口，14.测试工装，15.工作台，16.急停键，17.工装支撑块，18.拖链底座，19.下压气缸，20.滑块连接块，21.拖链，22.工装连接块，23.平移气缸，24.导轨，25.固定装置，26.夹具，27.热力膨胀阀，28.阀体出气口，29.下压缸截流阀，30.阀体进气口，31.滑块，32.工装固定块，33.平移缸截流阀，34.限位器，35.球阀，36.第一安全阀，37.作动减压阀，38.高压储气罐，39.进口压力传感器，40.进气阀，41.排气阀，42.消音器，43.缓冲罐，44.出口压力传感器，45.孔板阀，46.孔板，47.气缸减压阀，48.第二安全阀，49.平移缸电磁阀，50.下压缸电磁阀，51.平移缸接近开关，52.下压缸接近开关，53.高温恒温槽，54. 低温恒温槽。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示该装置前端是工作台15，工作台15的台面上安装有测试工装14，测试工装14后面有低温恒温槽控制器7和高温恒温槽控制器12，测试工装14下面有对应的低温恒温槽54和高温恒温槽53，工作台15左侧有进气管接口4和出气管接口5、电源开关6，测试工装右侧有USB接口13，工作台15正上方有人机交换界面9，人机交换界面9下侧有运行指示灯11，人机交换界面9左侧有工作压力表8，人机交换界面9右侧有气缸压力表10，工作台15下侧按键槽3内中间位置有启动键2和急停键16，设备左侧下方有气源接口1。

如图3、图4、图5所示，所述的测试工装14通过工装支撑块17和工装固定块32固定在工作台15上，工装支撑板17支撑着平移气缸23和下压气缸19，工装支撑板17又通过工装连接块22连接着平移气缸23平移时带动的拖链21的拖链底座18，平移气23上还有限位器34，下压气缸19通过滑块连接块20连接着滑块31，平移气缸23和下压气缸19还有各自调节速度的平移气缸截流阀33和下压气缸截流阀29，滑块31上有导轨24，滑块31底部安装夹具26，夹具上有阀体进气口30和阀体出气口28，热力膨胀阀27夹在夹具26内，然后被固定装置25固定，热力膨胀阀27的感温包浸入低温恒温槽54中。

如图6所示，测试气体通过球阀35和第一安全阀36，然后进气气路分为两路进气，一路高压测试气体经作动减压阀37进入高压储气罐38，再通过进气阀40，高压储气罐38和进气阀40之间还连接着进口压力传感器39和工作压力表8，测试气体通过进气阀40后，穿过排气阀41连接的消音器42，进入工装，通过工装后，就进入缓冲罐43和出口压力传感器44，最后连接着孔板阀45和孔板46；另一路高压测试气体经过气缸减压阀47、第二安全阀48和气缸压力表10后来控制平移气缸23和下压气缸19，两缸上面分别有对应的平移气缸接近开关51和下压气缸接近开关52。

如图7所示，所述的一种热力膨胀阀时间常数测试方法，测试热力膨胀阀27的时间常数，将热力膨胀阀27安装到夹具26上通过固定装置25固定，再通过下压气缸19将热力膨胀阀27下压使感温包位置能够浸入低温恒温槽54中进行预冷，再分别连接进气管接口4和出气管接口6到夹具26上对应的阀体进气口30和阀体出气口28，从进气阀40通入测试气体，关闭排气阀41并打开孔板阀45，测试气体从孔板46排出，出口气压P₁稳定后，立即抬起下压气缸19，并由平移气缸23将热力膨胀阀27移至高温恒温槽53上方，并通过下压气缸19将其移至高温恒温槽53内，同样等出口气压P₂稳定后，测定出口压力变化△P₁₂的63.2%所需的时间就是热力膨胀阀感温包温度上升时的时间常数，再将其移至低温恒温槽内，最后出口气压P₁稳定后，测定出口压力变化△P₂₁的63.2%所需的时间就是热力膨胀阀感温包温度下降时的时间常数，关闭进气阀40，打开排气阀41进行排气，测试结束。

Claims

1.一种热力膨胀阀时间常数测试装置，其特征在于：该装置前端是工作台（15），工作台（15）的台面上安装有测试工装（14），测试工装（14）后面有低温恒温槽控制器（7）和高温恒温槽控制器（12），在测试工装（14）下面有对应的低温恒温槽（54）和高温恒温槽（53），工作台（15）左侧有进气管接口（4）和出气管接口（5）、电源开关（6），测试工装右侧有USB接口（13），工作台（15）正上方有人机交换界面（9），人机交换界面（9）下侧有运行指示灯（11），人机交换界面（9）左侧有工作压力表（8），人机交换界面（9）右侧有气缸压力表（10），工作台（15）下侧按键槽（3）内中间位置有启动键（2）和急停键（16），设备左侧下方有气源接口（1）。

2.根据权利要求 1 所述的一种热力膨胀阀时间常数测试装置，其特征在于：所述的测试工装（14）通过工装支撑块（17）和工装固定块（32）固定在工作台（15）上，工装支撑板（17）支撑着平移气缸（23）和下压气缸（19），工装支撑板（17）又通过工装连接块（22）连接着平移气缸（23）平移时带动的拖链（21）的拖链底座（18），平移气（23）上还有限位器（34），下压气缸（19）通过滑块连接块（20）连接着滑块（31），平移气缸（23）和下压气缸（19）还有各自调节速度的平移气缸截流阀（33）和下压气缸截流阀（29），滑块（31）上有导轨（24），滑块（31）底部安装夹具（26），夹具上有阀体进气口（30）和阀体出气口（28），热力膨胀阀（27）夹在夹具（26）内，然后被固定装置（25）固定，热力膨胀阀（27）的感温包浸入恒温槽中。

3.根据权利要求 1 所述的一种热力膨胀阀时间常数测试装置，其特征在于：所述的进气管接口（4）和出气管接口（5）连接相同的内部气路，测试气体通过气源接口（1），再通过球阀（35）和第一安全阀（36），然后进气气路分为两路进气，一路高压测试气体经作动减压阀（37）进入高压储气罐（38），再通过进气阀（40），高压储气罐（38）和进气阀（40）之间还连接着进口压力传感器（39）和工作压力表（8），测试气体通过进气阀（40）后，进入通过进气管接口（4）连接的测试工装（14）和排气阀（41）连接的消音器（42），通过测试工装（14）后，就通过出气管接口（5）进入缓冲罐（43）和出口压力传感器（44），最后连接着孔板阀（45）和孔板（46）；另一路高压测试气体经过气缸减压阀（47）、第二安全阀（48）和气缸压力表（10）后来控制平移气缸（23）和下压气缸（19），两缸上面分别有对应的平移气缸接近开关（51）和下压气缸接近开关（52）。

4.一种使用权利要求1-3之一的热力膨胀阀时间常数测试装置的测试热力膨胀阀时间常数的方法，其特征在于：测试热力膨胀阀（27）的时间常数，将热力膨胀阀（27）安装到夹具（26）上通过固定装置（25）固定，再通过下压气缸（19）将热力膨胀阀（27）下压使感温包位置能够浸入低温恒温槽（54）中进行预冷，再分别连接进气管接口（4）和出气管接口（6）到夹具（26）上对应的阀体进气口（30）和阀体出气口（28），从进气阀（40）通入测试气体，关闭排气阀（41）并打开孔板阀（45），测试气体从孔板（46）排出，出口气压P₁稳定后，立即抬起下压气缸（19），并由平移气缸（23）将热力膨胀阀（27）移至高温恒温槽（53）上方，并通过下压气缸（19）将其移至高温恒温槽（53）内，同样等出口气压P₂稳定后，测定出口压力变化△P₁₂的63.2%所需的时间就是热力膨胀阀感温包温度上升时的时间常数，再将其移至低温恒温槽内，最后出口气压P₁稳定后，测定出口压力变化△P₂₁的63.2%所需的时间就是热力膨胀阀感温包温度下降时的时间常数，关闭进气阀（40），打开排气阀（41）进行排气，测试结束。