CN106289410A - 一种新型空调管路应力与振幅测试系统及其同步测试方法 - Google Patents
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Abstract
一种新型空调管路应力与振幅测试系统，包括电脑主机、实验工况调节设备、测试装置、数据采集前端、多路自动调频装置和空调运行主控制器组。测试装置包括多个分别对应连接在各被测空调的管路中的传感器组，数据采集前端分别与各传感器组和电脑主机相连接。多路自动调频装置包括多个调频单元，各调频单元分别与电脑主机相连接。空调运行主控制器组包括多个分别与各被测空调和各调频单元匹配对应连接的空调运行主控制器。该新型空调管路应力与振幅测试系统及其同步测试方法可以同时测试多台空调在不同频率下的应力与振幅，并且不会相互影响和干扰，不但提高了测试效率，节省了测试时间，而且大大降低了劳动强度，加快了研发进度。
Description
技术领域
本发明涉及一种空调管路应力与振幅测试系统及其同步测试方法。
背景技术
空调，尤其是家用空调是批量生产产品，其研发、试制阶段必须对各个性能指标进行测试，均达到行业规定的要求才能量产。目前，空调行业在全球范围内仍处于成长期，根据日本制冷和空调协会预测，全球空调需求在未来五年将以5％-10％的速度增长，在我国，受国内外市场需求的共同驱动，预计未来五年将保持15％-20％的增长，但在世界能源危机日益严峻和全球经济紧缩的大背景下，空调行业的竞争也进一步加剧，一方面，用户对空调性能的要求越来越高，另一方面，空调原材料特别是铜材价格一直处于高位，空调行业正面临着巨大的压力，因此，推动高能效等级的节材节能型空调成为空调行业可持续发展的战略选择。然而，空调对铜材的使用量较大，出于成本压力，国内外主要采用的技术有：铜材替代和管路优化。前者，可以大幅度降低空调成本，但由于市场的接受程度不高以及技术的不成熟，如铜铝联接管替代紫铜联接管，铜铝间电腐蚀技术问题一直难以解决，真正大批量推广仍然前景不明朗；管路优化是通过优化管路结构及布局，在节材的同时达到其性能要求，该技术在空调行业日益成为缓解成本压力、提高产品竞争力的有效方法。
优化后的管路必须通过一系列的实验测试验证，达到性能要求才能量产，现有测试方法通常是通过应力应变测试和振动测试测量管路危险部位的可靠性。目前空调行业受设备厂家应力振动测试系统影响，空调管路的振幅与应力只能单独地进行测试，如中国专利CN201120399297.5所公开的一种空调管路应力应变测量装置，只能一次测试一套空调管路，并且仅仅只能测试应力。如图1所示，为现有的空调管路的应力与振幅的测试装置，其工作过程为1)、将加速度传感器和应变计贴于被测空调1’管路的对应位置，然后将加速度传感器和应变计与数据采集前端2’连接，并且通过数据采集前端2’连接至电脑主机，校准调试无误；2)、将一个被测空调装入实验台，该实验台设于的实验室内还设有工况调节设备3’，对环境工况进行调节，按规范连接空调1’的内外机，并将空调1’连接空调运行主控制板4’，通过空调运行主控制板4’连接至手动调频工装5’，并将所有设备调试好；3)、调节工况调节设备3’处于最大制冷工况；4)待工况稳定时，将空调1’开机运行并通过手动调频工装5’调整空调运行频率，从而进行振幅及应力测试；5)记录实验数据完成一个工况的实验测试；6)如此类推，依次调节工况调节设备3’选择额定制冷工况、最大制热工况、额定制热工况、以及超低温制热工况，完成不同工况下的所有测试；7)整理数据录入电脑6’，出具最终实验报告。
这样的应力与振幅的测试装置，每个不同的工况下的测试还至少需要测试2套以上空调来进行验证，因此重复性工作多、耗时长、测试效率低下，极易造成测试资源紧张，耽误项目开发进度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以同时为多套空调管路进行振幅和应力测试的应力与振幅测试系统及其同步测试方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种新型空调管路应力与振幅测试系统，能与多个被测空调相连接以进行测试，包括电脑主机，对环境进行工况控制的实验工况调节设备，其特征在于：还包括用于检测多个被测空调管路应力与振幅数据的测试装置、用于采集多个被测空调管路应力与振幅数据的数据采集前端、用于调节多个被测空调运行频率的多路自动调频装置和用于控制多个被测空调运行工作的空调运行主控制器组；
所述测试装置包括多个分别对应连接在各被测空调的管路中的传感器组，所述数据采集前端分别与各传感器组和电脑主机相连接；
所述多路自动调频装置包括多个分别与各被测空调对应设置的调频单元，各调频单元分别与电脑主机相连接；
所述空调运行主控制器组包括多个分别与各被测空调对应连接的空调运行主控制器，各空调运行主控制器分别与各调频单元匹配对应连接。
为了方便数据准确传送并实现对多个被测空调的频率控制，每个调频单元包括串行通讯接口、译码器、拨码器和调频电路，所述串行通讯接口分别与所述电脑主机、译码器和调频电路相连接，所述译码器还与所述拨码器相连接，所述拨码器、所述调频电路分别与对应的空调运行主控制器相连接。
所述传感器组包括应变计和加速度传感器。
优选地，还包括与分别所述电脑主机相连接的显示器和输入设备。
新型空调管路应力与振幅测试系统的同步测试方法，包括以下步骤：
1)将各传感器组分别安装在各被测空调中管路的测试位置，并且将各传感器组与数据采集前端相连接；
将各空调运行主控制器分别与各被测空调相连接；
2)对新型空调管路应力与振幅测试系统、各被测空调的配合工作进行调试；
3)通过电脑主机分别输入各个被测空调在不同测试工况条件下对应的频率调节范围；
4)在设定的测试工况中选取一个待测工况，将实验工况调节设备打开并调节至该待测工况；
5)待工况稳定，打开个被测空调，通过电脑主机输入启动测试命令，各调频单元接收电脑主机传送的频率调节命令，进而输出对各被测空调运行频率的调节信号，各空调运行主控制器对应接收各调频单元的频率调节信号，进而实现对空调运行频率的自动调节；
6)各传感器组分别对各被测空调管路的振幅和应力进行测试并获取测试数据；
7)各传感器组分别将各被测空调管路的振幅和应力测试数据集中传送至数据采集前端，进而数据采集前端再将各被测空调管路的振幅和应力测试数据传送至电脑主机中进行记录；
8)新型空调管路应力与振幅测试系统、各被测空调停止工作直至达到该测试工况的结束条件；
9)重复上述步骤4)至步骤7)，从而完成各不同工况下的不同测试。
10)电脑主机自动生成各个被测空调管路的应力测试报告。
与现有技术相比，本发明的优点在于该新型空调管路应力与振幅测试系统及其同步测试方法可以同时测试多台空调在不同频率下的应力与振幅，并且不会相互影响和干扰，不但提高了测试效率，节省了测试时间，而且大大降低了劳动强度，加快了研发进度。
附图说明
图1为现有技术中的空调管路的振幅与应力测试装置的示意图。
图2为本发明实施例的新型空调管路应力与振幅测试系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图2所示，本实施例中的新型空调管路应力与振幅测试系统，能与多个被测空调1相连接以同时对个被测空调1进行测试。
该新型空调管路应力与振幅测试系统包括电脑主机2、显示器、输入设备、实验工况调节设备3、测试装置、数据采集前端4、多路自动调频装置5、空调运行主控制器组。
其中，显示器和输入设备分别与电脑主机2相连接，显示器可以显示设定界面，并可实时显示个被测空调1的实时测试信息以及最终的测试结果等内容。输入设备可以选择使用键盘。本实施例中显示器和输入设备直接采用触摸屏8，通过触摸屏8操作向电脑主机2输入控制命令。
实验工况调节设备3则采用现用现有成熟的实验工况调节设备3，根据设定的不同的测试工况环境参数，通过实现工况调节设备以对环境进行相应的工况控制。例如实验工况调节设备3可以实现最大制冷工况、额定制冷工况、最大制热工况、额定制热工况，超低温制热工况等各种不同测试工况。
测试装置用于检测多个被测空调1管路应力与振幅数据，该测试装置包括多个传感器组7，各传感器组7分别对应连接在各被测空调1的管路中。每个传感器组7中包括一个应变计71和一个加速度传感器72，利用应力计对空调管路应力数据进行测试，利用加速度传感器72对空调管路的振幅数据进行测试。
数据采集前端4用于采集多个被测空调1管路应力与振幅数据，该数据采集前端4分别与各传感器组7和电脑主机2相连接，从而采集各传感器组7测试获取的各个被测空调1的管路应力数据和振幅数据，进而再集中传送至电脑主机2，以供电脑主机2生成各个被测空调1的应力和振幅测试报告。本实施例中该数据采集前端4为32通道以上多通道通用应力振幅采集前端。
多路自动调频装置5用于调节多个被测空调1运行频率，该多路自动调频装置5采用模块化设计，即设计多个工作集成模块以形成多个分别能与各被测空调1相对应的调频单元51。空调运行主控制器组用于控制多个被测空调1运行工作，空调运行主控制器组包括多个分别与各被测空调1对应连接的空调运行主控制器6。各调频单元51均与电脑主机2相连接，并且各调频单元51分别对应匹配连接各个空调运行主控制器6，进而通过多路空调运行主控制器6实现和多个被测空调1的连接。本实施例中的各空调运行主控制器6均可以采用现有的单片机控制芯片等。
为了方便数据准确传送并实现对多个被测空调1的频率控制，每个调频单元51包括串行通讯接口511、译码器512、拨码器513和调频电路514，所述串行通讯接口511分别与所述电脑主机2、译码器512和调频电路514相连接，所述译码器512还与所述拨码器513相连接，所述拨码器513、所述调频电路514分别与对应的空调运行主控制器6相连接。
拨码器513的选址工作原理为：如将多路自动调频装置5中的一个调频单元51中的8位拨码器513拨到00000001(二进制)状态，其对应连接的空调运行主控制器6在可记为1#空调运行主控制器6，相应该1#空调运行主控制器6对应连接控制的被测空调1为1号空调。同理将另一个调频单元51中的8位拨码器513拨到00000010状态，则其对应连接的空调运行主控制器6在可记为2#空调运行主控制器6，相应该2#空调运行主控制器6对应连接控制的被测空调1为2号空调。依次类推，即完成多路自动调频装置5中各调频单元51内的编码定义。
如此，自电脑主机2通过串行通讯接口511向多路自动调频装置5输入各个空调的对应的测试频率数据以及各个空调对应的编号，然后电脑主机2启动运行，则电脑主机2向1#空调发送的运行指令通过各调频单元51中的串行通讯接口511传送至各译码器512后，各调频单元51中的译码器512将翻译后编号信号送至各拨码器513逐一比对，匹配成功的译码器512完成寻址，同时电脑主机2将1#空调的运行指令和相应不同工况下的调频范围数据经过1#空调对应的调频单元51中的串行通讯接口511传送至该调频单元51中的调频电路514，调频电路514则根据指令和不同工况下的调频范围数据向1#空调运行主控制器6传送调频信号，进而1#空调运行主控制器6控制1#空调按照调频信号进行工作。依次类推实现对各编码空调工作频率控制，进而在不同的工况下，准确的实现对各被测空调1管路应力和振幅数据的测试。测得的数据通过数据采集前端4进行数据采集，进而运送至电脑主机2，即可获得每个空调对应的不同的测试数据，然后在显示器上进行显示。即可同时进行多个空调的同时测试。
新型空调管路应力与振幅测试系统的同步测试方法，包括以下步骤：
1)将各传感器组7分别安装在各被测空调1中管路的测试位置，并且将各传感器组7与数据采集前端4相连接；
将各空调运行主控制器6分别与各被测空调1对应连接；
2)对新型空调管路应力与振幅测试系统、各被测空调1的配合工作进行调试；
3)通过电脑主机2分别输入各个被测空调1在不同测试工况条件下对应的频率调节范围；
4)在设定的测试工况中选取一个待测工况，将实验工况调节设备3打开并调节至该待测工况；
5)待工况稳定，打开个被测空调1，通过电脑主机2输入启动测试命令，通过前述的过程，各调频单元51接收电脑主机2传送的频率调节命令，进而输出对各被测空调1运行频率的调节信号，各空调运行主控制器6对应接收各调频单元51的频率调节信号，进而实现对空调运行频率的自动调节；
6)各传感器组7分别对各被测空调1管路的振幅和应力进行测试并获取测试数据；
7)各传感器组7分别将各被测空调1管路的振幅和应力测试数据集中传送至数据采集前端4，进而数据采集前端4再将各被测空调1管路的振幅和应力测试数据传送至电脑主机2中进行记录；
8)新型空调管路应力与振幅测试系统、各被测空调1停止工作直至达到该测试工况的结束条件；
9)重复上述步骤4)至步骤7)，从而完成各不同工况下的不同测试。
10)电脑主机2自动生成各个被测空调1管路的应力和振幅测试报告。
在测试过程中，电脑主机2获取的数据可以通过显示器进行显示，即能实时显示各个空调的测试过程数据。
该新型空调管路应力与振幅测试系统中采用多路自动调频装置5、多路空调运行主控制器6和分别安装在多个空调内的互不干扰的传感器组7，实现了对多个空调管道应力和振幅数据互补干扰的测试，进而再通过数据采集前端4采集，以生成多个空调管道的应力和振幅测试报告，使原来14.5小时完成1套变频、6小时完成1套定频空调管路振幅及应力测试，变成现在的14.5小时完成2～4套变频，6小时完成2～4套定频。测试效率提升100％～300％。
该新型空调管路应力与振幅测试系统的同步测试方法可以同时测试多台空调在不同频率下的应力与振幅，并且不会相互影响和干扰，不但提高了测试效率，节省了测试时间，而且大大降低了劳动强度，加快了研发进度。
Claims (5)
1.一种新型空调管路应力与振幅测试系统，能与多个被测空调(1)相连接以进行测试，包括电脑主机(2)，对环境进行工况控制的实验工况调节设备(3)，其特征在于：还包括用于检测多个被测空调(1)管路应力与振幅数据的测试装置、用于采集多个被测空调(1)管路应力与振幅数据的数据采集前端(4)、用于调节多个被测空调(1)运行频率的多路自动调频装置(5)和用于控制多个被测空调(1)运行工作的空调运行主控制器组；
所述测试装置包括多个分别对应连接在各被测空调(1)的管路中的传感器组(7)，所述数据采集前端(4)分别与各传感器组(7)和电脑主机(2)相连接；
所述多路自动调频装置(5)包括多个分别与各被测空调(1)对应设置的调频单元(51)，各调频单元(51)分别与电脑主机(2)相连接；
所述空调运行主控制器组包括多个分别与各被测空调(1)对应连接的空调运行主控制器(6)，各空调运行主控制器(6)分别与各调频单元(51)匹配对应连接。
2.根据权利要求1所述的新型空调管路应力与振幅测试系统，其特征在于：每个调频单元(51)包括串行通讯接口(511)、译码器(512)、拨码器(513)和调频电路(514)，所述串行通讯接口(511)分别与所述电脑主机(2)、译码器(512)和调频电路(514)相连接，所述译码器(512)还与所述拨码器(513)相连接，所述拨码器(513)、所述调频电路(514)分别与对应的空调运行主控制器(6)相连接。
3.根据权利要求1所述的新型空调管路应力与振幅测试系统，其特征在于：所述传感器组(7)包括应变计(71)和加速度传感器(72)。
4.根据权利要求1所述的新型空调管路应力与振幅测试系统，其特征在于：还包括与分别所述电脑主机(2)相连接的显示器和输入设备。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的新型空调管路应力与振幅测试系统的同步测试方法，包括以下步骤：
1)将各传感器组(7)分别安装在各被测空调(1)中管路的测试位置，并且将各传感器组(7)与数据采集前端(4)相连接；
将各空调运行主控制器(6)分别与各被测空调(1)相连接；
2)对新型空调管路应力与振幅测试系统、各被测空调(1)的配合工作进行调试；
3)通过电脑主机(2)分别输入各个被测空调(1)在不同测试工况条件下对应的频率调节范围；
4)在设定的测试工况中选取一个待测工况，将实验工况调节设备(3)打开并调节至该待测工况；
5)待工况稳定，打开个被测空调(1)，通过电脑主机(2)输入启动测试命令，各调频单元(51)接收电脑主机(2)传送的频率调节命令，进而输出对各被测空调(1)运行频率的调节信号，各空调运行主控制器(6)对应接收各调频单元(51)的频率调节信号，进而实现对空调运行频率的自动调节；
6)各传感器组(7)分别对各被测空调(1)管路的振幅和应力进行测试并获取测试数据；
7)各传感器组(7)分别将各被测空调(1)管路的振幅和应力测试数据集中传送至数据采集前端(4)，进而数据采集前端(4)再将各被测空调(1)管路的振幅和应力测试数据传送至电脑主机(2)中进行记录；
8)新型空调管路应力与振幅测试系统、各被测空调(1)停止工作直至达到该测试工况的结束条件；
9)重复上述步骤4)至步骤7)，从而完成各不同工况下的不同测试。
10)电脑主机(2)自动生成各个被测空调(1)管路的应力和振幅测试报告。
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