CN109060871B - 一种蓄冷工质相变检测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄冷工质相变检测装置，包括容置腔和控制装置，所述容置腔内容纳有蓄冷工质；所述容置腔中心位置安装有第一磁性件，所述第一磁性件转动连接在容置腔内；所述容置腔外设置有检测机构，所述检测机构包括密闭腔、第一电机以及与第一磁性件对应设置的第二磁性件，所述第一电机和第二磁性件均设置在密闭腔内，所述第二磁性件与第一电机传动连接。本发明通过内部的第一磁性件和外部的第二磁性件的组合间接来判断容置腔内部的相变情况，可以准确地检测容置腔内的相变情况。

Description

一种蓄冷工质相变检测装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种蓄冷工质相变检测领域，特别是涉及一种蓄冷工质相变检测装置及其方法。

背景技术

目前，随着生活水平的提高，人们对生鲜食物的品质要求越来越高，通常为了保证食物的新鲜程度，常用冷藏车进行运输，其中由电池驱动的机械冷藏车由于制冷耗能大导致运输里程短，为此常采用可更换的蓄冷装置进行，外置的蓄冷块作为其中一种优选方式，需要放置在制冷装置中进行充冷，蓄冷块的相变是从外向内逐渐变化，但是从外部很难观测蓄冷块内中心的蓄冷工质的相变情况，无法准确的判断蓄冷块的充冷情况。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种能准确检测蓄冷工质的相变情况的一种蓄冷工质相变检测装置及其方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种蓄冷工质相变检测装置，包括容置腔和控制装置，所述容置腔内容纳有蓄冷工质；所述容置腔中心位置安装有第一磁性件，所述第一磁性件转动连接在容置腔内；所述容置腔外设置有检测机构，所述检测机构包括密闭腔、第一电机以及与第一磁性件对应设置的第二磁性件，所述第一电机和第二磁性件均设置在密闭腔内，所述第二磁性件与第一电机传动连接。

所述第二磁性件上安装有第一阻力传感器；所述第一电机与第一阻力传感器均与控制装置连接。

进一步，所述容置腔内固设有第一竖轴，所述第一磁性件转动连接在第一竖轴上。

进一步，所述容置腔内设置有多个第三磁性件，所述第三磁性件转动连接在容置腔内，所述第三磁性件从第一磁性件向外依次间隔设置，所述密闭腔设置有多个第二电机以及多个与第二电机传动连接且与第三磁性件对应设置的第四磁性件，所述第四磁性件上安装有第二阻力传感器，所述第二阻力传感器和第二电机均与控制装置连接。

进一步，所述控制装置包括指示灯，所述指示灯设置在容置腔外用于表示蓄冷工质的不同状态。

进一步，所述容置腔内固设有多个与第三磁性件对应的第二竖轴，所述第三磁性件转动连接在第二竖轴上。

进一步，所述第一磁性件、第二磁性件、第三磁性件和第四磁性件均为磁性材质制成的条状物。

本发明还提供一种包括上述蓄冷工质相变检测装置的蓄冷工质相变检测方法，包括如下步骤：

a，控制装置控制启动第一电机，第一电机带动第二磁性件转动，第二磁性件会受到第一磁性件磁力而产生转动阻力；

b，第一阻力传感器探测第二磁性件转动所受的阻力，并将该信息传给控制装置；

c，控制装置根据其信息分析得出蓄冷工质相变的程度，当第一阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与第二磁性件的转动周期一致时，可以得知容置腔中心位置已经变成了固态。

进一步，控制装置包括设置在容置腔外的指示灯，当第一阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与第二磁性件的转动周期一致时，指示灯常亮。

作为另一种蓄冷工质相变检测方法，步骤如下：

a，控制装置控制启动最外部的第二电机，该第二电机带动与之对应的第四磁性件转动，该第四磁性件会受到第三磁性件磁力而产生转动阻力；

b，第二阻力传感器探测该第四磁性件转动所受的阻力，并将该信息传给控制装置；

c，控制装置根据其信息分析得出蓄冷工质该区域内相变的程度，指示灯分别与第一磁性件和每个第四磁性件对应设置，当第二阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与该第四磁性件的周期一致时，可以得知容置腔该第四磁性件位置的液体已经变成了固态，控制装置控制与该第四磁性件对应的指示灯常亮，该第二电机停止工作；

d，从最外侧的第二电机向内依次按上述步骤进行直至所有第二电机停止工作为止；

e，控制装置控制启动第一电机，第一电机带动第二磁性件转动，第二磁性件会受到第一磁性件磁力而产生转动阻力，第一阻力传感器探测第二磁性件转动所受的阻力，并将该信息传给控制装置，当第一阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与第二磁性件的转动周期一致时，可以得知容置腔中心位置已经变成了固态，与之对应的指示灯常亮，第一电机停止工作。

本发明的有益效果是：通过第二磁条和第一磁条的磁力作用，使得第二磁条旋转时受到磁力的阻力，第一阻力传感器可以将该阻力数据传给控制装置，控制装置根据该阻力数据得出蓄冷工质的相变状况，当阻力时间变化而呈周期性变化时，可以判断蓄冷工质已经全部变为固态，充冷完毕，通过内部的第一磁性件和外部的第二磁性件的组合间接来判断容置腔内部的相变情况，可以准确地检测容置腔内的相变情况。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

参照图1，本发明的一种蓄冷工质相变检测装置，包括容置腔1和控制装置，所述容置腔1内容纳有蓄冷工质。所述容置腔1中心位置安装有第一磁性件2，所述第一磁性件2转动连接在容置腔1内，具体地，所述容置腔1内固设有第一竖轴4，所述第一磁性件2转动连接在第一竖轴4上，第一磁性件2安装在第一竖轴4上，并可绕着第一竖轴4旋转。所述容置腔1外设置有检测机构3，所述检测机构3包括密闭腔31、第一电机32以及与第一磁性件2对应设置的第二磁性件33，所述第一电机32和第二磁性件33均设置在密闭腔31内，密闭腔31呈密闭状态，可防止液体进入其中干扰其中第一电机32和第二磁性件33的工作。本实施例中，第一磁性件2和第二磁性件33均为磁性材质制成的条状物，当然具体形状可不做限制，在其他实施例中，可以有其他形式的形状。检测时，第一磁性件2和第二磁性件33平行且位置对应，第一竖轴4与电机的电机轴在同一轴线上。所述第二磁性件33与第一电机32传动连接，第一电机32的电机轴与第二磁性件33连接，第一电机32的转动可以带动第二磁性件33的转动。所述第二磁性件33上安装有第一阻力传感器，所述第一电机32与第一阻力传感器均与控制装置连接，第一阻力传感器将得到的阻力大小的数据信息的传给控制装置，控制装置根据该信息对其进行分析判断，蓄冷工质的相变情况。

下面介绍一下本装置的工作原理，是如何通过阻力数据来判断蓄冷工质的相变情况的，首先第一磁性件2和第二磁性件33由于位置对应，会产生相互的磁力，而当第二磁性件33随着第一电机32旋转时，在磁力的作用下，第一磁性件2也会随之进行旋转，该旋转还会促进容置腔1内蓄冷工质的流动，保证其充冷的均匀，提高充冷效率。第一磁性件2在旋转时受到的阻力会通过磁力传递给第二磁性件33。蓄冷工质在液体时进行充冷，刚开始液体时，第一磁性件2和第二磁性件33同周期旋转，阻力较为平稳，随着时间的推移，在蓄冷工质从外侧到中心逐渐变为固态，第一磁性件2刚好就在容置腔1的中心位置，当蓄冷到达一定程度时，第一磁性件2周围的蓄冷工质开始出现固态的冰粒且随时间推移越来越多，第一磁性件2旋转所受的阻力逐渐增大，第二磁性件33受到的阻力也开始增大，当第一磁性件2的阻力大于受到的磁力时，第一磁性件2会与第二磁性件33产生相对旋转，在相对旋转一周的时间里，第一磁性件2和第二磁性件33的相对位移而导致磁力变化，从而导致第二磁性件33受到的阻力出现波折状，这段时间里，第二磁选件33的阻力随时间变化呈波浪状，第二磁性件33相对第一磁性件2旋转一周的时间大于第二磁性件33本身的旋转周期。而当第一磁性件2的周围的蓄冷工质变成了固态时，第一磁性件2位置固定，第二磁性件33与之产生相对旋转，第二磁性件33受到的磁力即阻力会随着磁极位置的相对变化呈周期性变化，且该周期就是第二磁性件33的旋转周期。通过分析判断阻力的变化周期是否与第二磁性件33的旋转周期一致来判断其第一磁性件2周围的蓄冷工质是否已经变为固态，即容置腔1中心位置的蓄冷工质是否已经变为固态。当然还有其他的判断标准，在上述的变化过程中，阻力会存在峰值，而该峰值就在第一磁性件2固定的时候会出现，可根据阻力达到峰值进行判断也可以，当然上述判断并不能直接说蓄冷工质已经全部完全变成了固态，因为第一磁性件2受体积的影响，可能第一磁性件2的外部以及变成了固态而不能转动，但是其旋转中心位置的蓄冷工质可能还是液态，但是至少可以判断，第一磁性件2周围的蓄冷工质已经全部变为了固态，且该液体的体积很小，该体积对蓄冷工质的蓄冷量影响极其小，可以相当于蓄冷工质已经全部变为固态。

为了更好地得知蓄冷工质的相变情况，所述容置腔1内设置有多个第三磁性件6，所述第三磁性件6转动连接在容置腔1内，具体地，本实施例中，所述容置腔1内固设有多个与第三磁性件6对应的第二竖轴5，所述第三磁性件6转动连接在第二竖轴5上。所述第三磁性件6从第一磁性件2向外依次间隔设置，所述密闭腔31设置有多个第二电机8以及多个与第二电机8传动连接且与第三磁性件6对应设置的第四磁性件7，所述第四磁性件7上安装有第二阻力传感器，所述第二阻力传感器和第二电机8均与控制装置连接。即从中心向外设置有多组由第二电机8、第三磁性件6和第四磁性件7组成的非中心位置检测装置，检测时，同一组的第三磁性件6和第四磁性件7平行且位置对应，旋转中心也在同一轴线上即与之配合的第二电机8的电机轴和第二竖轴5同轴。所述第三磁性件6和第四磁性件7均为磁性材质制成的条状物。第二电机8、第三磁性件6、第四磁性件7以及第二阻力传感器的工作原理与第一电机32、第二磁性件33、第一磁性件2以及第一阻力传感器的工作原理一致。本实施例中，优选地，检测机构3与容置腔1独立设置，需要检测时，手持检测机构3将第二磁性件33和第一磁性件2、第三磁性件6和第四磁性件7位置对准即可开始进行检测。

为了更加直观的显示检测结果，所述控制装置包括指示灯，本实施例中，所述指示灯设置在容置腔1外用于表示蓄冷工质的不同状态。指示灯分别与第一磁性件2和每个第四磁性件7对应设置，当与之对应的第一磁性件2的阻力数据呈周期变化且周期与第一磁性件2的旋转周期相同或与之对应的或第四磁性件7的阻力数据呈周期变化且周期与第四磁性件7的旋转周期相同时，相应的指示灯常亮。即蓄冷工质从外向中心逐渐变为固态，指示灯常亮的数量也会随之增加直至全亮，代表蓄冷工质中心位置也已经变成了固态。当然指示灯设置位置还有其他多种形式，这里并不作为具体限制，在其他实施例中，指示灯也可以设置在检测机构3的密闭腔31外壁上。

本发明还提高根据上述的蓄冷工质相变检测装置来实施的蓄冷工质相变检测方法，步骤如下：

a，控制装置控制启动第一电机32，第一电机32带动第二磁性件33转动，第二磁性件33会受到第一磁性件2磁力而产生转动阻力；

b，第一阻力传感器探测第二磁性件33转动所受的阻力，并将该信息传给控制装置；

c，控制装置根据其信息分析得出蓄冷工质相变的程度，当第一阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与第二磁性件33的转动周期一致时，可以得知容置腔1中心位置已经变成了固态。

下面对上述方法的进行改进，控制装置包括设置在容置腔1外的指示灯，当第一阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与第二磁性件33的转动周期一致时，指示灯通电常亮，以使使用者能直观地知道该蓄冷工质的相变情况，指示灯亮表示蓄冷工质充冷已经完成，可以备用，这是控制装置可以控制第一电机32停止工作，以便节约能源。

本发明还提供了另一种蓄冷工质相变检测方法。

a，控制装置控制启动最外部的第二电机8，该第二电机8带动与之对应的第四磁性件7转动，该第四磁性件7会受到第三磁性件6的磁力而产生转动阻力；

b，第二阻力传感器探测该第四磁性件7转动所受的阻力，并将该信息传给控制装置；

c，控制装置根据其信息分析得出蓄冷工质该区域内相变的情况，指示灯分别与第一磁性件2和每个第四磁性件7对应设置，当第二阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与该第四磁性件7的周期一致时，可以得知容置腔1该第四磁性件7位置的液体已经变成了固态，控制装置控制与该第四磁性件7对应的指示灯常亮，该第二电机8停止工作；

d，从最外侧的第二电机8向内依次按上述步骤进行直至所有第二电机8停止工作为止；

e，控制装置控制启动第一电机32，第一电机32带动第二磁性件33转动，第二磁性件33会受到第一磁性件2磁力而产生转动阻力，第一阻力传感器探测第二磁性件33转动所受的阻力，并将该信息传给控制装置，当第一阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与第二磁性件33的转动周期一致时，可以得知容置腔1中心位置已经变成了固态，与之对应的指示灯常亮，第一电机32停止工作。

本发明通过内部的磁性件和外部的磁性件的组合间接来判断容置腔内部的相变情况，根据阻力传感器得到的数据分析得出容置腔内部的情况，可以准确地检测容置腔内的相变情况，装置简单，设计巧妙。当没有检测手段的时候，通常为了确保容置腔内蓄冷工质相变完全，需要增加容置腔的吸冷时间以确保其完全相变，而本发明可以在容置腔完全相变的时候就可以使用，避免时间和能源的浪费。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种蓄冷工质相变检测装置，其特征在于：包括容置腔(1)和控制装置，所述容置腔(1)内容纳有蓄冷工质；

所述容置腔(1)中心位置安装有第一磁性件(2)，所述第一磁性件(2)转动连接在容置腔(1)内；

所述容置腔(1)外设置有检测机构(3)，所述检测机构(3)包括密闭腔(31)、第一电机(32)以及与第一磁性件(2)对应设置的第二磁性件(33)，所述第一电机(32)和第二磁性件(33)均设置在密闭腔(31)内，所述第二磁性件(33)与第一电机(32)传动连接；

所述第二磁性件(33)上安装有第一阻力传感器；

所述第一电机(32)与第一阻力传感器均与控制装置连接；

所述容置腔(1)内设置有多个第三磁性件(6)，所述第三磁性件(6)转动连接在容置腔(1)内，所述第三磁性件(6)从第一磁性件(2)向外依次间隔设置，所述密闭腔(31)设置有多个第二电机(8)以及多个与第二电机(8)传动连接且与第三磁性件(6)对应设置的第四磁性件(7)，所述第四磁性件(7)上安装有第二阻力传感器，所述第二阻力传感器和第二电机(8)均与控制装置连接。

2.根据权利要求1所述的蓄冷工质相变检测装置，其特征在于：所述容置腔(1)内固设有第一竖轴(4)，所述第一磁性件(2)转动连接在第一竖轴(4)上。

3.根据权利要求1所述的蓄冷工质相变检测装置，其特征在于：所述控制装置包括指示灯，所述指示灯设置在容置腔(1)外用于表示蓄冷工质的不同状态。

4.根据权利要求1所述的蓄冷工质相变检测装置，其特征在于：所述容置腔(1)内固设有多个与第三磁性件(6)对应的第二竖轴(5)，所述第三磁性件(6)转动连接在第二竖轴(5)上。

5.根据权利要求1所述的蓄冷工质相变检测装置，其特征在于：所述第一磁性件(2)、第二磁性件(33)、第三磁性件(6)和第四磁性件(7)均为磁性材质制成的条状物。

6.基于上述权利要求1至5任一项所述蓄冷工质相变检测装置的检测方法，步骤如下：

a，控制装置控制启动第一电机(32)，第一电机(32)带动第二磁性件(33)转动，第二磁性件(33)会受到第一磁性件(2)磁力而产生转动阻力；

b，第一阻力传感器探测第二磁性件(33)转动所受的阻力，并将该信息传给控制装置；

c，控制装置根据其信息分析得出蓄冷工质相变的程度，当第一阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与第二磁性件(33)的转动周期一致时，可以得知容置腔(1)中心位置已经变成了固态。

7.根据权利要求6所述的蓄冷工质相变检测装置的 检测方法，其特征在于：控制装置包括设置在容置腔(1)外的指示灯，当第一阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与第二磁性件(33)的转动周期一致时，指示灯常亮。

8.基于上述权利要求3所述蓄冷工质相变检测装置的检测方法，其步骤如下：

a，控制装置控制启动最外部的第二电机(8)，该第二电机(8)带动与之对应的第四磁性件(7)转动，该第四磁性件(7)会受到第三磁性件(6)磁力而产生转动阻力；

b，第二阻力传感器探测该第四磁性件(7)转动所受的阻力，并将该信息传给控制装置；

c，控制装置根据其信息分析得出蓄冷工质该区域内相变的程度，指示灯分别与第一磁性件(2)和每个第四磁性件(7)对应设置，当第二阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与该第四磁性件(7)的周期一致时，可以得知容置腔(1)该第四磁性件(7)位置的液体已经变成了固态，与该第四磁性件(7)对应的指示灯通电常亮，该第二电机(8)停止工作；

d，从最外侧的第二电机(8)向内依次按上述步骤进行直至所有第二电机(8)停止工作为止；

e，控制装置控制启动第一电机(32)，第一电机(32)带动第二磁性件(33)转动，第二磁性件(33)会受到第一磁性件(2)磁力而产生转动阻力，第一阻力传感器探测第二磁性件(33)转动所受的阻力，并将该信息传给控制装置，当第一阻力传感器探测的阻力大小随时间呈周期变化且周期与第二磁性件(33)的转动周期一致时，可以得知容置腔(1)中心位置已经变成了固态，与之对应的指示灯常亮，第一电机(32)停止工作。

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