CN109813522A - 简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车空调测试设备领域，涉及一种简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备。该设备包括制冷送风系统、制热系统以及对各部分进行控制的控制系统；其中制冷送风系统与制热系统取代现有的压缩机、冷凝器、发动机等设备，为被测试空调箱提供热气、冷气以及不同风压，可模拟车辆在不同运行速度下对空调进风的影响，测试空调系统各个出风口温度的均匀性，以及暖风芯体、蒸发器芯体吹出的风量和温度是否符合标准要求。设备组成简单，试验过程更容易控制，试验结果更加准确，是汽车空调线性试验设备的一次革新。

Description

简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备

技术领域

本发明属于汽车空调测试设备领域，具体涉及一种简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备。

背景技术

汽车空调的工作原理为：制热时，通过汽车发动机加热汽车水箱里面的介质，然后介质通过暖风芯体时，空调吹出热气；制冷时，通过压缩机和冷凝器等装置将空调管路中的制冷剂降温，然后低温制冷剂通过蒸发器芯体时，空调吹出冷气。

为了检测空调系统风门在不同开度、车辆在不同风压(即模拟车辆不同运行速度对空调进风的影响)情况下空调系统各出风口温度的均匀性，以及暖风芯体、蒸发器芯体吹出的风量、温度是否符合标准要求，需要借用到专用的测试设备。

现在汽车空调的出风温度均匀性、风量测试需要按照QC T 657-2000建造一台焓差性能试验室进行测试，存在设备投资巨大，设备功能使用效率低等问题。

而其他的简易台架无法实现如长安、福特、马自达、吉利等汽车试验规范里面对电压、电流、暖风流量大小、制冷量调节、调零风机电压调节、温度采集模块的采集和调节功能要求。

有鉴于此，需要制造一种测试设备，该设备能够在没有汽车发动机和制冷送风系统的情况下，为汽车空调提供制冷与制热，同时可模拟出汽车在运行过程中的风压，并且能随时调整模拟的供热量、制冷量和进口风量，实现汽车空调出风温度均匀性测试设备的自动化采集，测试汽车空调出风量能力等诸多功能，弥补现有测试设备所存在的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备，以满足测试标准对设备的要求。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备，包括制冷送风系统、制热系统以及对各部分进行控制的控制系统；

制冷送风系统包括风洞、静压箱、调零风机、蒸发器以及制冷设备，其中风洞的出风口通过风管与静压箱的进风口相连通，调零风机与蒸发器均设置在风洞内部且蒸发器位于风洞的进风口一侧，蒸发器的入口端通过冷冻水进水管与位于风洞外的制冷设备的出口端相连，蒸发器的出口端通过冷冻水出水管与制冷设备的入口端相连；

制热系统包括对应与被测试空调箱中暖风芯体相连的热水进水管以及热水出水管；

控制系统包括PLC系统、温度采集模块、出风温度传感器、差压传感器、热水流量控制测量器以及冷冻水流量控制测量器；其中温度采集模块设置在被测试空调箱的出风口处并与PLC系统相连接，测量并向PLC系统传输被测试空调箱出风口处的温度；出风温度传感器设置在静压箱中，其与出风温度采集器相连并通过出风温度采集器向PLC系统传输出风温度传感器测量的数据；差压传感器的两输入端分别与风洞的出风口以及被测试空调箱中鼓风机出风口相连，输出端与差压采集器相连，通过差压采集器向PLC系统传输差压传感器测得的压差；热水流量控制测量器对应设置在热水进水管上并与PLC系统相连，冷冻水流量控制测量器对应设置在冷冻水进水管上并与PLC系统相连，PLC系统还与直流可调电源以及调零风机对应连接。

进一步，控制系统还包括独立设置在外部用于测量大气压力的大气压力计。

进一步，静压箱通过静压传感器导管与差压传感器相连。

进一步，直流可调电源与调零风机以及被测试空调箱中鼓风机相连。

进一步，风管有若干组且各组管径不同，风管与风洞的出风口以及静压箱的进风口间可拆卸连接。

进一步，热水进水管以及热水出水管的另一端外接高温槽。

本发明的有益效果在于：

1、该测试设备简化了设备组成，实现了试验过程中电压、电流、暖风流量大小、制冷量调节、调零风机电压调节、温度等集成控制，同时可以进行空调的出风量测试。是对于汽车空调线性试验设备的一次革新。

2、采用数据整合和模块化管理，使所有测试数据一并在显示台上展现，能更直观的对比出测试参数与试验值的关系，从而挑选出有用的参数值，让试验过程更容易控制，试验结果更加准确，对汽车空调温度线性和风量的优化方案的提高有重大意义。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为风洞结构示意图；

图3为控制逻辑图。

附图标记：风洞—1、静压箱—2、调零风机—3、蒸发器—4、风管—5、冷冻水进水管—6、冷冻水出水管—7、热水进水管—8、热水出水管—9、高温槽—10、PLC系统—11、温度采集模块—12、出风温度传感器—13、热水流量控制测量器—15、冷冻水流量控制测量器—16、出风温度采集器—17、差压采集器—18、直流可调电源—19、静压传感器导管—21。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1～图3，为一种简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备，包括制冷送风系统、制热系统以及对各部分进行控制的控制系统；该制冷送风系统与制热系统取代现有的压缩机、冷凝器、发动机等设备，为被测试空调箱提供热气、冷气以及不同风压，模拟车辆在不同运行速度下对空调进风的影响，测试空调系统各个出风口温度的均匀性，以及暖风芯体、蒸发器芯体吹出的风量和温度是否符合标准要求。

具体的，制冷送风系统包括风洞1、静压箱2、调零风机3、蒸发器4以及制冷设备，其中，风洞1的出风口通过风管5与静压箱2的进风口相连通，调零风机3与蒸发器4均设置在风洞1内部且蒸发器4位于风洞1的进风口一侧，蒸发器4的入口端通过冷冻水进水管6与位于风洞1外的制冷设备的出口端相连，蒸发器4的出口端通过冷冻水出水管7与制冷设备的入口端相连。

该制冷送风系统中，设置在风洞1内的蒸发器4外接制冷设备，通过冷冻水进水管6将经制冷设备制冷后的冷冻水送入蒸发器4，这样，风从风洞进风口(即风洞入口)进入，流经蒸发器时即可实现风洞内部进风温度的调节。位于蒸发器4后方的(静压)调零风机3用于调节风洞内部风速以及风压，以模拟进入空调的进风量。静压箱2的入口端通过风管5与风洞1的出风口(即风洞出口)相连，而静压箱2的出风口与被测试空调箱进风口相连，进入被测空调箱的风量、温度在风洞中被调节好后，通过静压箱2送至被测试空调箱。此处冷冻水出水管、冷冻水进水管对应与蒸发器4以及制冷设备相连，形成回路，对应为被测试空调箱的蒸发器芯体提供冷水源以及回收冷水源。

该制热系统直接由热水进水管8、热水出水管9以及高温槽10组成；其中热水进水管8对应与被测试空调箱中暖风芯体的入口端相连，为被测试空调箱的暖风芯体提供热水源；热水出水管9对应与被测试空调箱中暖风芯体的出口端相连，回收被测试空调箱暖风芯体中的热水；热水进水管8与热水出水管9均外接高温槽10，形成回路。

制冷送风系统与制热系统对应由控制系统控制，控制系统接收并反馈控制信号，随时调整模拟的供热量、制冷量和进口风量等参数，实现测试结果的自动采集。

具体的，控制系统包括PLC系统11、温度采集模块12、出风温度传感器13、差压传感器、热水流量控制测量器15以及冷冻水流量控制测量器16；其中温度采集模块12设置在被测试空调箱的出风口处并与PLC系统11相连接，测量并向PLC系统11传输被测试空调箱出风口处的温度；出风温度传感器13设置在静压箱2中，其与出风温度采集器17相连并通过出风温度采集器17向PLC系统11传输出风温度传感器13测量的数据；差压传感器的两输入端分别与风洞的出风口以及被测试空调箱中鼓风机出风口相连，输出端与差压采集器18相连，通过差压采集器18向PLC系统11传输差压传感器测得的压差；热水流量控制测量器15对应设置在热水进水管8上并与PLC系统11相连，冷冻水流量控制测量器16对应设置在冷冻水进水管6上并与PLC系统11相连，PLC系统11还与直流可调电源19以及调零风机3对应连接。

该控制系统中，温度采集模块12用于测量被测试空调箱出风口的温度，并将测得的该温度传输给PLC系统11，同时在PLC系统11上记录、显示。出风温度传感器13则对应测量、采集风洞出风口的温度(亦是静压箱2出风口温度)，并将测得的该温度传递到出风温度采集器17；出风温度采集器17则收集、显示出风温度传感器13的测量数据，并将该数据传递给PLC系统11。差压传感器是用于测量风洞出口与被测空调箱鼓风机出口间压力差的仪器，通过该测得结果可测量、判定调零风机3的输出；差压采集器18对应收集、显示差压传感器测量的数据，并将其传递给PLC系统11。直流可调电源19与调零风机3以及被测试空调箱中鼓风机相连，用于给调零风机3和被测试空调箱鼓风机输出电压、电流，受PLC系统11控制并对输出结果进行调节。热水流量控制测量器15是测量、控制外接热水流量的装置(如：KROHNE K450C产品)，用于调节进入被测试空调箱暖风芯体的流量。冷冻水流量控制测量器16是测量、控制外接冷冻水流量的装置(如：KROHNE K450C产品)，用于调节进入风洞蒸发器的流量。

该控制系统中还包括独立设置在外部用于测量大气压力的大气压力计，便于与测得的被测空调箱出口压力相对比。

作为上述方案的进一步优化，静压箱2可通过静压传感器导管21与差压传感器相连，引导静压箱2压力到差压传感器，进一步减少制冷送风系统中的动压。

作为上述方案的进一步优化，风管5有若干组且各组管径不同，风管5与风洞的出风口以及静压箱的进风口间可拆卸连接。通过更换不同管径的风管5，达到调节通风量的目的。

该测试设备的控制逻辑如下：

1、启动，设置初始参数；

2、PLC系统根据初始参数启动调零风机；

3、调零风机调节风洞内部风速、风压，差压传感器测得压差，PLC系统根据压差调节调零风机，待静压压力达到设定值时通过静压采集控制通道向PLC系统反馈信号；

4、需要提供冷气时，待静压压力达到设定值后，出风温度传感器检测出风温度，PLC系统根据测得的温度调节冷冻水流量控制测量器的开启度，出风温度达到设定值后通过出风温度控制采集通道向PLC系统反馈信号；

5、需要提供热气时，PLC系统直接调节热水流量控制测量器的开启度，达到设定流量时，通过流量采集控制通道向PLC系统反馈信号。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备，其特征在于：包括制冷送风系统、制热系统以及对各部分进行控制的控制系统；

制冷送风系统包括风洞、静压箱、调零风机、蒸发器以及制冷设备，其中风洞的出风口通过风管与静压箱的进风口相连通，调零风机与蒸发器均设置在风洞内部且蒸发器位于风洞的进风口一侧，蒸发器的入口端通过冷冻水进水管与位于风洞外的制冷设备的出口端相连，蒸发器的出口端通过冷冻水出水管与制冷设备的入口端相连；

制热系统包括对应与被测试空调箱中暖风芯体相连的热水进水管以及热水出水管；

控制系统包括PLC系统、温度采集模块、出风温度传感器、差压传感器、热水流量控制测量器以及冷冻水流量控制测量器；其中温度采集模块设置在被测试空调箱的出风口处并与PLC系统相连接，测量并向PLC系统传输被测试空调箱出风口处的温度；出风温度传感器设置在静压箱中，其与出风温度采集器相连并通过出风温度采集器向PLC系统传输出风温度传感器测量的数据；差压传感器的两输入端分别与风洞的出风口以及被测试空调箱中鼓风机出风口相连，输出端与差压采集器相连，通过差压采集器向PLC系统传输差压传感器测得的压差；热水流量控制测量器对应设置在热水进水管上并与PLC系统相连，冷冻水流量控制测量器对应设置在冷冻水进水管上并与PLC系统相连，PLC系统还与直流可调电源以及调零风机对应连接。

2.根据权利要求1所述的简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备，其特征在于：控制系统还包括独立设置在外部用于测量大气压力的大气压力计。

3.根据权利要求1所述的简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备，其特征在于：静压箱通过静压传感器导管与差压传感器相连。

4.根据权利要求1所述的简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备，其特征在于：直流可调电源与调零风机以及被测试空调箱中鼓风机相连。

5.根据权利要求1所述的简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备，其特征在于：风管有若干组且各组管径不同，风管与风洞的出风口以及静压箱的进风口间可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的简易型汽车空调出风温度均匀性、风量测试设备，其特征在于：热水进水管以及热水出水管的另一端外接高温槽。