CN112013583B - 一种为大功率空调自动检漏充氟的集成装置 - Google Patents
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Abstract
本申请揭示了一种为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,属于大功率车载空调技术领域,包括充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统、PLC控制子系统、控制计算机子系统;充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统依次连接,PLC控制子系统分别与充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统进行信号通讯,控制计算机子系统与PLC控制子系统之间通过通信接口连接。能够自动地高精度完成检漏充氟利昂的工作,不需要人员全程跟踪,提高生产效率和质量,并且能够对所有数据进行自动记录,节省人力物力。
Description
技术领域
本发明属于大功率车载空调技术领域,涉及一种为大功率空调自动检漏充氟的集成装置。
背景技术
目前用于大功率车载空调的充氟利昂功能基本是通过手动方式进行。检漏方法有两种,一种是抽真空法,通过人工连接管路和真空泵进行抽真空操作,然后进行保压,通过人眼观察压力表的变化判断是否漏气;另一种是充氮气保压法,通过人工连接氮气罐和增压泵对管路进行充氮气,保压,通过人眼观察压力值变化判断是否漏气。充氟利昂方法:通过人员手动提氟利昂灌和电子称上车进行充氟利昂的工作,先进行管路连接,然后将氟利昂灌放置在电子称上,根据需要充需要重量的氟利昂,完成充氟利昂工作。具体管路连接见图1。
目前的大功率车载空调的检漏充氟主要存在以下问题:通过人工操作的方式,效率较低;所有压力值通过人眼观察,精度较低;人员高处作业,存在安全隐患;全过程需要人员监控,浪费人力物力。
发明内容
为了解决相关技术中大功率车载空调的检漏充氟通过人工操作的方式,效率较低;所有压力值通过人眼观察,精度较低;人员高处作业,存在安全隐患;全过程需要人员监控,浪费人力物力的问题,本发明提供了一种为大功率空调自动检漏充氟的集成装置。技术方案如下:
提供了一种为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,包括:充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统、PLC控制子系统、控制计算机子系统;充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统依次连接,PLC控制子系统分别与充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统进行信号通讯,控制计算机子系统与PLC控制子系统之间通过通信接口连接;充氮保压放气子系统用干燥压缩氮气对空调管件进行高压充注,检测管件的机械耐压能力;对管件及标准件进行氮气保压,根据压差增大情况自动判断管件密封性是否合格;自动放气,为抽真空子系统的抽真空做准备;抽真空子系统对工件进行抽真空,根据工艺要求自由设定预设参数;自动检测工件内的真空度,检测是否达到储能加注计量子系统的加注要求;储能加注计量子系统自动对储液罐进行储备氟利昂;对工件实现自动定量快速加注;PLC控制子系统用于驱动真空泵、压缩机以及各级电磁阀的动作,形成气源回路,完成集成装置的功能设计;控制计算机子系统用于完成所述PLC控制子系统的控制,获得气压传感器数值,提供人机操作接口,运行操作系统及应用软件。
通过充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统、PLC控制子系统、控制计算机子系统组成的为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,能够自动地高精度快速完成检漏充氟利昂的工作,不需要人员全程跟踪,提高生产效率和质量,并且能够对所有数据进行自动记录,节省人力物力,节约了成产成本,满足生产需求。
可选的,充氮保压放气子系统包括氮气源、过滤器、第一变送器、第二变送器、放气口、标准件;所述抽真空子系统包括真空泵、第三变送器、自动工作口;所述储能加注计量子系统包括第四变送器、储液罐、计量器具、缓冲罐、无油压缩机、冷媒源;第一变送器为正压变送器,用于测量充氮压强;第二变送器为差压变送器,用于充氮保压过程中的差压测量检漏;第三变送器为负压变送器,用于测量真空压强;第四变送器为正压变送器,用于测量充氟压强;氮气源通过管件与过滤器连接,过滤器经过管件和电磁阀分别与第一变送器、放气口、标准件连接,第二变送器与标准件连接,放气口经过管件和电磁阀分别与自动工作口、第三变送器、真空泵连接,自动工作口经过管件和电磁阀分别与第四变送器、储液罐连接,计量器具设置在储液罐下方,冷媒源经过管件和电磁阀分别与缓冲罐和所述储液罐连接,无油压缩机经过管件和电磁阀分别与储液罐和缓冲罐连接。
通过四个变送器可以实现整个装置的自动监测,第一变送器和第四变送器分别对充氮和充氟的压强进行监测,第二变送器用于对充氮保压过程中的差压进行测量检漏,第三变送器可以测量真空压强,通过变送器将监测的数据传输给PLC控制子系统和控制计算机子系统,由控制计算机子系统和PLC控制子系统实现整个工作过程的自动控制,不需要人员全程跟踪,提高生产效率和质量,并且能够对所有数据进行自动记录,节约了成产成本,满足生产需求。
可选的,预设参数包括时间和真空度中的至少一种。
可选的,储能加注计量子系统的储能数量和压力根据要求自动设定参数。
可选的,控制计算机子系统与PLC控制子系统之间通过RS232接口连接。
可选的,PLC控制子系统与充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统通过通讯总线连接,PLC控制子系统向充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统发送控制信号。
可选的,控制计算机子系统内置有LabVIEW软件。
通过安装在控制计算机子系统上的LabVIEW实现软件功能,可以将G语言与测控技术领域专业工具有机结合,实现数据的采集、分析和显示,便于使用,提高了开发效率,结合硬件实现为大功率空调自动检漏充氟的集成装置的完整功能。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是目前已有的充氟利昂的管路连接示意图;
图2是本发明一个实施例提供的为大功率空调自动检漏充氟的集成装置的结构示意图;
图3是本发明一个实施例提供的自动运行模式的工作流程图。
其中,附图标记如下:
1、充氮保压放气子系统;2、抽真空子系统;3、储能加注计量子系统;4、PLC控制子系统;5、控制计算机子系统;6、氮气源;7、过滤器;8、第一变送器;9、第二变送器;10、标准件;11、放气口;12、真空泵;13、第三变送器;14、自动工作口;15、第四变送器;16、储液罐;17、计量器具;18、无油压缩机;19、缓冲罐;20冷媒源。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
目前用于大功率车载空调的充氟利昂功能基本是通过手动方式进行。检漏方法有两种,一种是抽真空法,通过人工连接管路和真空泵进行抽真空操作,然后进行保压,通过人眼观察压力表的变化判断是否漏气;另一种是充氮气保压法,通过人工连接氮气罐和增压泵对管路进行充氮气,保压,通过人眼观察压力值变化判断是否漏气。充氟利昂方法:通过人员手动提氟利昂灌和电子称上车进行充氟利昂的工作,先进行管路连接,然后将氟利昂灌放置在电子称上,根据需要充需要重量的氟利昂,完成充氟利昂工作。
针对目前常规的大功率车载空调的检漏充氟方式,由于通过人工操作的方式,效率较低;所有压力值通过人眼观察,精度较低;人员高处作业,存在安全隐患;全过程需要人员监控,浪费人力物力的问题,本申请提供了一种为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,能够自动地高精度快速完成检漏充氟利昂的工作,不需要人员全程跟踪,提高生产效率和质量,并且能够对所有数据进行自动记录,节省人力物力,节约了成产成本,满足生产需求。下面结合图2和图3对本申请提供的为大功率空调自动检漏充氟的集成装置进行举例说明。
本申请主要通过硬件和软件两部分组成,各分部系统都由控制计算机及PLC统一控制,根据生产工艺要求设计,使用简单方便,主要实现的功能如下:
a)用于设备的地面快捷充氟作业,实现管路压力实时检测和报警;
b)能够自动完成充氮气正压检漏;
c)能够自动完成抽真空检漏功能,并对抽真空时间进行控制;
d)能够自动完成充氟功能,并对充氟量进行实时监控;
e)工作电压:220V,AC;
f)充氟量:≥2kg。
结合参考图2和图3,该为大功率空调自动检漏充氟的集成装置包括:充氮保压放气子系统1、抽真空子系统2、储能加注计量子系统3、PLC控制子系统4、控制计算机子系统5。
充氮保压放气子系统1、抽真空子系统2、储能加注计量子系统3依次连接,PLC控制子系统4分别与充氮保压放气子系统1、抽真空子系统2、储能加注计量子系统3进行信号通讯,控制计算机子系统5与PLC控制子系统4之间通过通信接口连接。
可选的,控制计算机子系统5与PLC控制子系统4之间通过RS232接口连接。
可选的,PLC控制子系统4与充氮保压放气子系统1、抽真空子系统2、储能加注计量子系统3通过通讯总线连接,PLC控制子系统4向充氮保压放气子系统1、抽真空子系统2、储能加注计量子系统3发送控制信号。
其中,控制计算机子系统4内置有LabVIEW软件。
充氮保压放气子系统1用干燥压缩氮气对空调管件进行高压充注,检测管件的机械耐压能力;对管件及标准件进行氮气保压,根据压差增大情况自动判断管件密封性是否合格;自动放气,为抽真空子系统2的抽真空做准备。
抽真空子系统2对工件进行抽真空,根据工艺要求自由设定预设参数;自动检测工件内的真空度,检测是否达到储能加注计量子系统3的加注要求。
可选的,预设参数包括时间和真空度中的至少一种。
储能加注计量子系统3自动对储液罐进行储备氟利昂,便于加注应用;对工件实现自动定量快速加注。
储能加注计量子系统3的储能数量和压力根据要求自动设定参数。
PLC控制子系统4,即集成装置的电气控制部分,采用目前工业控制领域流行的可编程控制器PLC,用于驱动真空泵、压缩机以及各级电磁阀的动作,形成气源回路,完成集成装置的功能设计。
控制计算机子系统5用于完成PLC控制子系统4的控制,获得气压传感器数值,提供人机操作接口,运行操作系统及应用软件。
如图2所示,充氮保压放气子系统1包括氮气源6、过滤器7、第一变送器8、第二变送器9、放气口11、标准件10;抽真空子系统2包括真空泵12、第三变送器13、自动工作口14;储能加注计量子系统3包括第四变送器15、储液罐16、计量器具17、缓冲罐16、无油压缩机18、冷媒源20。
第一变送器8为正压变送器,用于测量充氮压强;第二变送器9为差压变送器,用于充氮保压过程中的差压测量检漏;第三变送器13为负压变送器,用于测量真空压强;第四变送器16为正压变送器,用于测量充氟压强。
由于第二变送器9为差压变送器,用于测量压差,因此图中画出了两个第二变送器9的示意,用于表示测量不同位置。
氮气源6用于提供氮气,过滤器7用于对氮气进行过滤,充氮后通过第二变送器9检漏,检漏合格后通过放气口11放气,不合格则报警;真空泵12用于抽真空,达到抽真空的要求后,通过第三变送器13测量真空压强,检测合格则进入加注工序,不合格则报警;冷媒源20用于提供冷却媒介(比如氟利昂),缓冲罐19用于中转冷媒,无油压缩机18用于压缩气体,储液罐16用于存储压缩的气体,计量器具17用于计量储液罐16中的存储量。
氮气源6通过管件与过滤器7连接,过滤器7经过管件和电磁阀分别与第一变送器8、放气口11、标准件10连接,第二变送器9与标准件10连接,放气口11经过管件和电磁阀分别与自动工作口14、第三变送器13、真空泵12连接,自动工作口14经过管件和电磁阀分别与第四变送器15、储液罐16连接,计量器具17设置在储液罐16下方,冷媒源30经过管件和电磁阀分别与缓冲罐19和储液罐16连接,无油压缩机18经过管件和电磁阀分别与储液罐16和缓冲罐19连接。
硬件主要由充氮保压、抽真空保压、充注、电控及柜体五部分组成,软件主要通过LabVIEW实现,LabVIEW是一种基于图形化编程的虚拟仪器开发平台,将G语言与测控技术领域专业工具有机结合,具有丰富的控件资源,可以应用在各种测试、控制、故障分析以及信息处理软件的开发中,实现数据的采集、分析和显示,便于用户使用,具有非常高的测试软件的开发效率,通过软硬件产品的集成完成大功率车载空调自动检漏充氟的集成装置的设计开发。
对于自动运行模式的工作流程,结合参考图3,首先,设备初始化;然后,按设定的压强参数对管路注氮;然后判断充氮是否超时,若超时,则进入故障处理程序(包括报警以及终止后续测试),形成测试报表并存储,自动运行模式结束,若未超时,则自动进入24h保压、监测程序;然后判断24h检漏是否合格,若不合格,则进入故障处理程序(包括报警以及终止后续测试),形成测试报表并存储,自动运行模式结束,若合格,则自动放掉空调管件内的氮气至设定值;然后,自动对管件抽真空至设定值,满足充氟要求;然后,对管件进行定量充氟;最后,形成测试报表并存储,自动运行模式结束。
综上所述,本申请提供的为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,通过充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统、PLC控制子系统、控制计算机子系统组成的为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,能够自动地高精度快速完成检漏充氟利昂的工作,不需要人员全程跟踪,提高生产效率和质量,并且能够对所有数据进行自动记录,节省人力物力,节约了成产成本,满足生产需求。
另外,通过四个变送器可以实现整个装置的自动监测,第一变送器和第四变送器分别对充氮和充氟的压强进行监测,第二变送器用于对充氮保压过程中的差压进行测量检漏,第三变送器可以测量真空压强,通过变送器将监测的数据传输给PLC控制子系统和控制计算机子系统,由控制计算机子系统和PLC控制子系统实现整个工作过程的自动控制,不需要人员全程跟踪,提高生产效率和质量,并且能够对所有数据进行自动记录,节约了成产成本,满足生产需求。
另外,通过安装在控制计算机子系统上的LabVIEW实现软件功能,可以将G语言与测控技术领域专业工具有机结合,实现数据的采集、分析和显示,便于使用,提高了开发效率,结合硬件实现为大功率空调自动检漏充氟的集成装置的完整功能。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后,将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (5)
1.一种为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,其特征在于,包括:充氮保压放气子系统、抽真空子系统、储能加注计量子系统、PLC控制子系统、控制计算机子系统;
所述充氮保压放气子系统、所述抽真空子系统、所述储能加注计量子系统依次连接,所述PLC控制子系统分别与所述充氮保压放气子系统、所述抽真空子系统、所述储能加注计量子系统进行信号通讯,所述控制计算机子系统与所述PLC控制子系统之间通过通信接口连接;
所述充氮保压放气子系统用干燥压缩氮气对空调管件进行高压充注,检测管件的机械耐压能力;对管件及标准件进行氮气保压,根据压差增大情况自动判断管件密封性是否合格;自动放气,为所述抽真空子系统的抽真空做准备;
所述抽真空子系统对工件进行抽真空,根据工艺要求自由设定预设参数;自动检测工件内的真空度,检测是否达到所述储能加注计量子系统的加注要求;所述预设参数包括时间和真空度中的至少一种;
所述储能加注计量子系统自动对储液罐进行储备氟利昂;对工件实现自动定量快速加注;
所述PLC控制子系统用于驱动真空泵、压缩机以及各级电磁阀的动作,形成气源回路,完成集成装置的功能设计;
所述控制计算机子系统用于完成所述PLC控制子系统的控制,获得气压传感器数值,提供人机操作接口,运行操作系统及应用软件;
所述充氮保压放气子系统包括氮气源、过滤器、第一变送器、第二变送器、放气口、标准件;所述抽真空子系统包括真空泵、第三变送器、自动工作口;所述储能加注计量子系统包括第四变送器、储液罐、计量器具、缓冲罐、无油压缩机、冷媒源;
所述第一变送器为正压变送器,用于测量充氮压强;所述第二变送器为差压变送器,用于充氮保压过程中的差压测量检漏;所述第三变送器为负压变送器,用于测量真空压强;所述第四变送器为正压变送器,用于测量充氟压强;
所述氮气源通过管件与所述过滤器连接,所述过滤器经过管件和电磁阀分别与所述第一变送器、所述放气口、所述标准件连接,所述第二变送器与所述标准件连接,所述放气口经过管件和电磁阀分别与自动工作口、第三变送器、真空泵连接,所述自动工作口经过管件和电磁阀分别与第四变送器、储液罐连接,所述计量器具设置在所述储液罐下方,所述冷媒源经过管件和电磁阀分别与所述缓冲罐和所述储液罐连接,所述无油压缩机经过管件和电磁阀分别与所述储液罐和所述缓冲罐连接;所述集成装置按设定的压强参数对管路注氮,然后判断充氮是否超时,若未超时自动进入24h保压、监测程序,然后判断24h检漏是否合格,根据检漏结果选择是否对管件抽真空至满足充氟要求的设定值;然后,对管件进行定量充氟。
2.根据权利要求1所述的为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,其特征在于,所述储能加注计量子系统的储能数量和压力根据要求自动设定参数。
3.根据权利要求1所述的为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,其特征在于,所述控制计算机子系统与所述PLC控制子系统之间通过RS232接口连接。
4.根据权利要求1所述的为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,其特征在于,所述PLC控制子系统与所述充氮保压放气子系统、所述抽真空子系统、所述储能加注计量子系统通过通讯总线连接,所述PLC控制子系统向所述充氮保压放气子系统、所述抽真空子系统、所述储能加注计量子系统发送控制信号。
5.根据权利要求1至4任一所述的为大功率空调自动检漏充氟的集成装置,其特征在于,所述控制计算机子系统内置有LabVIEW软件。
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