CN112368576A - 气体检测器测试和校准方法及设备 - Google Patents

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CN112368576A CN202080003577.1A CN202080003577A CN112368576A CN 112368576 A CN112368576 A CN 112368576A CN 202080003577 A CN202080003577 A CN 202080003577A CN 112368576 A CN112368576 A CN 112368576A
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J·R·康德尔克
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Abstract

一种用于测试在加热、通风、和空气调节、或制冷（HVAC\R）系统中使用的气体检测器的检测器测试系统包括：测试室，所述测试室被配置成通过所述检测器测试系统中的孔口接收所述气体检测器，所述测试室被配置成至少部分将所述气体检测器封闭在所述测试室内；流体连接到所述测试室的接收端口；以及目标气体筒，所述目标气体筒流体连接到所述接收端口，其中所述目标气体筒含有已知浓度的目标气体，其中，所述接收端口被配置成将所述目标气体输送到所述测试室。

Description

气体检测器测试和校准方法及设备
相关申请的交叉引用
本申请要求对2019年5月17日提交的美国申请号为62/849,324和2020年3月24日提交的美国申请号为62/993,916的权益，其通过引用以其整体而被结合在本文中。
背景技术
本文公开的主题一般涉及气体感测，并且更特定地涉及用于测试气体传感器和检测系统的设备和方法。
产品可以在受调节的空间（诸如容器、卡车或拖车）内装运或存储。这些受调节的空间利用制冷单元，所述制冷单元使冷却空气在内部容积内循环。在许多情况下，制冷单元使用制冷循环来冷却空气。来自制冷单元的制冷剂可能泄漏，并且因此需要检验气体检测系统正确操作以成功检测泄漏。
发明内容
根据一个实施例，一种用于测试在加热、通风、和空气调节、或制冷（HVAC\R）系统中使用的气体检测器的检测器测试系统。所述检测器测试系统包括：测试室，所述测试室被配置成通过所述检测器测试系统中的孔口接收所述气体检测器，所述测试室被配置成至少部分将所述气体检测器封闭在所述测试室内；流体连接到所述测试室的接收端口；以及目标气体筒，所述目标气体筒流体连接到所述接收端口，其中所述目标气体筒含有已知浓度的目标气体，其中，所述接收端口被配置成将所述目标气体输送到所述测试室。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：门，所述门被配置成密封所述孔口并且将所述气体检测器完全封闭在所述测试室内。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述孔口被配置成密封所述HVAC/R系统的安装表面并且将所述气体检测器封闭在所述测试室内。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：通信装置，所述通信装置与所述气体检测器的通信装置进行电子通信。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：显示装置，所述显示装置被配置成显示由所述气体检测器所检测的检测器读数。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述目标气体是制冷剂。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述目标气体是轻度可燃致冷剂。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述目标气体是A2制冷剂、A2L制冷剂、或A3制冷剂。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述目标气体筒内的所述目标气体的所述已知浓度是所述目标气体的可燃性下限。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：在所述目标气体进入所述测试室之前，所述目标气体筒内的所述目标气体被稀释到所述目标气体的可燃性下限。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：环境控制装置，所述环境控制装置被配置成调整所述测试室内的环境条件；以及环境传感器，所述环境传感器被配置成检测所述测试室内的所述环境条件。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述环境条件。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：通信装置，所述通信装置与所述气体检测器的通信装置进行电子通信，其中所述通信装置被配置成接收由所述气体检测器所检测的读数并且将所述读数传送到云服务器。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：通信装置，所述通信装置与所述气体检测器的通信装置进行电子通信，其中所述通信装置被配置成与所述气体检测器进行通信以用于重新校准所述气体检测器。
根据另一实施例，提供了一种测试用于加热、通风、和空气调节、或制冷（HVAC/R）系统的气体检测器的方法。所述方法包括：将所述气体检测器插入穿过检测器测试系统中的孔口并且至少部分插入到所述检测器测试系统内的测试室中，所述测试室被配置成至少部分将所述气体检测器封闭在所述测试室内；将所述测试室与外部环境密封隔离；将目标气体提供到所述测试室中；以及从HVAC/R系统接收一个或多个读数。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：将所述测试室与外部环境密封隔离还包括：从所述HVAC/R系统移除所述气体检测器；将所述气体检测器完全插入到所述测试室中；以及关闭所述测试室的门，所述门被配置成密封所述孔口并且将所述气体检测器完全封闭在所述测试室内。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：将所述测试室与外部环境密封隔离还包括：针对所述HVAC/R系统的安装表面来密封所述孔口，所述气体检测器保持附连到所述安装表面；以及将所述气体检测器封闭在所述测试室内。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：显示由所述检测器测试系统内的所述气体检测器所检测的所述一个或多个检测器读数。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述目标气体是制冷剂。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述目标气体是可燃制冷剂。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述目标气体是A2制冷剂、A2L制冷剂、或A3制冷剂。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：在将所述目标气体提供到所述测试室中之前，所述方法还包括：在所述目标气体进入所述测试室之前，将所述目标气体稀释至所述目标气体的可燃性下限。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：使用环境传感器来检测所述测试室内的环境条件；以及使用环境控制装置来调整所述测试室内的所述环境条件。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：从所述气体检测器接收读数；以及将所述读数传送到云服务器。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：从所述气体检测器接收读数；响应于所述读数来确定需要重新校准所述气体检测器；以及将用于重新校准所述气体检测器的校准参数或调整传送到所述气体检测器。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：从所述HVAC/R系统接收响应数据；以及确定在将所述目标气体引入到所述测试室中之后所述HVAC/R系统是否已经执行或正在执行隔离和泵降程序。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：将所述目标气体从所述测试室运送到目标气体罐。
根据另一实施例，提供了一种用于测试在加热、通风、和空气调节、或制冷(HVAC\R)系统中使用的气体检测器的检测器测试系统。所述检测器测试系统包括：测试杯，所述测试杯具有带孔口的杯安装表面；测试室，所述测试室从所述杯安装表面的所述孔口延伸到所述测试杯中；目标气体输送软管，所述目标气体输送软管流体连接到所述测试室；以及目标气体罐，所述目标气体罐通过所述目标气体输送软管流体连接到所述测试室，其中，所述目标气体输送软管被配置成将目标气体从所述目标气体罐输送到所述测试室。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述杯安装表面被配置成密封所述HVAC/R系统的安装表面并且将所述气体检测器封闭在所述测试室内。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述目标气体是制冷剂。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述目标气体是轻度可燃制冷剂。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：所述目标气体是A2制冷剂、A2L制冷剂、或A3制冷剂。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：目标气体计量组件，所述目标气体计量组件位于所述目标气体输送软管内，所述目标气体输送软管插在所述测试室与所述目标气体罐之间。
除了上述特征中的一个或多个特征外，或作为备选，进一步实施例还可包括：目标气体返回软管，所述目标气体返回软管将所述测试室流体连接到所述目标气体罐；以及目标气体回收组件，所述目标气体回收组件位于所述目标气体返回软管内，所述目标气体返回软管插在所述测试室与所述目标气体罐之间。
除非另外明确指示，否则前述特征和元素可以以各种组合而没有排它性地进行组合。根据以下描述和附图，这些特征和元素及其操作将变得更明白。然而，应当理解，以下描述和附图本质上旨在是说明性和解释性而非限制性的。
附图说明
以下描述不应被认为以任何方式进行限制。参考附图，相同元件被相同地标号：
图1示出了根据本公开的实施例的检测器测试系统的一般系统图；
图2示出了根据本公开的实施例的检测器测试系统内的气体检测器；
图3是示出根据本公开的实施例的测试用于加热、通风、和空气调节或制冷系统的传感器的方法的流程图；
图4示出了根据本公开的实施例的检测器测试系统的一般系统图；以及
图5是示出根据本公开的实施例的测试用于加热、通风、和空气调节或制冷系统的传感器的方法的流程图。
具体实施方式
参考附图，通过例示而非限制的方式，在本文呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。
图1-2示意性地示出了被配置成测试气体检测器200的检测器测试系统100。气体检测器200可以包含由检测器测试系统100（诸如例如气体传感器、诊断算法、和缓解机制（诸如灯、继电器和开关））测试的各种组件。应当理解，尽管在示意性框图中单独定义了特定系统，但是每个或任何系统可以经由硬件和/或软件以其它方式组合或分离。气体检测器200可用在加热、通风、和空气调节或制冷（HVAC/R）系统300中以检测目标气体。在实施例中，目标气体是制冷剂。在实施例中，目标气体是可燃和/或轻度可燃制冷剂。在一个实施例中，轻度可燃制冷剂可被定义为具有大于0.3kg/m3、小于19000kJ/kg的燃烧热、和/或小于10cm/s的燃烧速度的制冷剂。在实施例中，轻度可燃制冷剂可以是A2L制冷剂。A2L制冷剂可包括但不限于R32、R1234yf、R-1234ze（E）、R134A、R454A、和R454B。在另一个实施例中，目标气体可以是较高可燃性的制冷剂，诸如例如A3制冷剂。在另一个实施例中，目标气体是A2制冷剂、A2L制冷剂、或A3制冷剂。A2制冷剂可包括但不限于R-152a。A3制冷剂可包括但不限于R-290（丙烷）和R-600A（异丁烯）。
HVAC/R系统300可以是商用或住宅固定HVAC系统或是运输或固定制冷（R）系统。气体检测器200可与运输HVAC/R系统（诸如例如制冷卡车、制冷拖车、或制冷容器）操作关联地使用。气体检测器200还可与固定HVAC/R系统（诸如例如制冷柜（例如，具有和不具有门的自助式制冷杂货柜））操作关联地使用。在运输制冷系统或商业制冷系统中，气体检测器200可用作制冷控制系统的一部分，其用于调整易腐物（例如，货物/存货/库存）的环境条件，以便控制或影响对通风、湿度、空气温度、和/或污染物净化系统的控制。在一个实施例中，气体检测器200可用于激活通风以降低气体检测器200周围的目标气体浓度，或向人员警告存在目标气体或对财产或易腐物的潜在损害。在另一实施例中，气体检测器200可以独立于对应制冷系统或商业制冷系统而被用于向人员警告对易腐物的潜在损坏、向人员警告存在目标气体、和/或增加或降低通风速率。
检测器测试系统100可以根据需要是单独的并与气体检测器200分开，并且可以根据需要用于周期性地或间歇地测试气体检测器200。检测器测试系统100可以被带到现场以测试气体检测器200。如本文所述，气体检测器200可从HVAC/R系统300移除并在检测器测试系统100内被测试，或者检测器测试系统100可被带到HVAC/R系统300以在气体检测器200保持安装在HVAC/R系统300中时对其进行测试。
检测器测试系统100包括能够完全和/或部分封闭气体检测器200的测试室110。在图1中所示的实施例中，气体检测器200从HVAC/R系统300移除，并在检测器测试系统100内被测试，该检测器测试系统完全封闭气体检测器200。气体检测器200可从HVAC/R系统300移除并被放置在测试室110内。检测器测试系统100可以包括门112，其用于在环境上使测试室110密封隔离外部环境210，从而在测试室110内创建受控环境。门112被配置成密封检测器测试系统100的孔口118，该孔口向测试室110中打开。
在图2中所示的实施例中，气体检测器200不从HVAC/R系统300的安装表面302移除，并且在仍被安装到安装表面302时在检测器测试系统100内被测试。如图2中所示，气体检测器200被插入检测器测试系统100的孔口118中。孔口118向测试室110中打开。孔口118被配置成密封HVAC/R系统300的安装表面302，而测试室110封闭气体检测器200。密封HVAC/R系统300的安装表面302的孔口118在环境上密封（即隔离）测试室110内的气体检测器200，并防止测试室110与测试室110外的外部环境210之间的气体泄漏。
当气体检测器200被密封在测试室110内时，检测器测试系统100被配置成将已知浓度的目标气体发射到测试室110中以测试气体检测器200的健康状态。当气体检测器200位于测试室110内时，检测器测试系统100可以与气体检测器200进行有线和/或无线通信，以从气体检测器200接收检测器读数。检测器测试系统100可以包括通信装置114，并且气体检测器200可以包括通信装置114。在一个实施例中，气体检测器200的通信装置214可通过可移除连接线（未示出）而被硬连线到检测器测试系统100的通信装置114。在另一实施例中，气体检测器200的通信装置214可以通过诸如例如蓝牙、Wi-Fi、红外等的短程无线传输与检测器测试系统100的通信装置114进行无线通信。
在一个实施例中，检测器测试系统100的控制器502的存储器506或检测器测试系统100内的任何其它存储器装置可用于本地存储测试数据，包括但不限于建筑物名称、建筑物编号、房间编号、HVAC/R标识编号、站编号、时间、测试编号、目标气体名称、目标气体浓度、检测器名称、检测器位置、检测器基线、来自气体检测器200的读数、作为时间的函数的检测器响应、目标气体筒150内的目标气体的已知浓度、输送到测试室110中的目标气体的浓度、测试室110内的湿度、和测试室110内的温度等。
在一个实施例中，检测器测试系统100的控制器502可以被配置成本地分析测试数据、确定气体检测器200的通过或失败决定、以及将通过或失败决定显示回检测器测试系统100上。
在另一实施例中，气体检测器200的通信装置214可以通过无线传输与云服务器900进行无线通信，所述无线传输是诸如例如蓝牙、Wi-Fi、红外、蜂窝、卫星、或其它网络通信。通信装置214可以被配置成将测试数据传送到云服务器900。云服务器900可以被配置成分析测试数据、确定气体检测器200的通过或失败决定、以及将通过或失败决定传送回检测器测试系统100以用于本地显示。
在另一实施例中，气体检测器200的通信装置214可以与另一装置（诸如例如，例如电话、膝上型计算机）进行有线通信。除了确定通过或失败之外，控制器502和/或云服务器900还可以备选地确定气体检测器200需要使用检测器测试系统100来重新校准。检测器测试系统100的通信装置114可以通过诸如例如蓝牙、Wi-Fi、红外等的短程无线传输与气体检测器200的通信装置214进行无线通信。检测器测试系统100的通信装置114可以通过USB线缆、以太网、光纤等与气体检测器200的通信装置214进行有线通信。通过通信装置114、214，检测器测试系统100可以能够向气体检测器200传递校准参数或对其的调整以用于气体检测器200的重新校准，这可以是自动过程。例如，一旦与气体检测器200连接，检测器测试系统100就可以与气体检测器200配对以开始校准测试，其中它将已知浓度的目标气体输送到测试室110中。在响应于目标气体而从气体检测器200接收到读数时，检测器测试系统100可将经更新的校准参数发送到气体检测器200，并接着重新运行测试以确认气体检测器200已经成功重新校准。如本文所讨论的，该重新校准过程可以在各种温度水平和湿度水平下进行。
控制器502可被配置成控制目标气体进入测试室110中。控制器502可以是电子控制器，其包括处理器504和关联的存储器506，存储器506包括计算机可执行指令，当由处理器504执行时，所述计算机可执行指令使处理器504执行各种操作。处理器504可以是但不限于一批广泛的可能架构中的任一项的单处理器或多处理器系统，所述架构包括同质或不同质布置的以下项：现场可编程门阵列（FPGA）、中央处理单元（CPU）、专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）或图形处理单元（GPU）硬件。存储器506可以是但不限于随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、或其它电子、光学、磁性或任何其它计算机可读介质。
目标气体可以从目标气体筒150接收。目标气体筒150可以包括输出端口152，其流体连接到检测器测试系统100的接收端口102。接收端口102被流体连接到测试室110并被配置成将目标气体输送到测试室110中。目标气体筒150包含已知浓度（诸如例如0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、或其间的任何浓度）的目标气体。在一个实施例中，目标气体筒150可以包含等于100%的已知浓度的目标气体，并且检测器测试系统100可以包括流量计以调整目标气体从目标气体筒150到测试室110中的流动。
虽然仅示出一个，但是检测器测试系统100可以包括连接到多个目标气体筒150和/或稀释气体筒160的多个接收端口102。在使用多个目标气体筒150的情况下，多个目标气体筒150中的每个目标气体筒可以包含不同已知浓度的目标气体。稀释气体筒160还可包括输出端口162，其流体连接到检测器测试系统100的接收端口102。在实施例中，检测器测试系统100可包括流量计以帮助稀释目标气体。为了说明的简化，未示出流量计。
在一个实施例中，检测器测试系统100可将目标气体从目标气体筒150直接引入到测试室110中，而不稀释从目标气体筒150接收的目标气体。在另一实施例中，检测器测试系统100可以在从目标气体筒150接收的目标气体进入测试室110之前使用外部空气或来自稀释气体筒160的气体来稀释该目标气体。在实施例中，目标气体筒150内的目标气体的已知浓度是目标气体的可燃性下限（LFL）。在另一实施例中，目标气体筒150内的目标气体的已知浓度可在进入测试室110之前被稀释到目标气体的LFL。
检测器测试系统100还可配置成测试气体检测器200对非目标气体的响应性。非目标气体可以从非目标气体筒170接收。非目标气体筒170可以包括输出端口172，其流体连接到检测器测试系统100的接收端口102。非目标气体筒170包含已知浓度（诸如例如0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、或其间的任何浓度）的非目标气体。在一个实施例中，检测器测试系统100可将非目标气体从非目标气体筒170直接引入到测试室110中，而不稀释从非目标气体筒170接收的非目标气体。在另一实施例中，检测器测试系统100可以在从非目标气体筒170接收的非目标气体进入测试室110之前使用外部空气或来自稀释气体筒160的气体来稀释该非目标气体。有利地，使用非目标气体允许检测器测试系统100测试气体检测器200对除目标气体之外的气体的交叉灵敏度。
检测器测试系统100还可以被配置成测试气体检测器200在各种温度和湿度水平下对目标气体的响应性。检测器测试系统100可以包括环境控制装置510和环境传感器520，环境控制装置510被配置成调整测试室110内的环境条件，并且环境传感器520被配置成检测测试室110内的环境条件。环境控制装置510可以包括但不限于加热器510a和加湿器510b。环境传感器520包括但不限于温度传感器520a和湿度传感器520b。有利地，通过包括环境控制装置510和环境传感器520，检测器测试系统100可以在多个其它温度或湿度条件下而非在测试期间出现的一个环境条件下测试气体检测器200的准确度。检测器测试系统100的控制器502将被配置成在读取气体检测器200输出并将其与目标气体成分进行比较之前，使用环境控制装置510和环境传感器520在测试室110内建立环境测试条件。有利地，调整测试室110内的温度和湿度可以用于在一系列温度和湿度水平下测试具有多点校准的气体检测器200。
检测器测试系统100还可以包括显示装置120，其被配置成显示来自气体检测器200的检测器读数、正由封闭在测试室110内的气体检测器200所检测的目标气体或非目标气体的浓度、测试室110内的温度、以及测试室110内的湿度条件。显示装置120可以包括检测器读数，诸如正被测试的气体检测器200内的传感器是否通过所要求的准确度水平（例如，通过或不通过）、被包括在气体检测器200中的继电器或其它系统级缓解机制（诸如例如，灯或开关）是否正在操作或正在正确地操作。检测器测试系统100还可以包括不同的继电器指示器灯130，其可以在由气体检测器200响应于目标气体或非目标气体而激活不同的信任信号（rely signal）时点亮。例如，当气体检测器200检测到特定浓度的目标气体时，则气体检测器200可以向HVAC/R系统300产生信任信号以执行任务（例如，开关、风扇开/关开关、激活警报、关闭HVAC/R系统等），并且来自气体检测器200的信任信号将通过通信装置114、214而被传递到检测器测试系统100，并且继电器指示器灯130可以点亮，并且结果可被显示在显示装置120中。
现在参考图3并继续参考图1-2，示出了根据本公开的实施例的测试用于HVAC/R系统300的气体检测器200的方法400的流程图。在实施例中，方法400由检测器测试系统100执行。在框404处，气体检测器200被插入穿过检测器测试系统100中的孔口118，并且至少部分插入到检测器测试系统100内的测试室110中。测试室110被配置成至少部分将气体检测器200封闭在测试室110内。在实施例中，测试室110被配置成至少整个或完全将气体检测器200封闭在测试室110内。
在框406处，将测试室110与测试室110和/或检测器测试系统100外部的外部环境210密封隔离。测试室110可通过以下方式与外部环境210密封隔离：从HVAC/R系统300移除（例如，拆卸）气体检测器200；将气体检测器200完全插入到测试室110中；以及关闭测试室110的门112。门112被配置成密封孔口118，并将气体检测器200完全封闭在测试室110内。测试室110还可通过以下方式与外部环境210密封隔离：在气体检测器200保持附连到安装表面302的同时，使孔口118针对HVAC/R系统300的安装表面302密封；并将气体检测器200部分封闭在测试室110内。
在框408处，将目标气体从含有已知浓度的目标气体的目标气体筒150提供到测试室110中。在实施例中，目标气体是制冷剂。在另一个实施例中，目标气体是轻度可燃制冷剂。在另一个实施例中，目标气体是A2制冷剂、A2L制冷剂、或A3制冷剂。在另一实施例中，目标气体筒内的目标气体的已知浓度是目标气体的可燃性下限。
在框410处，从气体检测器200接收一个或多个读数。方法400还可以包括通过显示装置120或继电器指示器灯130显示由气体检测器200所检测的一个或多个检测器读数。另外，方法400还可以包括：在目标气体进入测试室110之前，将目标气体稀释至目标气体的可燃性下限。
方法400还可以包括：使用环境传感器520检测测试室110内的环境条件，使用环境控制装置510调整测试室110内的环境条件。方法400还可以包括：从气体检测器200接收读数并将读数传送到云服务器900。方法400还可以进一步包括：从气体检测器200接收读数；响应于所述读数而确定需要重新校准气体检测器200；以及将用于重新校准气体检测器的校准参数或调整传送到气体检测器200。
虽然以上描述已经以特定顺序描述了图3的流程，但是应当理解，除非在所附权利要求中另外特定要求，否则步骤的排序可以改变。
图4示意性地示出了被配置成测试气体检测器200的检测器测试系统600和相关联的HVAC/R系统300。气体检测器200可以包含由检测器测试系统600（诸如例如气体传感器、诊断算法、和缓解机制（诸如灯、继电器和开关））测试的各种组件。应当理解，尽管在示意性框图中单独定义了特定系统，但是每个或任何系统可以经由硬件和/或软件以其它方式组合或分离。气体检测器200在HVAC/R系统300中用于检测目标气体。在实施例中，目标气体是制冷剂。在实施例中，目标气体是可燃和/或轻度可燃制冷剂。在一个实施例中，轻度可燃制冷剂可被定义为具有大于0.3kg/m3、小于19000kJ/kg的燃烧热、和/或小于10cm/s的燃烧速度的制冷剂。在实施例中，轻度可燃制冷剂可以是A2L制冷剂。A2L制冷剂可包括但不限于R32、R1234yf、R-1234ze（E）、R134A、R454A、和R454B。在另一个实施例中，目标气体可以是较高可燃性的制冷剂，诸如例如A3制冷剂。在另一个实施例中，目标气体是A2制冷剂、A2L制冷剂、或A3制冷剂。A2制冷剂可包括但不限于R-152a。A3制冷剂可包括但不限于R-290（丙烷）和R-600A（异丁烯）。
HVAC/R系统300可以是商用或住宅固定HVAC系统或是运输或固定制冷（R）系统。气体检测器200可与运输HVAC/R系统（诸如例如制冷卡车、制冷拖车、或制冷容器）操作关联地使用。气体检测器200还可与固定HVAC/R系统（诸如例如制冷柜（例如，具有和不具有门的自助式制冷杂货柜））操作关联地使用。在运输制冷系统或商业制冷系统中，气体检测器200可用作制冷控制系统的一部分，其用于调整易腐物（例如，货物/存货/库存）的环境条件，以便控制或影响对通风、湿度、空气温度、和/或污染物净化系统的控制。在一个实施例中，气体检测器200可用于激活通风以降低气体检测器200周围的目标气体浓度，或向人员警告存在目标气体或对财产或易腐物的潜在损害。在另一实施例中，气体检测器200可以独立于对应制冷系统或商业制冷系统而被用于向人员警告对易腐物的潜在损坏、向人员警告存在目标气体、和/或增加或降低通风速率。
检测器测试系统600可以根据需要是单独的并与气体检测器200分开，并且可以根据需要用于周期性地或间歇地测试气体检测器200。检测器测试系统600可以被带到现场以测试气体检测器200。如本文所述，检测器测试系统600可被带到HVAC/R系统300以在气体检测器200保持安装在HVAC/R系统300中时对其进行测试。
检测器测试系统600包括测试杯608，其具有能够部分封闭气体检测器200的测试室610。测试室610起始于测试杯608的杯安装表面612上，并且延伸到测试杯608中，如图4中所示。
在图4中所示的实施例中，气体检测器200不从HVAC/R系统300的安装表面302移除，而是气体检测器200在仍被安装到安装表面302时在测试杯608的测试室610内被测试。如图4中所示，气体检测器200被插入检测器测试系统600的孔口618中。孔口618向测试室610中打开。杯安装表面612被配置成密封HVAC/R系统300的安装表面302，而测试室610封闭气体检测器200。密封HVAC/R系统300的安装表面302的杯安装表面612在环境上密封（即隔离）测试室610内的气体检测器200，并防止测试室610与测试室610外的外部环境210之间的气体泄漏。
当气体检测器200被密封在测试室610内时，检测器测试系统600被配置成将已知浓度的目标气体发射到测试室610中以测试气体检测器200的健康状态和HVAC/R系统300的响应。
当气体检测器200位于测试室610内时，检测器测试系统600可以与HVAC/R系统300进行有线和/或无线通信，以响应HVAC/R系统300的数据。检测器测试系统600可以包括通信装置714，并且HVAC/R系统300可以包括通信装置314。在一个实施例中，HVAC/R系统300的通信装置314可通过可移除连接线（未示出）而被硬连线到检测器测试系统600的通信装置714。在另一实施例中，HVAC/R系统300的通信装置314可以通过诸如例如蓝牙、Wi-Fi、红外等的短程无线传输与检测器测试系统600的通信装置714进行无线通信。备选地，在检测器测试系统600和HVAC/R系统300之间可以没有通信，技术人员可以检验HVAC/R系统300对检测器系统测试系统600所进行的测试的响应。
在一个实施例中，检测器测试系统600的控制器702的存储器706或检测器测试系统600内的任何其它存储器装置可用于本地存储测试数据，包括但不限于建筑物名称、建筑物编号、房间编号、站编号、时间、测试编号、目标气体名称、目标气体浓度、检测器名称、检测器位置、检测器基线、来自气体检测器200的读数、作为时间的函数的检测器响应、目标气体罐750内的目标气体的已知浓度、输送到测试室610中的目标气体的浓度、测试室610内的湿度、和测试室610内的温度等。在实施例中，控制器702被配置成分配正确量的目标气体以用于测试。
在一个实施例中，检测器测试系统600的控制器502可以被配置成本地分析测试数据、确定气体检测器200的通过或失败决定、以及将通过或失败决定显示回检测器测试系统600上。在另一实施例中，通信装置314可以通过无线传输与云服务器900进行无线通信，所述无线传输是诸如例如蓝牙、Wi-Fi、红外、蜂窝、卫星、或其它网络通信。通信装置314可以被配置成将测试数据传送到云服务器900。云服务器900可以被配置成分析测试数据、确定气体检测器200的通过或失败决定、以及将通过或失败决定传送回检测器测试系统600以用于本地显示。测试数据可从HVAC/R系统300下载到控制器702或任何其它计算装置以供分析。
除了确定通过或失败之外，控制器702和/或云服务器900还可以备选地确定气体检测器200需要使用检测器测试系统600来重新校准。检测器测试系统100的通信装置114可以通过诸如例如蓝牙、Wi-Fi、红外等的短程无线传输与气体检测器200的通信装置214进行无线通信。检测器测试系统100的通信装置114可以通过USB线缆、以太网、光纤等与气体检测器200的通信装置214进行有线通信。通过通信装置714、214，检测器测试系统600可以能够向气体检测器200传递校准参数或对其的调整以用于气体检测器200的重新校准，这可以是自动过程。例如，一旦与气体检测器200连接，检测器测试系统600就可以与气体检测器200配对以开始校准测试，其中它将已知浓度的目标气体输送到测试室610中。在响应于目标气体而从气体检测器200接收到读数时，检测器测试系统600可将经更新的校准参数发送到气体检测器200，并接着重新运行测试以确认气体检测器200已经成功重新校准。
控制器702可被配置成使用目标气体计量组件760控制目标气体进入到测试室610中，或者使用目标气体回收组件770控制目标气体从测试室610移除。控制器702可以是电子控制器，其包括处理器704和关联的存储器706，存储器706包括计算机可执行指令，当由处理器704执行时，所述计算机可执行指令使处理器704执行各种操作。处理器704可以是但不限于一批广泛的可能架构中的任一项的单处理器或多处理器系统，所述架构包括同质或不同质布置的以下项：现场可编程门阵列（FPGA）、中央处理单元（CPU）、专用集成电路（ASIC）、数字信号处理器（DSP）或图形处理单元（GPU）硬件。存储器706可以是但不限于随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、或其它电子、光学、磁性或任何其它计算机可读介质。
检测器测试系统600还可以包括流体连接到测试室610的目标气体输送软管752。目标气体罐750可以通过目标气体输送软管752流体连接到测试室610。目标气体计量组件760可以位于插在测试室610和目标气体罐750之间的目标气体输送软管752内。目标气体计量组件760可以是计量阀、电磁阀、步进电机阀或本领域技术人员已知的类似组件。目标气体计量组件760可以调整或计量从目标气体罐750向测试室610输送多少目标气体。在一个示例中，由目标气体计量组件760执行的目标气体计量可以利用控制器来完成，该控制器将电磁阀打开达特定时间，该特定时间与制冷剂的量相关。在另一示例中，由目标气体计量组件760执行的目标气体计量可通过打开步进电机阀、用流量计测量流速、并使流速与制冷剂的量相关来完成。
目标气体输送软管752被配置成将目标气体输送到测试室610中。目标气体罐750包含已知浓度（诸如例如0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、或其间的任何浓度）的目标气体。在一个实施例中，目标气体罐750可以包含等于约100%的已知浓度的目标气体。检测器测试系统600包括目标气体计量组件760以调整目标气体从目标气体罐750到测试室610中的流动。
检测器测试系统600还可以包括流体连接到测试室610的目标气体返回软管772。目标气体罐750可以通过目标气体返回软管772流体连接到测试室610。目标气体回收组件770可以位于插在测试室610和目标气体罐750之间的目标气体返回软管772内。目标气体回收组件770可以是阀、泵、额定用于可燃制冷剂的气密泵、或本领域技术人员已知的任何类似装置。目标气体回收组件770可以被配置成一旦完成测试就通过目标气体返回软管772将目标气体从测试室610泵送到目标气体罐750。测量测试室610的压力并将其泵降（pumpdown）至0 psig。
检测器测试系统600还可包括配置成显示HVAC/R系统300的响应数据的显示装置720。响应数据可指示在将目标气体引入测试室610之后HVAC/R系统300是否已经执行（或正在执行）隔离和泵降程序。显示装置720可以利用计算程序来控制，所述计算程序是诸如例如Vissim或MATLAB。显示装置720可以是计算机监视器或具有不同含义（例如，红色=测试失败；绿色=测试通过）的一个或多个灯。
现在参考图5并继续参考图4，示出了根据本公开的实施例的测试用于HVAC/R系统300的气体检测器200的方法800的流程图。方法800可以指示安全系统测试的通过或失败。在实施例中，方法800由检测器测试系统600执行。在框804处，气体检测器200被插入穿过检测器测试系统600中的孔口618，并且至少部分插入到检测器测试系统600内的测试室610中。测试室610被配置成至少部分将气体检测器200封闭在测试室610内。在实施例中，测试室610被配置成至少整个或完全将气体检测器200封闭在测试室610内。
在框806处，将测试室610与测试室610外部的外部环境210密封隔离。测试室610可通过以下方式与外部环境210密封隔离：在气体检测器200保持附连到安装表面302的同时，使杯安装表面612针对HVAC/R系统300的安装表面302密封；并将气体检测器200部分封闭在测试室610内。
在框808处，将目标气体从含有已知浓度的目标气体的目标气体罐750提供到测试室610中。在实施例中，目标气体是制冷剂。在另一个实施例中，目标气体是轻度可燃制冷剂。在另一个实施例中，目标气体是A2制冷剂、A2L制冷剂、或A3制冷剂。在另一实施例中，目标气体筒内的目标气体的已知浓度是目标气体的可燃性下限。
在框810处，从HVAC/R系统300接收响应数据。响应数据可指示在将目标气体引入到测试室610中之后HVAC/R系统300是否已经执行或正在执行隔离和泵降过程。如果在引入目标气体之后HVAC/R系统300已经执行（或正在执行）隔离和泵降程序，则认为HVAC/R系统300已经通过安全系统测试。如果在引入目标气体之后HVAC/R系统300尚未执行（或未正执行）隔离和泵降程序，则认为HVAC/R系统300尚未通过安全系统测试。
方法800可进一步包括将目标气体从测试室610运送到目标气体罐750。目标气体可以使用目标气体回收组件770通过目标气体返回软管772从测试室610运送到目标气体罐750。
虽然以上描述已经以特定顺序描述了图5的流程，但是应当理解，除非在所附权利要求中另外特定要求，否则步骤的排序可以改变。
如上所述，实施例可以采用处理器实现的过程和用于实践这些过程的装置的形式（诸如处理器）。实施例还可以采用包含指令的计算机程序代码的形式（例如，计算机程序产品），所述指令被体现在有形介质（诸如软盘、CD ROM、硬盘驱动器、或任何其它非瞬态计算机可读介质）中，其中，当计算机程序代码被加载到计算机中并由计算机执行时，计算机变成用于实践实施例的装置。实施例还可以采用计算机程序代码的形式，例如，无论是存储在存储介质中、加载到计算机中和/或由计算机执行、还是通过某种传输介质传送、加载到计算机中和/或由计算机执行、还是通过某种传输介质（例如通过电线或电缆、通过光纤、或经由电磁辐射）传送，其中，当计算机程序代码加载到计算机中并由计算机执行时，计算机变成用于实践示例性实施例的装置。当在通用微处理器上实现时，计算机程序代码段将微处理器配置成创建特定的逻辑电路。
术语“约”旨在包括基于提交本申请时可用的设备的、与对特定量的测量相关联的误差程度。
本文所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一（a、an）”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还将理解，术语“包括（comprise和/或comprising）”在本说明书中使用时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素、和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元素组件、和/或其群组的存在或添加。
尽管已经参考一个或多个示例性实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物替换其元素。此外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适于本公开的教导。因此，所打算的是，本公开不限于作为被设想用于实施本公开的最佳模式而公开的特定实施例，而是本公开将包括落入权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (34)

1.一种用于测试在加热、通风、和空气调节、或制冷（HVAC\R）系统中使用的气体检测器的检测器测试系统，所述检测器测试系统包括：
测试室，所述测试室被配置成通过所述检测器测试系统中的孔口接收所述气体检测器，所述测试室被配置成至少部分将所述气体检测器封闭在所述测试室内；
流体连接到所述测试室的接收端口；以及
目标气体筒，所述目标气体筒流体连接到所述接收端口，其中所述目标气体筒含有已知浓度的目标气体，
其中，所述接收端口被配置成将所述目标气体输送到所述测试室。
2.根据权利要求1所述的检测器测试系统，还包括：
门，所述门被配置成密封所述孔口并且将所述气体检测器完全封闭在所述测试室内。
3.根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，其中，所述孔口被配置成密封所述HVAC/R系统的安装表面并且将所述气体检测器封闭在所述测试室内。
4.根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，还包括：
通信装置，所述通信装置与所述气体检测器的通信装置进行电子通信。
5.根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，还包括：
显示装置，所述显示装置被配置成显示由所述气体检测器所检测的检测器读数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，其中，所述目标气体是制冷剂。
7.根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，其中，所述目标气体是轻度可燃致冷剂。
8.根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，其中，所述目标气体是A2制冷剂、A2L制冷剂、或A3制冷剂。
9.根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，其中，所述目标气体筒内的所述目标气体的所述已知浓度是所述目标气体的可燃性下限。
10.根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，其中，在所述目标气体进入所述测试室之前，所述目标气体筒内的所述目标气体被稀释到所述目标气体的可燃性下限。
11. 根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，还包括：
环境控制装置，所述环境控制装置被配置成调整所述测试室内的环境条件；以及
环境传感器，所述环境传感器被配置成检测所述测试室内的所述环境条件。
12.根据权利要求11所述的检测器测试系统，其中，所述环境条件。
13.根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，还包括：
通信装置，所述通信装置与所述气体检测器的通信装置进行电子通信，其中所述通信装置被配置成接收由所述气体检测器所检测的读数并且将所述读数传送到云服务器。
14.根据前述权利要求中任一项所述的检测器测试系统，还包括：
通信装置，所述通信装置与所述气体检测器的通信装置进行电子通信，其中所述通信装置被配置成与所述气体检测器进行通信以用于重新校准所述气体检测器。
15.一种测试用于加热、通风、和空气调节、或制冷（HVAC/R）系统的气体检测器的方法，所述方法包括：
将所述气体检测器插入穿过检测器测试系统中的孔口并且至少部分插入到所述检测器测试系统内的测试室中，所述测试室被配置成至少部分将所述气体检测器封闭在所述测试室内；
将所述测试室与外部环境密封隔离；
将目标气体提供到所述测试室中；以及
从HVAC/R系统接收一个或多个读数。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述测试室与外部环境密封隔离还包括：
从所述HVAC/R系统移除所述气体检测器；
将所述气体检测器完全插入到所述测试室中；以及
关闭所述测试室的门，所述门被配置成密封所述孔口并且将所述气体检测器完全封闭在所述测试室内。
17. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述测试室与外部环境密封隔离还包括：
针对所述HVAC/R系统的安装表面来密封所述孔口，所述气体检测器保持附连到所述安装表面；以及
将所述气体检测器封闭在所述测试室内。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
显示由所述检测器测试系统内的所述气体检测器所检测的所述一个或多个检测器读数。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述目标气体是制冷剂。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述目标气体是可燃制冷剂。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述目标气体是A2制冷剂、A2L制冷剂、或A3制冷剂。
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在将所述目标气体提供到所述测试室中之前，所述方法还包括：
在所述目标气体进入所述测试室之前，将所述目标气体稀释至所述目标气体的可燃性下限。
23. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
使用环境传感器来检测所述测试室内的环境条件；以及
使用环境控制装置来调整所述测试室内的所述环境条件。
24. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
从所述气体检测器接收读数；以及
将所述读数传送到云服务器。
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
从所述气体检测器接收读数；
响应于所述读数来确定需要重新校准所述气体检测器；以及
将用于重新校准所述气体检测器的校准参数或调整传送到所述气体检测器。
26. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
从所述HVAC/R系统接收响应数据；以及
确定在将所述目标气体引入到所述测试室中之后所述HVAC/R系统是否已经执行或正在执行隔离和泵降程序。
27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括：
将所述目标气体从所述测试室运送到目标气体罐。
28.一种用于测试在加热、通风、和空气调节、或制冷(HVAC\R)系统中使用的气体检测器的检测器测试系统，所述检测器测试系统包括：
测试杯，所述测试杯具有带孔口的杯安装表面；
测试室，所述测试室从所述杯安装表面的所述孔口延伸到所述测试杯中；
目标气体输送软管，所述目标气体输送软管流体连接到所述测试室；以及
目标气体罐，所述目标气体罐通过所述目标气体输送软管流体连接到所述测试室，
其中，所述目标气体输送软管被配置成将目标气体从所述目标气体罐输送到所述测试室。
29.根据权利要求28所述的检测器测试系统，其中，所述杯安装表面被配置成密封所述HVAC/R系统的安装表面并且将所述气体检测器封闭在所述测试室内。
30.根据权利要求28或29所述的检测器测试系统，其中，所述目标气体是制冷剂。
31.根据权利要求28、29或30中任一项所述的检测器测试系统，其中，所述目标气体是轻度可燃制冷剂。
32.根据权利要求28-31中任一项所述的检测器测试系统，其中，所述目标气体是A2制冷剂、A2L制冷剂、或A3制冷剂。
33.根据权利要求28-32中任一项所述的检测器测试系统，还包括：
目标气体计量组件，所述目标气体计量组件位于所述目标气体输送软管内，所述目标气体输送软管插在所述测试室与所述目标气体罐之间。
34. 根据权利要求28-33中任一项所述的检测器测试系统，还包括：
目标气体返回软管，所述目标气体返回软管将所述测试室流体连接到所述目标气体罐；以及
目标气体回收组件，所述目标气体回收组件位于所述目标气体返回软管内，所述目标气体返回软管插在所述测试室与所述目标气体罐之间。
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