CN114280155A - 一种用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于冷媒含油率检测技术领域，涉及一种用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法，其特征在于：在冷媒循环系统中接入一声波测速装置，在压缩机运行至稳定状态后，向冷媒中发射设定频率的声波，并通过所述声波测速装置测得该声波在冷媒中的传播速度a_sat，同时测量得到冷媒的温度T，通过下列公式计算得到冷媒含油率x_oil；冷媒含油率x_oil的计算公式为：x_oil＝A₀+A₁×a_sat+A₂×T。本发明利用声波在制冷剂与冷冻机油的折射率不同，通过在设定温度条件下测量声波在已知传送长度的一段通道内的传递时间能，计算出冷媒中声波传播速度，并根据计算公式得到冷媒中的含油率，计算公式中的参数单一，易于获得。

Description

一种用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法

技术领域

本发明属于冷媒含油率检测技术领域，涉及一种用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法。

背景技术

现有的汽车空调含油率测试方法，能够在模拟汽车空调实际装车的情况下，通过加注量等试验，测出系统含油率的多少，但是不能够直接得出压缩机内部含油率的多少，大多数采用称重法，通过设置旁通管路抽取样本，使制冷剂会发过后计算油与混合物的比重。这就导致如果压缩机内残油量过少，有可能致使压缩机损坏；或者如果压缩机内含油率低，残油量少，说明油肯定集中在其中的某一个部件中，比如在冷凝器聚集，这可能导致压缩机油润滑效果不好。同时，此种取样测算法的缺点明显，其测试步骤多，测试过程复杂，测试结果不够精确，需要考虑润滑油的滞留性；且过程中含有大量的人工操作，存在人为误差，测试效率低，费时费力，成本高；同时取样过程中伴随着有大量的冷媒肆意排放，不利于环保，特别是目前正在研究应用的可燃冷媒，由于可燃冷媒具有可燃/易燃、易爆的特性，在使用取样测试法时存在一定的安全隐患；另外，测试方法不能通用，易受到压缩机与制冷设备的类型、排量、冷媒种类及冷冻机油种类的限制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于解决上述空调压缩机系统中冷媒含油量测量问题，提供一种用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法，在冷媒循环系统中接入一声波测速装置，在压缩机运行至稳定状态后，向冷媒中发射设定频率的声波，并通过所述声波测速装置测得该声波在冷媒中的传播速度a_sat，同时测量得到冷媒的温度T，通过下列公式计算得到冷媒含油率x_oil；

冷媒含油率x_oil的计算公式为：

x_oil＝A₀+A₁×a_sat+A₂×T

式中：A₀、A₁、A₂为常系数，其数值通过在已知含油率条件下，根据多次测量获得的声速、温度数据，通过回归分析建立回归方程，由回归方程确定。

进一步，所述声波测速装置包括声波发射器、计时器、声波接收器、连接器；所述连接器中设有设定尺寸的冷媒测速通道；所述连接器与冷媒循环系统的管路连接，并将冷媒引入冷媒测速通道中；所述计时器与所述声波接收器连接；所述冷媒测速通道的一侧设有所述声波发射器、声波接收器，另一侧设有用于反射声波的反射板；声波发射器发射声波后，通过声波接收器后进入冷媒中传播，经反射板反射后再次通过声波接收器，通过所述计时器获得声波两次通过声波接收器的时间差。

进一步，所述声波测速装置发射的声波传播方向与冷媒的流速方向正交。

进一步，所述冷媒循环系统包括通过循环管道连接的蒸发器、膨胀阀、压缩机、冷凝器；所述声波测速器连接于声速冷凝器的出口与压缩机的进口之间。

进一步，测试过程中同时检测压缩机的工作参数，所述工作参数包括压缩机的转速、排气压力、吸气压力、吸气温度及排气温度。

进一步，通过在测试前后分别测量压缩机的重量计算压缩机的残油率。

本发明的有益效果在于：

1、本发明利用声波在制冷剂与冷冻机油的折射率不同，通过在设定温度条件下测量声波在已知传送长度的一段通道内的传递时间能，计算出冷媒中声波传播速度，并根据计算公式得到冷媒中的含油率，计算公式中的参数单一，易于获得。

2、本发明中冷媒含油率测量方法的准确性高，测试简单，仅需监测压缩机在固定预测工况下的工作参数及冷媒温度，通过声波测速装置测得声波在冷媒中的传播速度；计算公式中的常数可根据多次试验进行修正，从而使其计算准确度越来越高。

3、本发明中的冷媒含油率测量方法可连续测量多种工况，无需进行拆机操作，不影响冷媒循环系统。在传统方法中，每测完一个工况需要打开旁通管道采取样本，不可避免的存在采集时管道内油漏出，或者部分油以水滴云的形式循环分散在制冷剂的汽相中，另一部分附着在管道壁上，同时无法保证实时性，导致试验结果不准确。

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为本发明中汽车空调冷媒循环系统示意图；

图2为本发明中声波测速装置示意图。

附图标记：1-蒸发器；2-鼓风机；3-膨胀阀；4-管道；5-压缩机；6-冷凝器；7-声波接收器；8-声波发射器；9-连接器；10-反射板；11-冷媒测速通道。

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，为汽车空调的冷媒循环系统，包括蒸发器1、鼓风机2、膨胀阀3、压缩机5、冷凝器6及管道4；声波测速设备连接在冷凝器6的出口与压缩机5的进口之间；声波测速装置如图2所示，包括声波发射器8、计时器、声波接收器7、连接器9；连接器9中设置有已知尺寸的冷媒测速通道11；连接器与冷媒循环系统的管路连接，并将冷媒引入冷媒测速通道中；计时器与声波接收器连接；冷媒测速通道的一侧安装有声波发射器、声波接收器，另一侧安装有用于反射声波的反射板10；反射板与声波接收器同时作为冷媒测试通道的侧壁，其之间的距离与冷媒测速通道尺寸相同；声波发射器发射声波后，通过声波接收器后进入冷媒中传播，经反射板反射后再次通过声波接收器，通过计时器获得声波两次通过声波接收器的时间差。通过获得的声波传播时间差及已知的传播距离，计算得到声波在冷媒中的传播速度a_sat，同时测量得到冷媒的温度T，并通过下列公式计算冷媒含油率x_oil：

x_oil＝A₀+A₁×a_sat+A₂×T

式中A₀、A₁、A₂为常系数，其数值通过在已知含油率条件下，根据多次测量获得的声速、温度数据，通过回归分析建立回归方程，由回归方程确定。

测试工况如表1所示。

表1测试工况

同时采用传统的称重法，即记录试验前后的管道和压缩机重量，通过两者之差来计算含油率，将两种方法测得的冷媒含油率汇总，结果如表2所示。

表2

由上表可知，当声速呈上升趋势时，含油率也越高，通过试验数据对比可知，在相同工况下，传统称重法与本发明中的方法相比，本发明中的结果更为精确，同时通过试验前后花费时间对比，本发明中的方法节约三分之二左右的时间，极大的减轻了试验负担，增加了试验效率。

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)

1.一种用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法，其特征在于：在冷媒循环系统中接入一声波测速装置，在压缩机运行至稳定状态后，向冷媒中发射设定频率的声波，并通过所述声波测速装置测得该声波在冷媒中的传播速度a_sat，同时测量得到冷媒的温度T，通过下列公式计算得到冷媒含油率x_oil；

冷媒含油率x_oil的计算公式为：

x_oil＝A₀+A₁×a_sat+A₂×T

式中：A₀、A₁、A₂为常系数，其数值通过在已知含油率条件下，根据多次测量获得的声速、温度数据，通过回归分析建立回归方程，由回归方程确定。

2.根据权利要求1所述的用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法，其特征在于：所述声波测速装置包括声波发射器、计时器、声波接收器、连接器；所述连接器中设有设定尺寸的冷媒测速通道；所述连接器与冷媒循环系统的管路连接，并将冷媒引入冷媒测速通道中；所述计时器与所述声波接收器连接；所述冷媒测速通道的一侧设有所述声波发射器、声波接收器，另一侧设有用于反射声波的反射板；声波发射器发射声波后，通过声波接收器后进入冷媒中传播，经反射板反射后再次通过声波接收器，通过所述计时器获得声波两次通过声波接收器的时间差。

3.根据权利要求1所述的用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法，其特征在于：所述声波测速装置发射的声波传播方向与冷媒的流速方向正交。

4.根据权利要求1所述的用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法，其特征在于：所述冷媒循环系统包括通过循环管道连接的蒸发器、膨胀阀、压缩机、冷凝器；所述声波测速器连接于声速冷凝器的出口与压缩机的进口之间。

5.根据权利要求1所述的用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法，其特征在于：测试过程中同时检测压缩机的工作参数，所述工作参数包括压缩机的转速、排气压力、吸气压力、吸气温度及排气温度。

6.根据权利要求1所述的用于汽车空调冷媒循环系统的冷媒含油率测量方法，其特征在于：通过在测试前后分别测量压缩机的重量计算压缩机的残油率。

Images