CN203148493U - 制冷系统的内容积测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制冷系统的内容积测试装置，包括真空泵、氮气罐、标准气罐、两个压力传感器、四个电动球阀、两个截止阀和连接管；真空泵与第一压力传感器相连接，标准气罐与第二压力传感器相连接；氮气罐通过第一电动球阀与标准气罐相连接；第二电动球阀、第三电动球阀和第四电动球阀之间两两相互连接，第二电动球阀、第三电动球阀和第四电动球阀的公共连接点为A；第二电动球阀与真空泵相连接，第三电动球阀与标准气罐相连接，第四电动球阀与截止阀相连接。本实用新型的制冷系统的内容积测试装置，具有测试方便快捷且方法简单、准确度高、可用于各种容器的内容积测试等优点。

Description

制冷系统的内容积测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种制冷系统的内容积测试装置。

背景技术

制冷产品的设计、生产、出厂检验、产品质量改进等过程中，设计人员和质量工艺人员为确保产品质量，都希望知道制冷系统真实的内容积。制冷系统内容积指冰箱、冷柜或者空调等制冷系统各构成部件及连接管道内的所有容积，例如冰箱：指压缩机内容积、蒸发器内容积、冷凝器内容积、连接管道内容积总和。一般对容器、管道系统容积的测试，通过给灌注液体（如水、酒精等）方式来实现，但制冷系统中压缩机中自带冷冻机油，灌注液体很容易污染系统，导致部件工作失灵，另外一旦容器或系统庞大，这种方式操作很不方便，准确性不易控制。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种制冷系统的内容积测试装置，以便于测试制冷系统的内容积并提高测试的准确度。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

制冷系统的内容积测试装置，其结构特点是，包括真空泵、氮气罐、标准气罐、第一压力传感器、第二压力传感器、第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀、截止阀和连接管；所述真空泵与第一压力传感器相连接，所述标准气罐与第二压力传感器相连接；所述氮气罐通过第一电动球阀与所述标准气罐相连接；所述第二电动球阀、第三电动球阀和第四电动球阀之间两两相互连接，且所述第二电动球阀、第三电动球阀和第四电动球阀的公共连接点为A；所述第二电动球阀与所述真空泵相连接，所述第三电动球阀与所述标准气罐相连接，所述第四电动球阀与所述截止阀相连接。

本实用新型的制冷系统的内容积测试装置的结构特点也在于：

所述截止阀包括第一截止阀和第二截止阀。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型的制冷系统的内容积测试装置，根据理想气体状态方程有关压力与容积的方程关系，结合工程实际应用环境，考虑或忽略环境温度影响及管路压力损失，通过监测标准气罐及被测系统抽空后充注高压氮气前后压力的不同，求取被测系统的内容积。首先利用高精度真空泵及真空压力传感器，抽空系统到要求真空度，关闭真空泵支路和被测制冷系统C1/C2，将氮气充注到标准气罐，记录标准气罐压力p1，然后打开被测系统与标准气罐见截止阀，待压力稳定以后，记录压力数值p2。由标准气罐系统和标准气罐加被测系统的容积不同和充注高压氮气压力的变化，根据理想气体状态方程求取被测系统的内容积。

本实用新型的制冷系统的内容积测试装置，可用于军工、防爆类压力容器、管道类等容器的测试，具有测试方便快捷且方法简单、准确度高、可用于各种容器的内容积测试等优点。

附图说明

图1为本实用新型的制冷系统的内容积测试装置的示意图。

附图1中标号：1真空泵，2氮气罐，3标准气罐，4第一压力传感器，5第一电动球阀，6第一截止阀，7第二压力传感器，8第二电动球阀，9第三电动球阀，10第四电动球阀，11第二截止阀，12连接管。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，制冷系统的内容积测试装置，包括真空泵1、氮气罐2、标准气罐3、第一压力传感器4、第二压力传感器7、第一电动球阀5、第二电动球阀8、第三电动球阀9、第四电动球阀10、截止阀和连接管12；所述真空泵1与第一压力传感器4相连接，所述标准气罐3与第二压力传感器7相连接；所述氮气罐2通过第一电动球阀与所述标准气罐3相连接；所述第二电动球阀8、第三电动球阀9和第四电动球阀10之间两两相互连接，且所述第二电动球阀8、第三电动球阀9和第四电动球阀10的公共连接点为A；所述第二电动球阀8与所述真空泵1相连接，所述第三电动球阀9与所述标准气罐3相连接，所述第四电动球阀10与所述截止阀相连接。电动球阀为电磁阀。真空泵1、氮气罐2、标准气罐3、第一压力传感器4、第二压力传感器7、第一电动球阀5、第二电动球阀8、第三电动球阀9、第四电动球阀10、截止阀等设备之间通过连接管12相连接。

测试时，首先打开抽真空管路、标准气罐管路、被测系统管道的阀门（即图中第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀和两个截止阀），使得真空泵、标准气罐和被测容器C1/C2之间相连通，然后开启真空泵，进行系统抽真空，使整个测试和被测系统达到高真空度环境，根据第一压力传感器来校核，近似真空状态。

然后关闭抽真空管路、被测系统管道的阀门（第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀和两个截止阀），打开氮气罐上连接的第一电动球阀，向标准气罐充注高压氮气，充注完毕，记录标准气罐的气体压力为p1。接下来，关闭第一电动球阀，打开被测系统连与标准气罐之间的阀门（第三电动球阀、第四电动球阀和两个截止阀），释放标准气罐氮气到被测系统，达到平衡稳定后，记录标准气罐的气体压力p2，测试完成。根据波-马定律：p1V1=p2V2，可计算获得被测系统的容积。

所述截止阀包括第一截止阀6和第二截止阀11。

本实用新型的制冷系统的内容积测试装置，其原理基于理想气体状态方程，有关压力与容积的变化关系。理想气体状态方程，一般指克拉珀龙方程：pV=nRT。其中p为压强，V为体积，n为物质的量，R为普适气体常量，T为绝对温度。该方程严格意义上来说只适用于理想气体，但近似可用于非极端情况（高温或高压）的真实气体（包括常温常压）。在等温过程中，一定质量的气体的压强跟其体积成反比。由克拉珀龙方程可知，在温度T不变时定量气体任一状态下压强与体积的乘积是一常数，即波-马定律p1V1=p2V2。

结合测量压力容器、管道系统容积的工业实际情况，利用高压氮气作为理想气体介质，通过增加可标定容积的标准气罐和高真空度的抽空装置，与被测系统连接起来，形成一个可测量系统，根据充注定量氮气在标准气罐与标准气罐及被测系统的高真空环境内压力和容积的前后变化，该过程近似等温，忽略氮气从标准气罐释放到被测系统时管道阀门的压力损失，即可由气体状态方程求取得被测系统容积。首先使整个测量系统达到高真空度环境，近似真空。然后只向标准气罐充注高压氮气，充注完毕，记录标准气罐的气体压力为p1；接下来释放标准气罐氮气到被测系统，达到平衡稳定后，记录标准气罐的气体压力p2，假定标准气罐容积为Vo，测试装置连接管道容积为Vc，被测系统内容积为V。对于该充注的定量高压氮气，测试过程近似等温，则满足：

p1*( Vo +Vc )= p2*( V +Vo + Vc )

于是有：V= ( (p1-p2)/p2 )*( Vo+Vc)

测试装置可根据所测系统大小配置对应标准气罐，对可测量容器、系统的适应范围广，同时可以扩展到产品生产线。

所述真空泵及第一压力传感器为高真空抽空设备，真空泵真空度为10Pa，第一压力传感器精度为1Pa。

所述标准气罐为刚性容器，能够进行容积校准，并承受高压1MPa，在该压力范围，容积变化在容许范围内。

Claims (2)

1.制冷系统的内容积测试装置，其特征是，包括真空泵（1）、氮气罐（2）、标准气罐（3）、第一压力传感器（4）、第二压力传感器（7）、第一电动球阀（5）、第二电动球阀（8）、第三电动球阀（9）、第四电动球阀（10）、截止阀和连接管（12）；所述真空泵（1）与第一压力传感器（4）相连接，所述标准气罐（3）与第二压力传感器（7）相连接；所述氮气罐（2）通过第一电动球阀（5）与所述标准气罐（3）相连接；所述第二电动球阀（8）、第三电动球阀（9）和第四电动球阀（10）之间两两相互连接，且所述第二电动球阀（8）、第三电动球阀（9）和第四电动球阀（10）的公共连接点为A；所述第二电动球阀（8）与所述真空泵（1）相连接，所述第三电动球阀（9）与所述标准气罐（3）相连接，所述第四电动球阀（10）与所述截止阀相连接。

2.根据权利要求1所述的制冷系统的内容积测试装置，其特征是，所述截止阀包括第一截止阀（6）和第二截止阀（11）。

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