用於壓縮機系統的測量裝置和冷媒含油率的測量方法
2023-09-16 06:32:55 3
用於壓縮機系統的測量裝置和冷媒含油率的測量方法
【專利摘要】本發明提出一種用於壓縮機系統的測量裝置和用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法，其中該測量裝置包括：測量調節模塊，用於在壓縮機運行時對壓縮機工作狀態下的工況參數和冷媒參數進行測量，並對工況參數進行調節；數據採集模塊，用於採集工況參數和冷媒參數；以及控制模塊，用於根據數據採集模塊採集的工況參數對壓縮機的運行工況的穩定性進行判斷，並在判斷壓縮機的運行工況處於穩定狀態時，根據冷媒參數計算壓縮機運行時的冷媒含油率。本發明實施例的用於壓縮機系統的測量裝置，能夠精確地測量壓縮機系統運行時的冷媒含油率，提高了測量精度，可以為壓縮機與相關製冷設備的開發提供精確的數據，且提高了測試效率，擴大了應用範圍。
【專利說明】用於壓縮機系統的測量裝置和冷媒含油率的測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及壓縮機【技術領域】，特別涉及一種用於壓縮機系統的測量裝置和用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法。
【背景技術】
[0002]壓縮機的工作循環中冷媒含油率的大小，對製冷/制熱設備的製冷/制熱能力、壓縮機的機械壽命、毛細管及節流結構的使用效果等都有較大的影響。
[0003]通常，較為理想的壓縮機，其工作循環中的冷媒含油率(即潤滑油量佔潤滑油與冷媒的總量的百分比)應小於0.5%，而當冷媒含油率超過1%時，壓縮機在運轉過程中將可能出現上述提及的影響，當含油率更大時，則製冷/制熱性能將受到更嚴重的影響。故在壓縮機與其相關製冷/制熱系統的開發過程中，壓縮機工作循環中的冷媒含油率是一個關鍵的性能特性。
[0004]目前，壓縮機的工作循環中冷媒含油率的測試方法有多種，例如，油分離法、取樣法、靜電容量法、光折射率法、紅外線光譜法等。其中取樣法應用最廣，但是取樣法的缺點明顯，其測試步驟多，過程中含有大量的人工操作，存在人為誤差。且取樣法伴隨著有大量的冷媒肆意排放，不利於環保。特別是目前正在研究應用的可燃冷媒，由於可燃冷媒具有可燃/易燃、易爆的特性，在使用取樣法測試時存在一定的安全隱患。此外，油分離法存在分離效率不穩定、測試效率低、測試重複精度不高的情況；紅外線光譜法則存在冷媒種類受限且投入成本高的情況；靜電容量法則是測試體積非常大等。
[0005]總之，目前在對壓縮機工作循環中冷媒含油率進行測試時，主要存在以下缺點:
(I)測試結果不夠精確；(2)測試效率低；(3)成本高；(4)測試過程複雜；(5)測試方法不能通用，易受到壓縮機與製冷設備的類型、排量、冷媒種類及冷凍機油種類的限制。
【發明內容】
[0006]本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。
[0007]為達到上述目的，本發明的第一個目的在於提出一種用於壓縮機系統的測量裝置。該裝置能夠提高測試精度、測試效率，擴大了應用範圍。
[0008]本發明的第二個目的在於提出一種用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法。
[0009]為了實現上述目的，本發明第一方面實施例提出的用於壓縮機系統的測量裝置，包括:測量調節模塊，用於在壓縮機運行時對所述壓縮機工作狀態下的工況參數和冷媒參數進行測量，並對所述工況參數進行調節；數據採集模塊，用於採集所述工況參數和冷媒參數；以及控制模塊，用於根據所述數據採集模塊採集的所述工況參數對所述壓縮機的運行工況的穩定性進行判斷，並在判斷所述壓縮機的運行工況處於穩定狀態時，根據所述冷媒參數計算所述壓縮機運行時的冷媒含油率。
[0010]本發明實施例的用於壓縮機系統的測量裝置，能夠精確地測量壓縮機系統運行時的冷媒含油率，提高了測量精度，可以為壓縮機與相關製冷設備的開發提供精確的數據，且提高了測試效率，擴大了應用範圍。
[0011 ] 根據本發明的一個實施例，所述工況參數包括所述壓縮機的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、排氣溫度和膨脹閥前溫度，所述冷媒參數包括冷媒的密度和冷媒的溫度。
[0012]根據本發明的一個實施例，所述測量調節模塊包括:排氣壓力測量調節子模塊，所述排氣壓力測量調節子模塊包括冷凝器和第一壓力檢測及控制儀表，所述第一壓力檢測及控制儀表用於測量所述壓縮機的排氣壓力，所述冷凝器根據預設的排氣壓力控制冷凝換熱量以調節所述壓縮機的排氣壓力；閥前溫度測量調節子模塊，所述閥前溫度測量調節子模塊包括過冷器和第一溫度檢測及控制儀表，所述第一溫度檢測及控制儀表用於測量所述壓縮機的膨脹閥前溫度，所述過冷器根據預設的閥前溫度控制過冷換熱量以調節所述壓縮機的膨脹閥前溫度；吸氣壓力測量調節子模塊，所述吸氣壓力測量調節子模塊包括電動膨脹閥和第二壓力檢測及控制儀表，所述第二壓力檢測及控制儀表用於測量所述壓縮機的吸氣壓力，所述電動膨脹閥根據預設的吸氣壓力控制所述壓縮機運行時的冷媒節流開度以調節所述壓縮機的吸氣壓力；吸氣溫度測量調節子模塊，所述吸氣溫度測量調節子模塊包括量熱桶和第二溫度檢測及控制儀表，所述第二溫度檢測及控制儀表用於測量所述壓縮機的吸氣溫度，所述量熱桶根據預設的吸氣溫度控制過熱換熱量以調節所述壓縮機的吸氣溫度；第三溫度檢測及控制儀表，所述第三溫度檢測及控制儀表用於測量所述壓縮機的排氣溫度；密度計，用於測量所述過冷器與所述電動膨脹閥之間冷媒的密度。
[0013]根據本發明的一個實施例，所述控制模塊根據所述壓縮機的排氣壓力獲得冷凝溫度，並根據所述壓縮機的吸氣壓力獲得蒸發溫度，以及根據所述壓縮機的膨脹閥前溫度和所述冷凝溫度計算過冷度，根據所述壓縮機的吸氣溫度和所述蒸發溫度計算過熱度。
[0014]並且，當所述冷凝溫度與預設的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區間、所述蒸發溫度與所述預設的蒸發溫度之間的偏差在所述第一溫度區間、所述過冷度與預設的過冷度之間的偏差在所述第一溫度區間、所述過熱度與預設的過熱度之間的偏差在第二溫度區間且所述壓縮機的排氣溫度在預設時間內的波動小於預設溫度閾值時，所述控制模塊判斷所述壓縮機的運行工況處於所述穩定狀態。
[0015]根據本發明的一個實施例，所述控制模塊根據以下公式計算所述冷媒含油率:
[0016]n=aX P +bXT3-CXT2+dXT_e
[0017]其中，η為所述冷媒含油率，P為所述冷媒的密度，T為所述冷媒的溫度，a、b、c、d、e為常數且根據所述冷媒和冷凍機油的組合種類確定。
[0018]為了實現上述目的，本發明第二方面實施例提出的用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法，包括以下步驟:在壓縮機運行時對所述壓縮機工作狀態下的工況參數和冷媒參數進行測量；對所述工況參數進行調節；採集所述工況參數和冷媒參數，並根據所述工況參數對所述壓縮機的運行工況的穩定性進行判斷；以及在判斷所述壓縮機的運行工況處於穩定狀態時，根據所述冷媒參數計算所述壓縮機運行時的冷媒含油率。
[0019]根據本發明實施例的用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法，能夠精確地測量壓縮機系統運行時的冷媒含油率，從而提高了測量精度，可以為壓縮機與相關製冷設備的開發提供精確的數據，且提高了測試效率，擴大了應用範圍。
[0020]根據本發明的一個實施例，所述工況參數包括所述壓縮機的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、排氣溫度和膨脹閥前溫度，所述冷媒參數包括所述壓縮機運行時的冷媒的密度和冷媒的溫度。
[0021]根據本發明的一個實施例，所述冷媒含油率根據以下公式計算:
[0022]n=aX P +bXT3-CXT2+dXT_e
[0023]其中，η為所述冷媒含油率，P為所述冷媒的密度，T為所述冷媒的溫度，a、b、c、d、e為常數且根據所述冷媒和冷凍機油的組合種類確定。
[0024]根據本發明的一個實施例，根據所述工況參數對所述壓縮機的運行工況的穩定性進行判斷包括:
[0025]根據所述壓縮機的排氣壓力獲得冷凝溫度，並根據所述壓縮機的吸氣壓力獲得蒸發溫度，以及根據所述壓縮機的膨脹閥前溫度和所述冷凝溫度計算過冷度，根據所述壓縮機的吸氣溫度和所述蒸發溫度計算過熱度；
[0026]當所述冷凝溫度與預設的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區間、所述蒸發溫度與所述預設的蒸發溫度之間的偏差在所述第一溫度區間、所述過冷度與預設的過冷度之間的偏差在所述第一溫度區間、所述過熱度與預設的過熱度之間的偏差在第二溫度區間且所述壓縮機的排氣溫度在預設時間內的波動小於預設溫度閾值時，判斷所述壓縮機的運行工況處於所述穩定狀態。
[0027]本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0029]圖1是根據本發明實施例的用於壓縮機系統的測量裝置的方框示意圖；
[0030]圖2是根據本發明一個實施例的用於壓縮機系統的測量裝置的方框示意圖；
[0031]圖3是根據本發明實施例的用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法的流程圖；
[0032]圖4是根據本發明一個實施例的用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法的流程圖。
[0033]附圖標記:
[0034]測量調節模塊100、數據採集模塊200、控制模塊300、排氣壓力測量調節子模塊110、冷凝器111、第一壓力檢測及控制儀表112、閥前溫度測量調節子模塊120、過冷器121、第一溫度檢測及控制儀表122、吸氣壓力測量調節子模塊130、電動膨脹閥131、第二壓力檢測及控制儀表132、吸氣溫度測量調節子模塊140、量熱桶141、第二溫度檢測及控制儀表142、密度計150、第三溫度檢測及控制儀表160、變頻電源2000、壓縮機3000。
【具體實施方式】
[0035]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0036]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，並且目的不在於限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重複參考數字和/或字母。這種重複是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關係。此夕卜，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用於性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特徵在第二特徵之「上」的結構可以包括第一和第二特徵形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特徵形成在第一和第二特徵之間的實施例，這樣第一和第二特徵可能不是直接接觸。
[0037]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0038]相關技術中，壓縮機的工作循環中冷媒含油率的測試方法有多種，其中以取樣法應用最廣，具體為:利用壓縮機量熱計設備，在指定工況條件下(即連續穩定運行狀態)，直接在系統中抽取冷媒混合物樣品，對冷凍循環系統中的冷凍機油含量及液體總量進行稱重測量，求得冷媒含油率。但是取樣法的缺點明顯，其測試步驟多，過程中含有大量的人工操作，存在人為誤差。且取樣法伴隨著有大量的冷媒肆意排放，不利於環保。特別是目前正在研究應用的可燃冷媒，由於可燃冷媒具有可燃/易燃、易爆的特性，在使用取樣法測試時存在一定的安全隱患。
[0039]本發明正是基於上述原因，而提出了 一種用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法和一種用於壓縮機系統的測量裝置。
[0040]下面參照附圖來描述根據本發明實施例提出的用於壓縮機系統的測量裝置和用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法。
[0041]圖1是根據本發明實施例的用於壓縮機系統的測量裝置的方框示意圖。如圖1所示，該用於壓縮機系統的測量裝置包括:測量調節模塊100、數據採集模塊200和控制模塊300。
[0042]其中，測量調節模塊100用於在壓縮機運行時對壓縮機工作狀態下的工況參數和冷媒參數進行測量，並對工況參數進行調節。
[0043]具體地，工況參數可以包括壓縮機的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、排氣溫度和膨脹閥前溫度等參數，但並不限於這些參數，冷媒參數可以包括冷媒的密度和冷媒的溫度等參數。其中，膨脹閥前溫度與冷媒的溫度是近似相等的。
[0044]在本發明的實施例中，可以使用壓力檢測儀器對壓縮機的排氣壓力、吸氣壓力進行測量，可以使用溫度傳感器(例如高精度鉬電阻溫度傳感器)或者其它溫度測量設備對吸氣溫度和膨脹閥前溫度進行測量，可以使用密度計對冷媒的密度進行測量。上述說明只是用來舉例，在此，對測量工況參數、冷媒參數所使用的儀器不做限制。
[0045]在本發明的實施例中，數據採集模塊200用於採集工況參數和冷媒參數。
[0046]具體地，數據採集模塊200用於採集壓縮機工作狀態下的工況參數以及工作循環中的冷媒參數，以用於後續的處理。
[0047]例如，可以使用高精度多通道數據記錄儀對工況參數和冷媒參數進行採集並記錄。其中，高精度多通道數據記錄儀對數據採集的方式可以是通過RS232方式、RS-485方式與測量調節模塊100中的測量儀表進行通信，或者採用標準模擬量輸入模式進行數據採集。
[0048]控制模塊300用於根據數據採集模塊200採集的工況參數對壓縮機的運行工況的穩定性進行判斷，並在判斷壓縮機的運行工況處於穩定狀態時，根據冷媒參數計算壓縮機運行時的冷媒含油率。
[0049]在本發明的一個實施例中，如圖2所示，上述用於壓縮機系統的測量裝置具體包括:測量調節模塊100、排氣壓力測量調節子模塊110、冷凝器111、第一壓力檢測及控制儀表112、閥前溫度測量調節子模塊120、過冷器121、第一溫度檢測及控制儀表122、吸氣壓力測量調節子模塊130、電動膨脹閥131、第二壓力檢測及控制儀表132、吸氣溫度測量調節子模塊140、量熱桶141、第二溫度檢測及控制儀表142、密度計150、第三溫度檢測及控制儀表160、數據採集模塊200和控制模塊300。
[0050]其中，測量調節模塊100包括排氣壓力測量調節子模塊110、閥前溫度測量調節子模塊120、吸氣壓力測量調節子模塊130、吸氣溫度測量調節子模塊140和密度計150。排氣壓力測量調節子模塊110包括冷凝器111和第一壓力檢測及控制儀表112。閥前溫度測量調節子模塊120包括過冷器121和第一溫度檢測及控制儀表122。吸氣壓力測量調節子模塊130包括電動膨脹閥131和第二壓力檢測及控制儀表132。吸氣溫度測量調節子模塊140包括量熱桶141和第二溫度檢測及控制儀表142。
[0051]具體而言，如圖2所示，排氣壓力測量調節子模塊110包括冷凝器111和第一壓力檢測及控制儀表112。第一壓力檢測及控制儀表112用於測量壓縮機的排氣壓力，冷凝器111根據預設的排氣壓力控制冷凝換熱量以調節壓縮機的排氣壓力。
[0052]在本發明的一個示例中，第一壓力檢測及控制儀表112可以是高精度壓力傳感器與PID數字調節顯示儀，用於測量壓縮機的排氣壓力。冷凝器111則根據預設的排氣壓力與測量得到的排氣壓力的差別自動調控換熱量，以使壓縮機的排氣壓力穩定於預設的排氣壓力。其中，預設的排氣壓力可以通過高精度壓力傳感器與PID數字調節顯示儀進行設定。
[0053]如圖2所示，閥前溫度測量調節子模塊120包括過冷器121和第一溫度檢測及控制儀表122。第一溫度檢測及控制儀表122用於測量壓縮機的膨脹閥前溫度，過冷器121根據預設的閥前溫度控制過冷換熱量以調節壓縮機的膨脹閥前溫度。在本發明的一個示例中，第一溫度檢測及控制儀表122可以是高精度鉬電阻溫度傳感器與PID數字調節顯示儀，用於測量壓縮機的膨脹閥前溫度。過冷器121則根據預設的閥前溫度與測量得到的膨脹閥前溫度的差別自動調控換熱量，以使壓縮機的膨脹閥前溫度穩定於預設的閥前溫度。其中，預設的閥前溫度可以通過高精度鉬電阻溫度傳感器與PID數字調節顯示儀進行設定。
[0054]如圖2所示，吸氣壓力測量調節子模塊130包括電動膨脹閥131和第二壓力檢測及控制儀表132。第二壓力檢測及控制儀表132用於測量壓縮機的吸氣壓力，電動膨脹閥131根據預設的吸氣壓力控制壓縮機運行時的冷媒節流開度以調節壓縮機的吸氣壓力。在本發明的一個示例中，第二壓力檢測及控制儀表132也可以是高精度壓力傳感器與PID數字調節顯示儀，用於測量壓縮機的吸氣壓力。電動膨脹閥131則根據預設的吸氣壓力與測量得到的吸氣壓力的差別自動調控節流大小，以使壓縮機的吸氣壓力穩定於預設的吸氣壓力。其中，預設的吸氣壓力可以通過高精度壓力傳感器與PID數字調節顯示儀進行設定。
[0055]如圖2所示，吸氣溫度測量調節子模塊140包括量熱桶141和第二溫度檢測及控制儀表142。第二溫度檢測及控制儀表142用於測量壓縮機的吸氣溫度，量熱桶141根據預設的吸氣溫度控制過熱換熱量以調節壓縮機的吸氣溫度。在本發明的一個示例中，第二溫度檢測及控制儀表142也可以是高精度鉬電阻溫度傳感器與PID數字調節顯示儀，用於測量壓縮機的吸氣溫度。量熱桶141則根據預設的吸氣溫度與測量得到的吸氣溫度的差別來控制過熱換熱量，以使壓縮機的吸氣溫度穩定於預設的吸氣溫度。其中，預設的吸氣溫度可以通過高精度鉬電阻溫度傳感器與PID數字調節顯示儀進行設定。
[0056]如圖2所示，第三溫度檢測及控制儀表160用於測量壓縮機的排氣溫度。在本發明的一個示例中，第三溫度檢測及控制儀表160可以是高精度鉬電阻溫度傳感器與PID數字調節顯示儀，用於測量測量壓縮機的排氣溫度。
[0057]並且，密度計150用於測量過冷器與電動膨脹閥之間冷媒的密度。例如，密度計150可以是高精度耐高壓密度計，用於測量過冷器後，電動膨脹閥之前的循環管段中的冷媒的密度，其中密度計150具有通信功能以及數據處理功能。
[0058]此外，如圖2所示，測量調節模塊100還包括可調整輸出相數、電壓大小與頻率大小的變頻電源2000，變頻電源2000用於根據壓縮機3000的電源特性而供給相應規格的電源。
[0059]本發明實施例的用於壓縮機系統的測量裝置，通過調節壓縮機的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度和膨脹閥前溫度，使它們分別穩定於預設值後，控制模塊根據測量的冷媒的密度和冷媒的溫度計算壓縮機運行時的冷媒含油率，從而能夠精確地測量壓縮機系統運行時的冷媒含油率，提高了測量精度，可以為壓縮機與相關製冷設備的開發提供精確的數據，且提高了測試效率，擴大了應用範圍。
[0060]根據本發明的一個實施例，控制模塊300根據壓縮機的排氣壓力獲得冷凝溫度，並根據壓縮機的吸氣壓力獲得蒸發溫度，以及根據壓縮機的膨脹閥前溫度和冷凝溫度計算過冷度，根據壓縮機的吸氣溫度和蒸發溫度計算過熱度。那麼，對壓縮機的運行工況的穩定性的判斷具體為:當冷凝溫度與預設的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區間、蒸發溫度與預設的蒸發溫度之間的偏差在第一溫度區間、過冷度與預設的過冷度之間的偏差在第一溫度區間、過熱度與預設的過熱度之間的偏差在第二溫度區間且壓縮機的排氣溫度在預設時間內的波動小於預設溫度閾值時，控制模塊300判斷壓縮機的運行工況處於穩定狀態。
[0061]具體而言，採集壓縮機運行時的工況參數和冷媒參數時，對壓縮機運行時的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、膨脹閥前溫度、排氣溫度等數據每30秒採集一次數值，並將採集的數值與預定的穩定判斷規格進行比較、判斷，當取值連續15分鐘內均處於穩定判斷規格範圍內時，即可判定被測壓縮機處於穩定運轉狀態。
[0062]舉例來講，預定的穩定判斷規格為:冷凝溫度與預設的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區間例如[_0.2°C，0.2°C ]、蒸發溫度與預設的蒸發溫度之間的偏差在第一溫度區間例如[_0.2°C，0.2°C ]、過冷度與預設的過冷度之間的偏差在第一溫度區間例如[-0.2°C，0.2°C ]、過熱度與預設的過熱度之間的偏差在第二溫度區間例如[-0.3°C，0.3°C ]且壓縮機的排氣溫度十分鐘內的溫度波動應小於2°C。
[0063]根據本發明的一個實施例，控制模塊300通過以下公式計算得到壓縮機運行時的冷媒含油率:
[0064]n=aX P +bXT3-CXT2+dXT_e
[0065]其中，η為冷媒含油率，P為冷媒的密度，T為冷媒的溫度，a、b、c、d、e為常數且根據冷媒和冷凍機油的組合種類確定。
[0066]在本發明的一個示例中，當所選用的冷媒和冷凍機油為R410A冷媒與RB74AF冷凍機油組合時，計算冷媒含油率的公式為:冷媒含油率=0.176* P +0.00084*T3-0.097*T2+4.8315*T-262.12，當空調高效工況下壓縮機穩定運行時的冷媒的密度為968.37kg/m3，冷媒溫度即膨脹閥前溫度為41.2°C，將數據代入公式，即可計算被測壓縮機於該工況下的冷媒含油率為1.35%。
[0067]因此，本發明實施例的用於壓縮機系統的測量裝置，能夠精確地測量壓縮機系統運行時的冷媒含油率，從而提高了測量精度，可以為壓縮機與相關製冷設備的開發提供精確的數據，且提高了測試效率，擴大了應用範圍。
[0068]圖3是根據本發明實施例的用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法的流程圖。如圖3所示，該用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法包括以下步驟:
[0069]步驟S101，在壓縮機運行時對壓縮機工作狀態下的工況參數和冷媒參數進行測量。
[0070]其中，在壓縮機運行之前，需要根據壓縮機的電機特性，設定不同的電源規格。如果壓縮機的電機為交流感應電機，則直接使用變頻電源驅動；如果壓縮機電機為變頻直流控制電機，則其驅動還需選擇適配電機的變頻器。此外，還需要設定壓縮機的運行工況條件，運行工況條件包括壓縮機運行的冷凝溫度、蒸發溫度、過冷度、過熱度以及排氣溫度。例如，壓縮機的驅動電源及運行工況條件如表1所示。
【權利要求】
1.一種用於壓縮機系統的測量裝置，其特徵在於，包括: 測量調節模塊，用於在壓縮機運行時對所述壓縮機工作狀態下的工況參數和冷媒參數進行測量，並對所述工況參數進行調節； 數據採集模塊，用於採集所述工況參數和冷媒參數；以及 控制模塊，用於根據所述數據採集模塊採集的所述工況參數對所述壓縮機的運行工況的穩定性進行判斷，並在判斷所述壓縮機的運行工況處於穩定狀態時，根據所述冷媒參數計算所述壓縮機運行時的冷媒含油率。
2.如權利要求1所述的用於壓縮機系統的測量裝置，其特徵在於，所述工況參數包括所述壓縮機的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、排氣溫度和膨脹閥前溫度，所述冷媒參數包括冷媒的密度和冷媒的溫度。
3.如權利要求2所述的用於壓縮機系統的測量裝置，其特徵在於，所述測量調節模塊包括: 排氣壓力測量調節子模塊，所述排氣壓力測量調節子模塊包括冷凝器和第一壓力檢測及控制儀表，所述第一壓力檢測及控制儀表用於測量所述壓縮機的排氣壓力，所述冷凝器根據預設的排氣壓力控制冷凝換熱量以調節所述壓縮機的排氣壓力； 閥前溫度測量調節子模塊，所述閥前溫度測量調節子模塊包括過冷器和第一溫度檢測及控制儀表，所述第一溫度檢測及控制儀表用於測量所述壓縮機的膨脹閥前溫度，所述過冷器根據預設的閥前溫度 控制過冷換熱量以調節所述壓縮機的膨脹閥前溫度； 吸氣壓力測量調節子模塊，所述吸氣壓力測量調節子模塊包括電動膨脹閥和第二壓力檢測及控制儀表，所述第二壓力檢測及控制儀表用於測量所述壓縮機的吸氣壓力，所述電動膨脹閥根據預設的吸氣壓力控制所述壓縮機運行時的冷媒節流開度以調節所述壓縮機的吸氣壓力； 吸氣溫度測量調節子模塊，所述吸氣溫度測量調節子模塊包括量熱桶和第二溫度檢測及控制儀表，所述第二溫度檢測及控制儀表用於測量所述壓縮機的吸氣溫度，所述量熱桶根據預設的吸氣溫度控制過熱換熱量以調節所述壓縮機的吸氣溫度； 第三溫度檢測及控制儀表，所述第三溫度檢測及控制儀表用於測量所述壓縮機的排氣溫度; 密度計，用於測量所述過冷器與所述電動膨脹閥之間冷媒的密度。
4.如權利要求3所述的用於壓縮機系統的測量裝置，其特徵在於，所述控制模塊根據所述壓縮機的排氣壓力獲得冷凝溫度，並根據所述壓縮機的吸氣壓力獲得蒸發溫度，以及根據所述壓縮機的膨脹閥前溫度和所述冷凝溫度計算過冷度，根據所述壓縮機的吸氣溫度和所述蒸發溫度計算過熱度。
5.如權利要求4所述的用於壓縮機系統的測量裝置，其特徵在於，當所述冷凝溫度與預設的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區間、所述蒸發溫度與所述預設的蒸發溫度之間的偏差在所述第一溫度區間、所述過冷度與預設的過冷度之間的偏差在所述第一溫度區間、所述過熱度與預設的過熱度之間的偏差在第二溫度區間且所述壓縮機的排氣溫度在預設時間內的波動小於預設溫度閾值時，所述控制模塊判斷所述壓縮機的運行工況處於所述穩定狀態。
6.如權利要求2所述的用於壓縮機系統的測量裝置，其特徵在於，所述控制模塊根據以下公式計算所述冷媒含油率:
η =a X P +b X T3-C X T2+d X T_e 其中，η為所述冷媒含油率，P為所述冷媒的密度，T為所述冷媒的溫度，a、b、C、d、e為常數且根據所述冷媒和冷凍機油的組合種類確定。
7.一種用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法，其特徵在於，包括以下步驟: 在壓縮機運行時對所述壓縮機工作狀態下的工況參數和冷媒參數進行測量； 對所述工況參數進行調節； 採集所述工況參數和冷媒參數，並根據所述工況參數對所述壓縮機的運行工況的穩定性進行判斷；以及 在判斷所述壓縮機的運行工況處於穩定狀態時，根據所述冷媒參數計算所述壓縮機運行時的冷媒含油率。
8.如權利要求7所述的用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法，其特徵在於，所述工況參數包括所述壓縮機的排氣壓力、吸氣壓力、吸氣溫度、排氣溫度和膨脹閥前溫度，所述冷媒參數包括所述壓縮機運行時的冷媒的密度和冷媒的溫度。
9.如權利要求8所述的用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法，其特徵在於，所述冷媒含油率根據以下公式計算:
η =a X P +b X T3-C X T2+d X T_e 其中，η為所述冷媒含油率，P為所述 冷媒的密度，T為所述冷媒的溫度，a、b、C、d、e為常數且根據所述冷媒和冷凍機油的組合種類確定。
10.如權利要求8所述的用於壓縮機系統的冷媒含油率的測量方法，其特徵在於，根據所述工況參數對所述壓縮機的運行工況的穩定性進行判斷包括: 根據所述壓縮機的排氣壓力獲得冷凝溫度，並根據所述壓縮機的吸氣壓力獲得蒸發溫度，以及根據所述壓縮機的膨脹閥前溫度和所述冷凝溫度計算過冷度，根據所述壓縮機的吸氣溫度和所述蒸發溫度計算過熱度； 當所述冷凝溫度與預設的冷凝溫度之間的偏差在第一溫度區間、所述蒸發溫度與所述預設的蒸發溫度之間的偏差在所述第一溫度區間、所述過冷度與預設的過冷度之間的偏差在所述第一溫度區間、所述過熱度與預設的過熱度之間的偏差在第二溫度區間且所述壓縮機的排氣溫度在預設時間內的波動小於預設溫度閾值時，判斷所述壓縮機的運行工況處於所述穩定狀態。
【文檔編號】F25B49/02GK103573604SQ201310533115
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月31日 優先權日:2013年10月31日
【發明者】伍時凱 申請人:廣東美芝製冷設備有限公司