制冷設(shè)備在線自動質(zhì)量檢測系統(tǒng)分析與研究

高翔 阮煒煒 葉伯軍 盛昊鈿

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，制冷空調(diào)產(chǎn)品性能測試裝置的檢測控制系統(tǒng)也得到了完善。檢測精度和穩(wěn)定性大大提高，調(diào)控效果更好，先進(jìn)的總線結(jié)構(gòu)簡化了系統(tǒng)電路，計算機(jī)在檢測控制系統(tǒng)中的作用尤為突出，增強(qiáng)了軟件功能，降低了設(shè)備建設(shè)成本。目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得研發(fā)制冷空調(diào)產(chǎn)品檢測裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)成為可能。通過及時反饋機(jī)制進(jìn)行測試管理和數(shù)據(jù)處理，可以提升制冷空調(diào)產(chǎn)品檢測裝置的系統(tǒng)功能。該方案可降低成本，節(jié)約能源，值得推廣使用。本文主要對制冷設(shè)備在線自動質(zhì)量檢測系統(tǒng)進(jìn)行分析和研究。

關(guān)鍵詞：制冷設(shè)備;在線自動質(zhì)量檢測;冷藏冷凍箱

引言

所謂在線自動質(zhì)檢，是指在制冷設(shè)備生產(chǎn)過程中進(jìn)行的檢驗(yàn)。由于檢查不需要中斷制冷設(shè)備的生產(chǎn)過程，因此可以實(shí)現(xiàn)制冷設(shè)備的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。為了最大限度地發(fā)揮在線自動質(zhì)檢的有效性，本文重點(diǎn)對制冷設(shè)備在線自動質(zhì)檢系統(tǒng)進(jìn)行了具體研究。

1、基本檢測原則

在線自動檢查制冷設(shè)備質(zhì)量時，檢查應(yīng)遵循穩(wěn)定性、可靠性、節(jié)約性、一致性、先進(jìn)性和智能性等原則。可靠性要求在線自動質(zhì)量檢驗(yàn)?zāi)軌蜻m應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的更新，并確保檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性;穩(wěn)定要求視察制度能夠應(yīng)對各種干擾;經(jīng)濟(jì)要求視察能夠節(jié)省人力、物力、財力和時間。這些原則必須得到工業(yè)界的承認(rèn)和考慮。

2、主要檢測對象

在線自動檢測制冷設(shè)備質(zhì)量時，只有制冷設(shè)備通過所有檢測點(diǎn)，如果任何制冷設(shè)備不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，才能確定制冷設(shè)備質(zhì)量，被視為不合格產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的靜態(tài)檢測方法不同，在線自動質(zhì)量檢測主要是動態(tài)智能檢測，包括制冷特性和數(shù)據(jù)、整體設(shè)備安全性、制冷劑注入量、壓力/氣泡流量監(jiān)控、電氣性能參數(shù)是制冷設(shè)備在線自動質(zhì)量檢測的典型對象，有助于更好地理解制冷設(shè)備在線自動質(zhì)量檢測。

3、制冷設(shè)備在線自動質(zhì)量檢測系統(tǒng)實(shí)例分析

3.1自動檢測工位設(shè)計

對于制冷設(shè)備制造商的在線自動質(zhì)量檢測系統(tǒng)來說，自動檢測站是系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，制冷設(shè)備檢測線由無線條碼采集器、管道泄漏檢測站、電氣安全檢測站、電氣參數(shù)綜合檢測站和多個制冷設(shè)備檢測線組成，使整個制冷設(shè)備檢測線通過讀取站和生產(chǎn)代碼實(shí)現(xiàn)制冷設(shè)備的在線自動質(zhì)量檢測。對于特定檢測，待發(fā)泡冷卻設(shè)備箱首先通過條形碼掃描儀讀取條形碼，由發(fā)泡機(jī)識別條形碼信息。根據(jù)冷藏箱預(yù)定義條形碼信息，動態(tài)調(diào)整發(fā)泡機(jī)的注射時間。在此過程中，計算機(jī)監(jiān)控泡沫溫度、壓力、材料比等泡沫盒參數(shù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)實(shí)時升高或報警;安裝制冷設(shè)備的圍護(hù)結(jié)構(gòu)后，生產(chǎn)線將安裝的制冷設(shè)備發(fā)送到制冷中間填充位置。讀取條形碼及其識別后，制冷劑可以根據(jù)預(yù)設(shè)進(jìn)行填充。該過程中的填充也是動態(tài)調(diào)整的，冷凍劑填充的填充量和真空程度是在計算機(jī)實(shí)時監(jiān)控下進(jìn)行的，必要時給出提示或報警。完成制冷劑填充的制冷設(shè)備將被送往安全檢查站。條碼讀取識別完成后，即可用安全檢查裝置測試?yán)鋮s設(shè)備。當(dāng)所有制冷設(shè)備通過檢驗(yàn)后，進(jìn)入最終組裝過程。最終裝配后，生產(chǎn)線通過多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)的數(shù)字溫度傳感器自動采集冷藏室和冷藏室的冷藏室冷特性參數(shù)，同時，通過對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行上部計算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時分析，可以實(shí)現(xiàn)冷藏室冷性能的在線質(zhì)量測試。

3.2參數(shù)測試軟件設(shè)計

參數(shù)檢測軟件是制冷設(shè)備制造商自動在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)的重要組成部分。本軟件主要負(fù)責(zé)處理DS18B20數(shù)字溫度傳感器、89C2051單片機(jī)和MAX813芯片提供的溫度數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)。它使用RS-485總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，PC必須通過運(yùn)行特殊檢查軟件來接收和處理數(shù)據(jù)。最終處理結(jié)果必須以圖形方式打印出來并自動保存在數(shù)據(jù)庫中。設(shè)計參數(shù)測試軟件時，串行端口設(shè)置調(diào)用、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲和通信動態(tài)庫數(shù)據(jù)查詢是設(shè)計的核心。具體設(shè)計如下：（1）動態(tài)通信庫串行端口設(shè)置調(diào)用。通信協(xié)議設(shè)置為1個停止位，8個數(shù)據(jù)字節(jié)，波特率設(shè)置為9600，并使用標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議。底部計算機(jī)在收到頂部計算機(jī)發(fā)送的捕獲命令后立即上傳測試數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送、接收、處理和顯示的正周期，設(shè)計者將溫度采集周期設(shè)置為10s ～ 120s，可實(shí)時適應(yīng)實(shí)際情況。（2）數(shù)據(jù)視圖。infopower control用于顯示數(shù)據(jù)，可以實(shí)時顯示制冷設(shè)備的制冷空間和制冷空間的溫度數(shù)據(jù)，同時直觀地顯示制冷設(shè)備進(jìn)出車輛的數(shù)據(jù)。（3）數(shù)據(jù)存儲。它由溫度采樣數(shù)據(jù)庫和參數(shù)數(shù)據(jù)庫兩部分組成，其中溫度采樣數(shù)據(jù)庫主要負(fù)責(zé)記錄制冷設(shè)備模型數(shù)據(jù)、檢查日期、測試時間、啟動和關(guān)閉時間、不同時間溫度等。參數(shù)數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)存儲用戶定義的參數(shù)、缺省參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)、制冷設(shè)備模型列表等。該數(shù)據(jù)庫可以方便地顯示每組制冷設(shè)備的檢測曲線。同時，它具有更智能、更靈活的數(shù)據(jù)參數(shù)功能。用戶可以使用數(shù)字查詢方向指示符，也可以通過輸入日期和模型進(jìn)行大規(guī)模查詢。查詢系統(tǒng)可以自動顯示制冷設(shè)備的所有檢測數(shù)據(jù)。值得一提的是，該軟件由于使用了大量的功能功能功能和一般過程，避免了大量的代碼重復(fù)，大大降低了軟件開發(fā)和數(shù)據(jù)庫維護(hù)的難度。

3.3紅外成像檢測法

紅外成像檢測方法采用紅外輻射原理，由于具有快速溫度數(shù)據(jù)采集和處理的優(yōu)勢，可以通過對管線外表面溫度進(jìn)行非接觸式實(shí)時監(jiān)測，快速定位泄漏位置。運(yùn)行氨冷卻系統(tǒng)時，金屬管道腐蝕、材料強(qiáng)度不足、過載運(yùn)行等一些影響因素可能會出現(xiàn)。，導(dǎo)致管道主體或管線局部變形，并且彎頭或焊縫處容易出現(xiàn)裂縫，從而導(dǎo)致管線泄漏。當(dāng)前，傳統(tǒng)的手動泄漏掃描方法廣泛應(yīng)用于氨水廠，但這種方法要求測試儀具有一定的工作經(jīng)驗(yàn)。采用紅外成像檢測方法檢測氨kk冷卻裝置中的致密管線，可以及時發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確的泄漏位置，有助于快速處理泄漏點(diǎn)，及時消除泄漏，提高管道系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。采用紅外成像方法、壓力和流量監(jiān)測及光柵溫度測量，準(zhǔn)確定位氨峰值位置，有效降低了氨水泄漏的風(fēng)險。

3.4目測法

視覺方法也稱為觀測方法，是檢測滲漏的常用方法之一。可視化方法是指檢查制冷系統(tǒng)的焊接、螺紋連接和各種截止閥零件的密封部分，看是否有漏油。其應(yīng)用原理主要是制冷劑和潤滑油具有相互溶解度，泄漏時潤滑油流出，管道泄漏位置可根據(jù)油漬位置確定。視覺方法簡單易用，對于系統(tǒng)突然崩潰造成的大泄漏點(diǎn)具有很好的檢測效果。如果制冷劑泄漏量相對較低，潤滑油泄漏量相對較低，則無法根據(jù)油漬位置準(zhǔn)確定位視覺方法。多種在線系統(tǒng)的開發(fā)和傳播使這些系統(tǒng)得到越來越多的使用。多線管道泄漏時，通常使用視覺方法通過油漬位置快速準(zhǔn)確地確定多線系統(tǒng)泄漏位置。

3.5檢測系統(tǒng)調(diào)控與測量計算

制冷空調(diào)試驗(yàn)室1和試驗(yàn)室2經(jīng)常在模擬室內(nèi)環(huán)境中使用，為制冷空調(diào)工作室的室內(nèi)環(huán)境創(chuàng)造了必要的工作條件。制冷空調(diào)設(shè)備調(diào)節(jié)室內(nèi)外溫度有差異。電動加熱線圈既能提供熱量，又能自動調(diào)節(jié)內(nèi)外的電氣環(huán)境，潮濕和加熱。要嚴(yán)格控制兩個試驗(yàn)室內(nèi)的內(nèi)外溫差和濕度，需要兩個試驗(yàn)水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過水冷器和電加熱裝置。恒溫器可以同時提供冷水溫度和水箱，以確保水箱熱源的持續(xù)供電。同時，通過調(diào)節(jié)和控制恒溫器水箱和三通閥開口的各種加熱強(qiáng)度，嚴(yán)格控制試驗(yàn)制冷機(jī)的進(jìn)出溫度。其次，系統(tǒng)測量和計算。根據(jù)GB/T7725-1996號指令，經(jīng)測試的冷凍機(jī)被稱為單位空氣冷卻器，應(yīng)及時記錄室內(nèi)溫差、濕度和投入產(chǎn)出壓力差試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)，如果經(jīng)測試的空調(diào)和制冷設(shè)備在空氣中冷卻，則需通過風(fēng)扇和冷卻器提供進(jìn)水流量和出水溫度。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以通過計算機(jī)監(jiān)測及時獲得經(jīng)測試的電力、能源效率比、制冷和空調(diào)冷熱。通過及時反饋系統(tǒng)進(jìn)行測試管理，合理分析和處理數(shù)據(jù)，并執(zhí)行故障分析。制冷空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計可以提高制冷空調(diào)產(chǎn)品控制系統(tǒng)在檢測系統(tǒng)中的自動化能力，從而為檢測裝置全年24小時的全負(fù)荷運(yùn)行提供保證。

3.6加強(qiáng)制冷劑泄漏預(yù)防性研究

目前，大多數(shù)制冷劑泄漏檢測方法都是被動的，即在泄漏情況下，通過一種方法尋找和處理泄漏點(diǎn)。今后應(yīng)加強(qiáng)防止泄漏的系統(tǒng)研究，例如通過改進(jìn)或提高填充材料，或在系統(tǒng)中增加監(jiān)測系統(tǒng)，以便及時減少制冷劑泄漏的風(fēng)險。

結(jié)束語

綜上所述，制冷設(shè)備在線自動質(zhì)檢系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。在此基礎(chǔ)上，本文涉及的系統(tǒng)組成、自動檢測站設(shè)計、多點(diǎn)測溫系統(tǒng)設(shè)計和參數(shù)測試軟件設(shè)計為制冷設(shè)備在線自動質(zhì)檢系統(tǒng)提供了一條可行的研發(fā)路徑。為了更好地保證制冷設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，必須重視新技術(shù)、新工藝的引進(jìn)。

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