制冷設(shè)備在線自動(dòng)質(zhì)量檢測系統(tǒng)分析與研究

魏溢波 竹魏江 葉慶偉

摘要：制冷產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的在線質(zhì)量檢驗(yàn)是不中斷生產(chǎn)過程并融入生產(chǎn)過程的檢驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)這一功能的系統(tǒng)也是生產(chǎn)線的有機(jī)組成部分。在這方面，國外廠商已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了整機(jī)檢驗(yàn)的自動(dòng)化。我國在技術(shù)引進(jìn)過程中，由于資金的限制，生產(chǎn)線重，試驗(yàn)線輕。由于重前端輕后端，整機(jī)技術(shù)發(fā)展不平衡，只能靠后期技術(shù)改造來修復(fù)。因此，開發(fā)在線質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)以提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益尤為必要。

關(guān)鍵詞：制冷設(shè)備;在線自動(dòng);質(zhì)量檢測;系統(tǒng)分析

引言

隨著制冷設(shè)備的多樣化和性能的不斷提高，制冷設(shè)備的使用越來越廣泛，近年來中國一些制冷設(shè)備的數(shù)量和種類迅速增加，由此產(chǎn)生的制造商也逐漸增多。但是它的性能和質(zhì)量需要不斷提高。

1制冷設(shè)備介紹及原理簡述

制冷設(shè)備主要包括制冷機(jī)及需要使用冷量的裝置，主要作用方式為通過氣體及液體的氣液化過程中散熱及吸熱的原理達(dá)到熱能轉(zhuǎn)移的效果，從而實(shí)現(xiàn)制冷設(shè)備制冷的效果。通常情況下，制冷設(shè)備主要用于冷藏易腐壞的食品及其他不易保存物品，以及某些需要在低溫環(huán)境下進(jìn)行的研究試驗(yàn)和相關(guān)生產(chǎn)冷卻過程。由于需冷卻的物品在冷卻時(shí)會(huì)向外散發(fā)熱量，制冷設(shè)備的外表層同時(shí)也會(huì)吸收一些外部環(huán)境的熱量，所以制冷機(jī)由于其可通過液體液化的功能實(shí)現(xiàn)吸熱效果，可有效保證制冷設(shè)備的制冷效果。目前來說，制冷設(shè)備主要通過直接或者間接的方式實(shí)現(xiàn)冷卻功能，其中利用制冷劑直接蒸發(fā)方式直接冷卻空氣的方式為直接冷卻，這種方式為目前制冷的主要方式，優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)冷卻所需的時(shí)間短，操作簡便;利用制冷劑蒸發(fā)冷卻相應(yīng)載冷劑，而后通過載冷劑冷卻空氣的方式為間接冷卻，目前這種方式主要應(yīng)用于一些特定的場合，缺點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)冷卻所需的時(shí)間較長，操作比較復(fù)雜。

2制冷行業(yè)發(fā)展存在的不足之處

2.1資金投入不足，人才流失嚴(yán)重

大多數(shù)人都知道制冷設(shè)備最重要的組成部分是壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的質(zhì)量和性能是影響制冷設(shè)備的最重要因素。眾所周知，當(dāng)人們想到壓縮機(jī)時(shí)，他們腦海里想著國外的產(chǎn)品這種想法深深扎根于當(dāng)前的國內(nèi)市場，我國一些企業(yè)總是喜歡告訴用戶，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，我們都使用從國外進(jìn)口的壓縮機(jī)，所以這種想法已經(jīng)在人們心中。我感覺國內(nèi)產(chǎn)品不如國外的質(zhì)量和性能。只有國外的制冷設(shè)備才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，所以國內(nèi)品牌的壓縮機(jī)還在收縮。

2.2國內(nèi)技術(shù)較為落后

20世紀(jì)80年代中期，中國學(xué)會(huì)了引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)。從目前的情況來看，我國制冷行業(yè)的技術(shù)無法滿足其他行業(yè)的需求，當(dāng)前社會(huì)形勢下的發(fā)展使得制冷行業(yè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。大量進(jìn)口產(chǎn)品的進(jìn)入造成了與國內(nèi)市場的沖突，而國內(nèi)產(chǎn)品則存在技術(shù)不更新的問題。因此，與國外產(chǎn)品相比，國內(nèi)原有產(chǎn)品在市場中所占的比重較小，將逐漸被國外產(chǎn)品所取代。

2.3節(jié)約能源、減少污染的技術(shù)有待提高

中國主導(dǎo)的制冷和HVAC技術(shù)雖然廣泛應(yīng)用，但設(shè)備通風(fēng)技術(shù)仍存在一些問題，如b .節(jié)能和減少污染。大多數(shù)科學(xué)技術(shù)研究消耗大量資源，而設(shè)備的使用不僅消耗資源，而且還產(chǎn)生許多污染物。該缺點(diǎn)不僅是制冷和空調(diào)技術(shù)需要克服的問題，也是所有技術(shù)領(lǐng)域都應(yīng)研究的重要問題。中國在這項(xiàng)技術(shù)上沒有取得進(jìn)展。例如，空調(diào)是制冷和HVAC設(shè)備之一，在大多數(shù)家庭中已經(jīng)普及。但是，不應(yīng)低估空調(diào)的能耗和維修資源，許多東西都在累積，因而消耗大量能源。在2019年4月的中國制冷展上，許多設(shè)備制造商承認(rèn)，在生產(chǎn)許可證不是強(qiáng)制性的市場上，魚在不安的水域和好壞參半。例如，在模塊化機(jī)器市場上，一些沒有許可證的制造公司開始生產(chǎn)模塊化機(jī)器，只需用螺絲刀安裝，而且根本無法保證性能和質(zhì)量，這不僅損害了用戶的利益，而且通過盲目假設(shè)低價(jià)策略直接損害了正規(guī)企業(yè)。雖然只是個(gè)別情況，但也令人擔(dān)憂。

3制冷設(shè)備在線自動(dòng)質(zhì)量檢測系統(tǒng)分析

3.1系統(tǒng)組成

本文為了提高研究的實(shí)際價(jià)值，選擇制冷設(shè)備制造商的自動(dòng)在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)作為研究對(duì)象。自動(dòng)在線質(zhì)量檢測系統(tǒng)由數(shù)據(jù)服務(wù)器、上位機(jī)、下位機(jī)和檢測管理軟件組成，上位機(jī)包括商用計(jì)算機(jī)和工業(yè)計(jì)算機(jī)，下位機(jī)包括分布式溫度數(shù)據(jù)采集設(shè)備、泄漏檢測設(shè)備、安全檢測器和綜合電氣參數(shù)測試儀，其中上位機(jī)和下位機(jī)有兩種通信模式。它們是無線通信模式和RS-485總線通信模式，分布式溫度傳感器與DS18B20數(shù)字溫度傳感器之間的連接基于數(shù)據(jù)總線，能夠滿足制冷設(shè)備在線自動(dòng)質(zhì)量檢測中制冷特性曲線的數(shù)據(jù)采集和處理要求。

3.2多點(diǎn)測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

制冷設(shè)備制造商在線自動(dòng)質(zhì)量檢測系統(tǒng)中選用DS18B20數(shù)字溫度傳感器的原因主要是，這種溫度傳感器集成了溫度敏感元件，使其器件芯片能夠?qū)崿F(xiàn)隨溫度變化的振動(dòng)頻率，并直接輸出二進(jìn)制數(shù)字溫度信號(hào)。借助MCU通信和串行輸出的支持，可以實(shí)現(xiàn)所采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)通信。DS18B20數(shù)字溫度傳感器的溫度測量精度為0.5°c，溫度測量范圍為-55°C ～+125°C，最大溫度測量時(shí)間為750 ms。除了數(shù)字溫度傳感器之外，研究對(duì)象企業(yè)制冷設(shè)備在線自動(dòng)質(zhì)量檢測系統(tǒng)的多點(diǎn)溫度測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)還采用單片機(jī)89C2051和一些外圍設(shè)備，但受數(shù)字溫度傳感器單行總線接口的影響，其外部三個(gè)針腳分別是VDD、GND和。已設(shè)置DQ，且微處理器接口與數(shù)字溫度傳感器之間的連接必須占用I / O端口。但是，每臺(tái)設(shè)備的64b序列號(hào)代碼允許多個(gè)數(shù)字溫度傳感器懸掛在單行接口上，不同數(shù)字溫度傳感器之間的區(qū)別可以通過唯一的64b序列號(hào)代碼來實(shí)現(xiàn)。此外，還需要調(diào)整數(shù)字溫度傳感器的工作模式。此設(shè)置必須使用3B的E2PROM和9B的RAM，以便MCU能夠讀取和檢測溫度。值得一提的是，下部計(jì)算機(jī)的監(jiān)控功能采用最大813芯片，可跟蹤1.6秒的定時(shí)信號(hào)，在電源電壓過低、開或關(guān)時(shí)發(fā)出重置信號(hào)，并相應(yīng)實(shí)現(xiàn)軟件的監(jiān)視程序保護(hù)。

3.3檢測系統(tǒng)

該檢測系統(tǒng)的主要功能是隨機(jī)或定期檢測監(jiān)測點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上有效處理相關(guān)數(shù)據(jù)，然后適當(dāng)制定冷卻規(guī)劃策略，實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)的采集投資的有效控制。對(duì)于檢測系統(tǒng)，在設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)時(shí)，主要實(shí)現(xiàn)傳感器和A / D的轉(zhuǎn)換，然后將每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)以數(shù)字量的形式傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。該過程需要實(shí)現(xiàn)RMS控制采樣處理，最終通過軟件系統(tǒng)有效地處理相關(guān)數(shù)據(jù)。對(duì)于制冷布局和巡檢行程等策略，一些可打印和有價(jià)值的數(shù)據(jù)參數(shù)主要顯示在數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，這不僅有利于制冷布局和巡檢行程的發(fā)展，而且提高了儀表計(jì)量運(yùn)行的智能化和自動(dòng)化程度。

結(jié)束語

綜上所述，制冷設(shè)備也有好的一面和壞的一面。制冷設(shè)備的發(fā)展給人們帶來了極大的便利。為了使整個(gè)制冷行業(yè)能夠在當(dāng)前國際形勢下發(fā)展，必須不斷更新和優(yōu)化。

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