1 引言
近年来,我国家用冰箱、空调器行业发展极快,温控器作为家用冰箱、空调器的主要配件,其动作点的准确性及可靠度也越来越受到厂家的重视。为确保产品质量,准确测量温控器在不同状态下的通断点温度,国内很多温控器专业生产厂家及冰箱、空调器整机厂均配备了温控器测试仪,但目前使用的仪器大多为早期产品,普遍存在以下问题:
1.1 为使测试区温场均匀,以往采用如下三种办法:
1.1.1 底部通入压缩空气。此种方法需配置压缩气源,酒精槽内有气泡,冷损失大,温场均匀性较差。
1.1.2 下置搅拌电机。采用下置电机带动酒精槽底部的搅拌叶片转动以使温场均匀,但易产生渗漏,噪音大。
1.1.3 上置搅拌电机。在酒精槽上部安装搅拌电机,虽解决了渗漏问题,但电机在酒精槽上部,影响测试,外形也不美观。
1.2 控温效果不好,测试时间长,通断点测试不准确。
1.3 测试软件功能不强,一次测试量小。
为解决以上问题,满足厂家的生产需要,我们依据标准SJF(JD)34-92、IEC730-2-9,研制开发了新型模块组合式温控器测试仪。该测试仪不仅很好地解决了上述问题,而且测试台可进行模块式组合。一台计算机可配备多台测试台,同时测量处理数据。具有结构合理,控温精度高,测量准确,一次测试量大等特点,为温控器测试仪的更新换代产品。
2 设计原理
为解决目前温控器测试仪普遍存在的问题,我们针对酒精温槽的循环系统,制冷系统,控制系统以及测试软件均进行了特殊设计。
2.1 特殊酒精槽的设计
酒精温槽的设计要求是首先能够保证测试区温场的均匀性,保温性能好。为使酒精槽温度均匀,我们特殊设计了一种离心泵,采用上置电机驱动,并且酒精升、降温处理区与测试区分开,其结构简图见图1。
由于采用了特制的离心泵使酒精循环,增强了测试槽内酒精温场的均匀性,不锈钢槽体外壳采用聚氨脂发泡保温,使温场均匀性优于0.1℃。
2.2 制冷系统的设计
由于本测试仪适用于冰箱、空调器用温控器的测试,工况范围宽-35～30℃,并且标准要求该系统在-30℃工况下仍能保证0.5℃/分的降温速度,为此,设计了特殊的制冷系统。由于采取双温槽设计,则所需制冷量也相应增加,因而设计了双段盘管式蒸发器,增大了换热面积,相应也减小了循环酒精量。
制冷系统采用进口中低温全封闭压缩机,所有配件均为进口名牌产品。为降低启动负荷以及避免在高温工况下压机过载,在回气管路上设置了吸气压力调节器。系统图见图2。
在环境温度30℃下,机组降温曲线见图3。
2.3 控制系统的设计
采用Pt100铂电阻为温度传感器,进口高精度温度调节器,以时间比例输出,通过固态继电器控制加热功率,达到控温目的。
本控制器不仅可实现定温控制,而且还可实现编程控制,任意设定所需升降温速度。这样可在非测试区增大变温速度,而在测试区减小变温速度,从而既可达到缩短试验时间的目的,又可获得准确的通断点温度。分段温度设定如图4所示。
2.4 测试软件的设计
测试软件采用WINDOWS下编程语言VISUALBASIC,界面友好,操作简单。每个测试台的98个测试点可同时进行不同温控器、不同通断点的测试,并可将测试结果存入数据库以备查询。软件界面如图5所示。
2.5 模块组合式设计
为满足厂家大批量检测的需要,可将单台测试台作为一个模块进行组合,最大可扩展到5台,每台控温可独立进行,测试及数据处理由一台计算机完成,大大提高了生产效率,并节省了投资费用。模块组合系统如图6所示。
3 结束语
已研制成功的新型模块组合式温控器测试仪由于采用了特别的优化设计方法,使其各项性能指标较以往机型均有较大提高,其主要性能指标为:
a.温度范围:-35～30℃;b.温度测量精度:±0.2℃;c.分辨率:0.1℃;d.温度测控点:1个;e.温度不均匀性:0.1℃;f.变温速率:可调;g.单机测试量:98个。
作者：刘 挺 周宇安 李 昊 顾书元 马素梅 中国家用电器研究所(100037)
