一种空调机组性能在线检测方法及其检测设备技术

本发明专利技术提供了一种空调机组性能在线检测方法，其特征在于：包括构建数据库、采集测试数据、线性拟合获取焓值线性回归方程组、计算焓值、焓值储存到数据库、计算换热比率、判断是否合格等步骤。该方法可实现空调机组性能在线检测，便于技术人员及时掌握空调机组运行状况，提高空调机组研发及故障处理的效率，检测准确度高。本发明专利技术还提供一种检测准确度高、使用便捷的空调机组性能在线检测设备。

【技术实现步骤摘要】
一种空调机组性能在线检测方法及其检测设备
本专利技术涉及空调机组性能在线检测
，更具体地说，涉及一种空调机组性能在线检测方法及其检测设备。
技术介绍
随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对室内空气品质重视度越来越高，空调成为千家万户必不可少的产品。对空调机组的工作性能判断是目前空调机组检修和应用中的一个重点项目。在以往的检修和应用当中，对空调机组的性能判断要么是单凭温度估计，缺乏有效的测试数据和理性的判断，要么是返厂维修，造成工作量大，且不能实时在线检测，给应用带来诸多不便。因此，大力发展在线监测检测技术和利用当代社会先进的性能监测装置进行科学有效的性能判断对制冷空调行业以及仪器仪表行业进一步发展有着深远的意义。返厂检测维修除了不能让技术人员技术掌握空调机组性能状况外，其检测准确度还不理想，原因主要有以下几点：1)工程上使用的温度测量方法多为壁温测量法，由于工质在管道内的温度分布不均匀，此法测量的温度存在偏差；2)工程上使用的压力测量方法多为静压测量法，工质的实际工作过程是流动的，此法测量会少测了流体的动压，使测量值存在偏差；3)工质的焓值理论上可以按热力学一般关系式直接由状态方程和理想气体比热容方程算出。但是，这种方法对状态方程的要求较高，方程必须同时对气液两相都有较高的计算精度。4)工质的实际工作工程是流动的，但现场往往使用静态的温度、压力值来查询工质的焓值，继而进行制冷量、制热量、COP等性能计算，即使偶有考虑动态的也是借助于各种经验关联式进行推算，使计算结果产生偏差。
技术实现思路
为克服现有技术中的缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种空调机组性能在线检测方法，该方法可实现空调机组性能在线检测，便于技术人员及时掌握空调机组运行状况，提高空调机组研发及故障处理的效率，检测准确度高。本专利技术的另一个目的在于提供一种检测准确度高、使用便捷、节省安装时间、提高工作效率的空调机组性能在线检测设备。为了达到上述目的，本专利技术通过下述技术方案予以实现：一种空调机组性能在线检测方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，将现有关于水和制冷剂的温度-压力-焓值列表存储到数据库中，以构建水焓值数据库和制冷剂焓值数据库；第二步，将检测设备连接到被测试空调机组上；启动被测试空调机组和检测设备；在一段时间内采集被测试空调机组的测试数据，测试数据包括水进口温度T1、水进口压力p1、水体积流量V、水密度ρ、水出口温度T2、水出口压力p2、制冷剂进口温度T3、制冷剂进口压力p3、制冷剂质量流量m、制冷剂出口温度T4和制冷剂出口压力p4；第三步，将测试数据采用GRI算法统一转换成数字属性；根据测试数据选取温度范围和压力范围；在水焓值数据库和制冷剂焓值数据库中分别选取所述温度范围和压力范围内水的焓值数据和制冷剂的焓值数据；第四步，对水的焓值数据和制冷剂的焓值数据分别采用线性拟合方式得到水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组，水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组的自变量均为温度和压力，因变量均为焓值；采用指数平滑法分别对水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组进行优化；第五步，判断水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组是否均符合精度要求：若符合则跳至第六步；否则对不符合精度要求的水焓值线性回归方程组和/或制冷剂焓值线性回归方程组采用另一种线性拟合方式重新拟合得到新的水焓值线性回归方程组和/或制冷剂焓值线性回归方程组，并采用指数平滑法进行优化，直至符合精度要求；第六步，利用水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组计算水进口焓值h1、水出口焓值h2、制冷剂进口焓值h3和制冷剂出口焓值h4；将水进口焓值h1和水出口焓值h2储存到水焓值数据库中，将制冷剂进口焓值h3和制冷剂出口焓值h4储存到制冷剂焓值数据库中；计算水侧换热量Q、制冷剂侧换热量Q’和换热比率R：Q＝ρ均×V均×(|h1-h2|)；Q'＝m均×(|h3-h4|)；其中，ρ均为水密度ρ的均值，V均为水体积流量V的均值；m均为制冷剂质量流量m的均值；判断换热比率R和预设比率阈值的大小：若R＜预设比率阈值，则判定被测试空调机组为合格，否则判定被测试空调机组为不合格。优选地，在所述第三步中，根据测试数据选取温度范围和压力范围；在水焓值数据库和制冷剂焓值数据库中分别选取所述温度范围和压力范围内水的焓值数据和制冷剂的焓值数据，是指：查找水进口温度T1和水出口温度T2两组测试数据中的最大值MAX水温和最小值MIN水温；查找水进口压力p1和水出口压力p2两组测试数据中的最大值MAX水压和最小值MIN水压；查找制冷剂进口温度T3和制冷剂出口温度T4两组测试数据中的最大值MAX制冷剂温度和最小值MIN制冷剂温度；查找制冷剂进口压力p3和制冷剂出口压力p4两组测试数据中的最大值MAX制冷剂压力和最小值MIN制冷剂压力；设定水温度范围为[MIN水温,MAX水温]，水压力范围为[MIN水压、MAX水压]，制冷剂温度范围为[MIN制冷剂温度、MAX制冷剂温度]，制冷剂压力范围为[MIN制冷剂压力、MAX制冷剂压力]；在水焓值数据库中选取温度在水温度范围内且压力在水压力范围内的所有焓值数据作为水的焓值数据；在制冷剂焓值数据库中选取温度在制冷剂温度范围内且压力在制冷剂压力范围内的所有焓值数据作为制冷剂的焓值数据。优选地，在所述第五步中，判断水焓值线性回归方程组是否符合精度要求，是指：采用K-折交叉验证法将所述水的焓值数据分成三份；将其中两份数据分别代入水焓值线性回归方程组中进行水焓值线性回归方程组优化；将剩余一份数据代入优化后的水焓值线性回归方程组计算拟合优度，通过判断拟合优度的大小来判断水焓值线性回归方程组是否均符合精度要求；判断制冷剂焓值线性回归方程组是否符合精度要求，是指：采用K-折交叉验证法将所述制冷剂的焓值数据分成三份；将其中两份数据分别代入制冷剂焓值线性回归方程组中进行制冷剂焓值线性回归方程组优化；将剩余一份数据代入优化后的制冷剂焓值线性回归方程组计算拟合优度，通过判断拟合优度的大小来判断制冷剂焓值线性回归方程组是否均符合精度要求。优选地，在所述第六步中，利用水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组计算水进口焓值h1、水出口焓值h2、制冷剂进口焓值h3和制冷剂出口焓值h4，是指：将水进口温度T1和水进口压力p1代入水焓值线性回归方程组，得出水进口焓值h1；将水出口温度T2和水出口压力p2代入水焓值线性回归方程组，得出水出口焓值h2；将制冷剂进口温度T3和制冷剂进口压力p3代入制冷剂焓值线性回归方程组，得出制冷剂进口焓值h3；将制冷剂出口温度T4和制冷剂出口压力p4代入制冷剂焓值线性回归方程组，得出制冷剂出口焓值h4。优选地，所述水进口温度T1和水进口压力p1分别通过设置在被测试空调机组的冷凝器水箱进水侧管道内部的温度传感器和压力传感器测量获得；所述水出口温度T2和水出口压力p2分别通过设置在被测试空调机组的冷凝器水箱出水侧管道内部的温度传感器和压力传感器测量获得；所述制冷剂进口温度T3和制冷剂进口压力p3分别通过设置在被测试空调机组的冷凝器盘管输入端管道内部的温度传感器和压力传感器测量获得；所述制冷剂出口温度T4和制冷剂出口压力p4分别通过设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调机组性能在线检测方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，将现有关于水和制冷剂的温度‑压力‑焓值列表存储到数据库中，以构建水焓值数据库和制冷剂焓值数据库；第二步，将检测设备连接到被测试空调机组上；启动被测试空调机组和检测设备；在一段时间内采集被测试空调机组的测试数据，测试数据包括水进口温度T

【技术特征摘要】
1.一种空调机组性能在线检测方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，将现有关于水和制冷剂的温度-压力-焓值列表存储到数据库中，以构建水焓值数据库和制冷剂焓值数据库；第二步，将检测设备连接到被测试空调机组上；启动被测试空调机组和检测设备；在一段时间内采集被测试空调机组的测试数据，测试数据包括水进口温度T1、水进口压力p1、水体积流量V、水密度ρ、水出口温度T2、水出口压力p2、制冷剂进口温度T3、制冷剂进口压力p3、制冷剂质量流量m、制冷剂出口温度T4和制冷剂出口压力p4；第三步，将测试数据采用GRI算法统一转换成数字属性；根据测试数据选取温度范围和压力范围；在水焓值数据库和制冷剂焓值数据库中分别选取所述温度范围和压力范围内水的焓值数据和制冷剂的焓值数据；第四步，对水的焓值数据和制冷剂的焓值数据分别采用线性拟合方式得到水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组，水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组的自变量均为温度和压力，因变量均为焓值；采用指数平滑法分别对水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组进行优化；第五步，判断水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组是否均符合精度要求：若符合则跳至第六步；否则对不符合精度要求的水焓值线性回归方程组和/或制冷剂焓值线性回归方程组采用另一种线性拟合方式重新拟合得到新的水焓值线性回归方程组和/或制冷剂焓值线性回归方程组，并采用指数平滑法进行优化，直至符合精度要求；第六步，利用水焓值线性回归方程组和制冷剂焓值线性回归方程组计算水进口焓值h1、水出口焓值h2、制冷剂进口焓值h3和制冷剂出口焓值h4；将水进口焓值h1和水出口焓值h2储存到水焓值数据库中，将制冷剂进口焓值h3和制冷剂出口焓值h4储存到制冷剂焓值数据库中；计算水侧换热量Q、制冷剂侧换热量Q’和换热比率R：Q＝ρ均×V均×(|h1-h2|)；Q'＝m均×(|h3-h4|)；其中，ρ均为水密度ρ的均值，V均为水体积流量V的均值；m均为制冷剂质量流量m的均值；判断换热比率R和预设比率阈值的大小：若R＜预设比率阈值，则判定被测试空调机组为合格，否则判定被测试空调机组为不合格。2.根据权利要求1所述的空调机组性能在线检测方法，其特征在于：在所述第三步中，根据测试数据选取温度范围和压力范围；在水焓值数据库和制冷剂焓值数据库中分别选取所述温度范围和压力范围内水的焓值数据和制冷剂的焓值数据，是指：查找水进口温度T1和水出口温度T2两组测试数据中的最大值MAX水温和最小值MIN水温；查找水进口压力p1和水出口压力p2两组测试数据中的最大值MAX水压和最小值MIN水压；查找制冷剂进口温度T3和制冷剂出口温度T4两组测试数据中的最大值MAX制冷剂温度和最小值MIN制冷剂温度；查找制冷剂进口压力p3和制冷剂出口压力p4两组测试数据中的最大值MAX制冷剂压力和最小值MIN制冷剂压力；设定水温度范围为[MIN水温,MAX水温]，水压力范围为[MIN水压、MAX水压]，制冷剂温度范围为[MIN制冷剂温度、MAX制冷剂温度]，制冷剂压力范围为[MIN制冷剂压力、MAX制冷剂压力]；在水焓值数据库中选取温度在水温度范围内且压力在水压力范围内的所有焓值数据作为水的焓值数据；在制冷剂焓值数据库中选取温度在制冷剂温度范围内且压力在制冷剂压力范围内的所有焓值数据作为制冷剂的焓值数据。3.根据权利要求1所述的空调机组性能在线检测方法，其特征在于：在所述第五步中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪清，童蕾，
申请(专利权)人：广东机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44