一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及制冷剂测试技术领域，尤其涉及一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置及方法。一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置，所述高压密封容器包括耐压玻璃管，所述粘度测试装置包括毛细管粘度计和升降装置，所述毛细管粘度计位于耐压玻璃管的内部，所述升降装置包括设置于耐压玻璃管外部可沿管壁上下移动的磁铁和可在磁铁吸附作用下带动毛细管粘度计上下移动的金属。还提供了一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的方法。该装置具有简单、操作方便、安全可靠，所述粘度测试装置所能承受的最大压力取决于高压密封装置的密封容器的承压能力，与毛细管粘度计无关，可用于高压状态下液体运动粘度的测定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制冷剂测试
，尤其涉及一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置及方法。
技术介绍
在替代制冷剂的研究领域，制冷剂与相应冷冻机油的溶解特性一直受到广泛关注。空调系统一般要求冷冻机油与制冷剂有一定的相溶性，两者相溶性好，制冷剂在冷冻机油中溶解量大，系统回油快，但是可能引发的另外一个问题是，制冷剂会稀释冷冻机油，造成两者混合物的粘度下降，进而影响其润滑性能。面对新制冷剂的多样化以及相应冷冻机油研发的严峻形式，快速而准确的获得制冷剂和相应的冷冻机油中在不同温度和压力下的溶解特性数据(包括制冷剂在冷冻机油中的溶解度及两者混合溶液的粘度)对冷冻机油的研发和压缩机的设计都具有重大意义。目前还没有能同时测试冷冻机油中制冷剂溶解度及两者混合溶液粘度的标准仪器。中国专利申请号201210100945.1公开了一种测量冷冻机油中制冷剂溶解度的装置及测定方法，但该装置不能测定混合溶液的粘度指标，且该方法的测试压力局限性很大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置及方法，由毛细管粘度计、金属和磁铁组成的粘度测试装置，结构简单，承压性能好，测试可重复性高，测试结果准确可靠，所述粘度测试装置所能承受的最大压力取决于高压密封装置的密封容器的承压能力，与毛细管粘度计无关，可用于高压状态下液体运动粘度的测定。该装置具有简单、操作方便、安全可靠，不仅能够准确地测量冷冻机油中制冷剂的溶解量，还能测定高压状态下混合溶液的溶解粘度。可根据所测量液体的粘度范围选择不同管径的毛细管，测量适用范围广。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置，包括恒温系统和设置于恒温系统中的高压密封容器，所述高压密封容器包括耐压玻璃管，所述耐压玻璃管内设置有粘度测试装置，所述粘度测试装置包括毛细管粘度计和升降装置，所述毛细管粘度计位于耐压玻璃管的内部，所述升降装置包括设置于耐压玻璃管外部可沿管壁上下移动的磁铁和设置于耐压玻璃管内部与毛细管粘度计相连接的可在磁铁吸附作用下带动毛细管粘度计上下移动的金属。作为本技术方案的优选方案之一，所述磁铁均匀环设在耐压玻璃管的外部，所述金属的重心与所述毛细管粘度计的重心在一条竖直线上，以保证毛细管粘度计保持竖直状态上下移动。作为本技术方案的优选方案之一，所述耐压玻璃管的上部密封连接有上接头，所述上接头上开设有与四通接头的第一个连接口相连接的通孔，所述四通接头的第二连接口、第三连接口和第四连接口分别连接有压力传感器、温度传感器和针阀，所述针阀通过连接管路连接抽真空及冲注制冷剂系统。作为本技术方案的优选方案之一，所述抽真空及冲注制冷剂系统包括真空泵和制冷剂容器，所述真空泵通过真空管路连接针阀，所述真空管路上还设置有第一阀门；所述制冷剂容器通过制冷管路连接针阀，所述制冷管路上还设置有第二阀门。作为本技术方案的优选方案之一，所述耐压玻璃管的外部还套接有下接头，所述下接头的外部连接在固定支架上，所述恒温系统包括恒温浴槽和设置在恒温浴槽中的温浴介质，所述恒温浴槽的槽壁上开设有透明视窗，且所述固定支架位于恒温浴槽内。作为本技术方案的优选方案之一，所述压力传感器上连接有压力显示仪表，所述温度传感器上连接有温度显示仪表，所述升降装置还连接有位于恒温浴槽外部的升降控制器。一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的方法，包括如下步骤：步骤1、根据耐压玻璃管的容积，用天平称取定量的待测冷冻机油于耐压玻璃管内，冷冻机油的质量记为m0，同时放入毛细管粘度计，并将毛细管粘度计完全浸没在冷冻机油中；步骤2、将耐压玻璃管与压力传感器、温度传感器、针阀利用上接头、下接头、密封垫片、四通接头组装好，保证密封，称取组合装置质量记为m1；步骤3、用连接管路将针阀与真空泵和制冷剂气瓶连接，关闭第二阀门，打开第一阀门和针阀，抽真空25min-35min，使耐压玻璃管及管路内的真空度至设定真空，关闭第一阀门，打开第二阀门，将制冷剂注入到耐压玻璃管中，注入一定量后，关闭针阀，拆除连接管路，称取注入制冷剂后组合装置的质量记为m2，制冷剂的质量M＝m2-m1；步骤4、设置恒温浴槽的温度为所测温度，将上述组合装置放入恒温浴槽中，恒温槽内的温浴介质要能淹没玻璃耐压管上接头；步骤5、在恒温浴槽面板上方安装好升降控制器，升降控制器与磁铁连接，将磁铁贴近耐压玻璃管下部并与所述金属等高，对升降装置进行上升和下降操作，带动毛细管进行上升和下降，使得毛细管粘度计中液体无气泡；步骤6、利用升降控制装置和磁铁将毛细管粘度计提升使其脱离外部液体，管内液体从下部流出，当液面下降到粘度计上刻度线时用秒表开始计时，当液面下降到粘度计下刻度线时停止计时；此过程重复测定至少三次，取所测时间的平均值为冷冻机油与制冷剂混合介质的平均流动时间t；步骤7、冷冻机油与制冷剂混合介质运动粘度采用下式计算：ν＝A·t-B/t，ν—运动粘度，mm2/s；t—液面经过两刻度线所需的时间，s；A、B—粘度计常数。作为本技术方案的优选方案之一，还包括步骤8、待温度传感器达到设定温度时，每隔约15min观察一次压力传感器的数值，当压力显示仪表的显示值稳定25min-35min不变化时，认为已达到平衡，记录此时的压力值P(MPa)和玻璃管内液面高度h。步骤9、根据温度和对应的压力确定气态制冷剂的密度ρ，根据耐压玻璃管、连接接头管路的总体积和冷冻机油与液态制冷剂液面高度确定气态制冷剂体积V；c、采用下式计算制冷剂溶解度(溶解质量分数)： X = M - ρ V m 0 + M - ρ V ]]>式中：X-制冷剂溶解度；m0-冷冻机油质量，单位为g；M-制冷剂的质量，g；ρ-气态制冷剂的密度，单位是g/mL；V-气态制冷剂的体积，单位是mL。作为本技术方案的优选方案之一，所述步骤6中，若毛细管粘度计出现气泡，则重新调整至无气泡后再开始计时。作为本技术方案的优选方案之一，步骤1之前，需先用已知粘度的液体对毛细管粘度计常数A、B进行标定，才能直接采用上式计算混合介质粘度。有益效果：由毛细管粘度计、金属和磁铁组成的粘度测试装置，结构简单，承压性能好，测试可重复性高，测试结果准确可靠，当毛细管粘度计从液面中被提起后，毛细管粘度计本体内外压力平衡，毛细管粘度计内的液体仅在重力作用下开始下流，记录液体流过粘度计上、下刻度线所用时间即可计算出其运动粘度值。所述粘度测试装置所能承受的最大压力取决于高压密封装置的密封容器的承压能力，与毛细管粘度计无关，可用于高压状态下液体运动粘度的测定。该装置具有简单、操作方便、安全可靠，不仅能够准确地测量冷冻机油中制冷剂的溶解量，还能测定高压状态下混合溶液的溶解粘度。可根据所测量液体的粘度范围选择不同管径的毛细管，测量适用范围广。附图说明图1是本专利技术实施例1提供的一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置的结构示意图。图中：1、恒温浴槽；2、温浴介质；3、固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置，包括恒温系统和设置于恒温系统中的高压密封容器，其特征在于，所述高压密封容器包括耐压玻璃管(4)，所述耐压玻璃管(4)内设置有粘度测试装置，所述粘度测试装置包括毛细管粘度计(5)和升降装置，所述毛细管粘度计(5)位于耐压玻璃管(4)的内部，所述升降装置包括设置于耐压玻璃管(4)外部可沿管壁上下移动的磁铁(20)和设置于耐压玻璃管(4)内部与毛细管粘度计(5)相连接的可在磁铁(20)吸附作用下带动毛细管粘度计(5)上下移动的金属(21)。

【技术特征摘要】
1.一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置，包括恒温系统和设置于恒温系统中的高压密封容器，其特征在于，所述高压密封容器包括耐压玻璃管(4)，所述耐压玻璃管(4)内设置有粘度测试装置，所述粘度测试装置包括毛细管粘度计(5)和升降装置，所述毛细管粘度计(5)位于耐压玻璃管(4)的内部，所述升降装置包括设置于耐压玻璃管(4)外部可沿管壁上下移动的磁铁(20)和设置于耐压玻璃管(4)内部与毛细管粘度计(5)相连接的可在磁铁(20)吸附作用下带动毛细管粘度计(5)上下移动的金属(21)。2.根据权利要求1所述的测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置，其特征在于，所述磁铁(20)均匀环设在耐压玻璃管(4)的外部，所述金属(21)的重心与所述毛细管粘度计(5)的重心在一条竖直线上，以保证毛细管粘度计(5)保持竖直状态上下移动。3.根据权利要求1或2所述的测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置，其特征在于，所述耐压玻璃管(4)的上部密封连接有上接头(7)，所述上接头(7)上开设有与四通接头(8)的第一个连接口相连接的通孔，所述四通接头(8)的第二连接口、第三连接口和第四连接口分别连接有压力传感器(9)、温度传感器(17)和针阀(11)，所述针阀(11)通过连接管路(12)连接抽真空及冲注制冷剂系统。4.根据权利要求3所述的测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置，其特征在于，所述抽真空及冲注制冷剂系统包括真空泵(15)和制冷剂容器(16)，所述真空泵(15)通过真空管路连接针阀(11)，所述真空管路上还设置有第一阀门(13)；所述制冷剂容器(16)通过制冷管路连接针阀(11)，所述制冷管路上还设置有第二阀门(14)。5.根据权利要求3所述的测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置，其特征在于，所述耐压玻璃管(4)的外部还套接有下接头(6)，所述下接头(6)的外部连接在固定支架(3)上，所述恒温系统包括恒温浴槽(1)和设置在恒温浴槽(1)中的温浴介质，所述恒温浴槽(1)的槽壁上开设有透明视窗，且所述固定支架(3)位于恒温浴槽(1)内。6.根据权利要求5所述的测量冷冻机油与制冷剂混合介质的装置，其特征在于，所述压力传感器(9)上连接有压力显示仪表(10)，所述温度传感器(17)上分别连接有温度显示仪表(18)，所述升降装置还连接有位于恒温浴槽(1)外部的升降控制器(19)。7.一种测量冷冻机油与制冷剂混合介质的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、根据耐压玻璃管(4)的容积，用天平称取定量的待测冷冻机油于耐压玻璃管(4)内，冷冻机油的质量记为m0，同时放入毛细管粘度计(5)，并将毛细管粘度计(5)完全浸没于冷冻机油中；步骤2、将耐压玻璃管(4)与压力传感器(9)、温度传感器(17)、针阀(11)利用上接头(7)、下接头(6)、密封垫片、四通接头(8)组装好，保证密封，称取组合装置质量记为m1；步骤3、用连接管路(12)将针阀(11)与真...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小青，史正良，苏圣桐，单彩侠，陈晓晓，
申请(专利权)人：珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44