测量润滑油稀释度的方法、传感器和检测油位的方法技术

本发明专利技术的实施例公开了一种测量压缩机的润滑油稀释度的方法。具体地，该方法包括以下步骤：设置在压缩机的外壳上的传感器的头部测量在所述压缩机内部的油池内的液体的相对介电常数；基于预先确定的不同混合比例的同一润滑油与同一制冷剂的混合物的润滑油稀释度与相应的相对介电常数的拟合关系计算获得与所述传感器测量的所述液体的相对介电常数对应的润滑油稀释度；其中，所述液体为润滑油或者润滑油与制冷剂的混合物。另外，本发明专利技术还提供了传感器、检测压缩机内的油位是否正常的方法和压缩机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供热通风空调冷冻系统
，尤其涉及压缩机内的润滑油的稀释度和油位的检测。
技术介绍
在压缩机运转的过程中，由于非常高的油稀释度会导致润滑油功能失效从而毁坏压缩机。尤其是在回液工况下，制冷剂会溶解到润滑油里面。由于制冷剂溶解到油里面会稀释润滑油，导致油的粘度降低，最终导致压缩机轴磨损严重而毁坏压缩机。因此，压缩机油池内制冷剂和油的溶解率必须被实时监控以确保有效的润滑。一旦发现油的稀释度高于上限，立刻关闭压缩机或者通过适当的方法降低润滑油稀释度。当前，润滑油的稀释度可以通过测量润滑油和制冷剂混合物的粘度、密度或者光在里面的吸收率或者折射率来得到制冷剂在润滑油里面的溶解率来得到。当前的润滑油稀释度测量方法要么成本太高(4万到16万元一只传感器)，要么安装很复杂，并且它们需要大量的数据处理。因此这些方法只适用于实验室做研究，而不适用广泛的工业应用。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。本专利技术的目的之一是提供一种在线检测压缩机内润滑油的稀释度的方法、传感器和检测压缩机的油位的方法和压缩机。根据本专利技术的一个方面，提供了一种测量压缩机的润滑油稀释度的方法，包括：设置在压缩机的外壳上的传感器的头部测量在所述压缩机内部的油池内的液体的相对介电常数；基于预先确定的不同混合比例的同一润滑油与同一制冷剂的混合物的润滑油稀释度与相应的相对介电常数的拟合关系计算获得与所述传感器测量的所述液体的相对介电常数对应的润滑油稀释度；其中，所述液体为润滑油或者润滑油与制冷剂的混合物。在一个示例中，所述方法还包括：根据所述相对介电常数的变化来监测所述润滑油的稀释度的变化。在一个示例中，所述传感器的头部包括中间铜柱、和包围所述铜柱且与所述铜柱间隔开的外层套筒，其中润滑油从所述铜柱和外层套筒之间的空间流过。在一个示例中，所述传感器的头部的长度为L，真空的介电常数为ε0，润滑油和制冷剂的混合物的相对介电常数为εr，外层套筒的内径为R和中间铜柱的外径为r，其中电容与相对介电常数的关系为： C = Q ΔU = 2 π ϵ 0 ϵ r L In R r . ]]>在一个示例中，所述润滑油为PVE68，制冷剂为R410A，所述预先确定的润滑油稀释度x与相应的相对介电常数y之间的函数关系为：y＝0.0003x2+0.0416x+2.8374，其中x的取值范围为0％-100％。在一个示例中，所述润滑油为160SZ，制冷剂为R410A。在一个示例中，所述方法还包括：基于所检测的相对介电常数，在测量所述润滑油稀释度的同时，检测压缩机内的润滑油的油位是否正常。在一个示例中，如果所检测的介电常数大于所述油池内的液体在液态下的相对介电常数，则压缩机内的油位正常；如果所检测的介电常数小于所述油池内的液体在气态下的相对介电常数，则压缩机内的油位不正常。在一个示例中，所述油池内的液体在液态下的相对介电常数为3.14；所述油池内的液体在气态下的相对介电常数为1.46。根据本专利技术的另一方面，提供了一种传感器，包括：检测头，所述检测头沿水平方向插入到压缩机的油池内，并且配置
成检测所述油池内的液体的相对介电常数；第一计算单元，配置成根据所述相对介电常数计算所述液体的油稀释度；第二计算单元，配置成根据所述相对介电常数显示所述油池内的油位是否低于或高于所述检测头。在一个示例中，所述传感器设置在压缩机的外壳上，所述传感器的头部测量在所述压缩机内部的油池内液体的相对介电常数，进而基于预先确定的不同混合比例的同一润滑油与同一制冷剂的混合物的润滑油稀释度与相应的相对介电常数的拟合关系计算获得与所述传感器测量的所述液体的相对介电常数对应的润滑油稀释度，其中，所述液体为润滑油或者润滑油与制冷剂的混合物。在一个示例中，所述传感器的头部包括中间铜柱、和包围所述铜柱且与所述铜柱间隔开的外层套筒，其中润滑油从所述铜柱和外层套筒之间的空间流过。在一个示例中，所述传感器的第二计算单元基于所检测的相对介电常数，在测量所述润滑油稀释度的同时，检测压缩机内的润滑油的油位是否正常。在一个示例中，如果所检测的相对介电常数大于所述油池内的液体在液态下的相对介电常数，则第二计算单元显示压缩机内的油位正常；如果所检测的介电常数小于所述油池内的液体在气态下的相对介电常数，则第二计算单元显示压缩机内的油位不正常。在一个示例中，一种检测压缩机内的油位是否正常的方法，包括：检测压缩机油池内液体的相对介电常数；基于所检测的相对介电常数，检测压缩机的油池内的润滑油的油位是否正常；如果所检测的相对介电常数大于所述油池内的液体在液态下的相对介电常数，则显示压缩机内的油位正常；如果所检测的介电常数小于所述油池内的液体在气态下的相对介电常数，则显示压缩机内的油位不正常。在一个示例中，提供了一种压缩机，包括根据上述的传感器。本专利技术的各实施例提供的测量润滑油稀释度的方法、传感器、测量压缩机内的油位的方法和压缩机通过测量润滑油和制冷剂的混合物的介电常数，来至少获得润滑油的稀释度或油位，甚至同时获得上述两者。附图说明本专利技术的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术的一个实施例的处于润滑油中的传感器的使用状态示意图；图2是图1所示的传感器暴露于气态制冷剂中的使用状态示意图；图3是图1所示的传感器的头部的示意图；图4是在润滑油为PVE68和制冷剂为R410A的情况下，润滑油稀释度x与相应的相对介电常数y之间的关系图。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图1-4，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。在本专利技术的一个实施例中，提供了一种测量压缩机的润滑油稀释度的方法和使用该方法测量压缩机的润滑油的稀释度的传感器。如图1和2所示，在压缩机1内部的底端设置(提供或储存)有成某一混合比例的润滑油与制冷剂的混合物2。在此需要说明的是，此处所述的每一混合比例意思是制冷剂在该混合物2中的比例为0-100％，即可以没有制冷剂，可以具有某一比例的制冷剂以及全是制冷剂。一个传感器3被安装在压缩机1的外壳上。该传感器3采用电容检测原理进行检测。传感器3的头部能够测量在压缩机1内部的底端处的成某一混合比例的润滑油与制冷剂的混合物2的介电常数，进而获得对应的相对介电常数，从而可以基于预先确定的不同混合比例的同一润滑油与同一制冷剂的混合物2的润滑油稀释度与相应的相对介电常数的拟
合关系计算获得此时与所述传感器测量的所述液体的相对介电常数对应的润滑油稀释度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量压缩机的润滑油稀释度的方法，包括：设置在压缩机的外壳上的传感器的头部测量在所述压缩机内部的油池内的液体的相对介电常数；基于预先确定的不同混合比例的同一润滑油与同一制冷剂的混合物的润滑油稀释度与相应的相对介电常数的拟合关系计算获得与所述传感器测量的所述液体的相对介电常数对应的润滑油稀释度；其中，所述液体为润滑油或者润滑油与制冷剂的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种测量压缩机的润滑油稀释度的方法，包括：设置在压缩机的外壳上的传感器的头部测量在所述压缩机内部的油池内的液体的相对介电常数；基于预先确定的不同混合比例的同一润滑油与同一制冷剂的混合物的润滑油稀释度与相应的相对介电常数的拟合关系计算获得与所述传感器测量的所述液体的相对介电常数对应的润滑油稀释度；其中，所述液体为润滑油或者润滑油与制冷剂的混合物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述相对介电常数的变化来监测所述润滑油的稀释度的变化。3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器的头部包括中间铜柱、和包围所述铜柱且与所述铜柱间隔开的外层套筒，其中润滑油从所述铜柱和外层套筒之间的空间流过。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述传感器的头部的长度为L，真空的介电常数为ε0，润滑油和制冷剂的混合物的相对介电常数为εr，外层套筒的内径为R和中间铜柱的外径为r，其中电容与相对介电常数的关系为： C = Q ΔU = 2 π ϵ 0 ϵ r L In R r . ]]>5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述润滑油为PVE68，制冷剂为R410A，所述预先确定的润滑油稀释度x与相应的相对介电常数y之间的函数关系为：y＝0.0003x2+0.0416x+2.8374，其中x的取值范围为0％-100％。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述润滑油为160SZ，制冷剂为R410A。7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：基于所检测的相对介电常数，在测量所述润滑油稀释度的同时，检测压缩机内的润滑油的油位是否正常。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果所检测的介电常数大于所述油池内的液体在液态下的相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙英科，李靖远，刘鹏，张乐平，菲利普·德威特，皮埃尔·吉尼，范亮，王东东，
申请(专利权)人：丹佛斯天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12