专利名称：一种蒸发器结霜的综合判断方法
技术领域：
本发明涉及蒸发器结霜程度判断技术领域，具体是一种蒸发器结霜的综合判断方法。
背景技术：
当前，在制冷行业，使用蒸发器进行制冷的设备越来越多，当蒸发器结霜时，制冷 效率大为降低，有效判断结霜程度成为提升制冷效率、节约能源的一个重要方法。当前，对 结霜程度的判断基本上均是通过温度采样和压力采样进行间接判断，而没有直接测量结霜 厚度的方法。间接判断方法由于受各种因素影响，会因为系统和工况的差别而造成误判和 判断差异过大的问题，经常出现无霜时也启动化霜，或者结霜过度还不会化霜的情况。这种 情况的出现，即浪费了能源和制冷效率，也减少了设备的使用寿命。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种蒸发器结霜的综合判断方法，可 以直接测量蒸发器结霜的厚度。本发明是以如下技术方案实现的一种蒸发器结霜的综合判断方法，在距离蒸发 器最易结霜表面设置一个超声波收发装置，超声波收发装置发出的超声波垂直于蒸发器的 表面；超声波收发装置采集到的信号送入控制器进行处理；为了不影响结霜的厚度，超声 波收发装置的安装以不实质影响蒸发器表面的气流为准，同时要求对超声波的收发采样时 间分辨率为10纳秒以下，对超声波的表面反射的接受差异高度小于0. 1毫米；其具体计算 方法如下(1)在蒸发器表面未结霜或者在化霜结束时，超声波收发装置进行一次测量，控制 器记录超声波束从发出到接收到最先返回的反射信号的时间为tl ；(2)在制冷过程中每隔设定的时间进行采样一次，第η次测得的从超声波束发出 到接受到返回信号的时间为tn ；此时蒸发器表面的结霜厚度为(tl-tn)*V/2 ；其中V是超 声波的传播速度；(3)当测量到蒸发器表面的结霜厚度>设定的化霜参考厚度值时，控制器启动化 霜装置进行化霜。本发明的有益效果是该方法利用超声波信号，对蒸发器的结霜面定时进行测量， 依据结霜前后的超声波的测量时间差来判断结霜的厚度，并辅之与最长化霜时间、化霜终 止温度、最长化霜周期、化霜结束后自动调整采样基准等辅助手段进行辅助判断，提高了判 断精度和制冷效率，节约能源。
下面结合附图对本发明作进一步说明。附图是本发明原理图。
图中1、超声波收发装置，2、控制器，3、蒸发器，4、化霜装置。
具体实施例方式如附图所示，一种蒸发器结霜的综合判断方法，在距离蒸发器3最易结霜表面的 合适高度设置一个超声波收发装置1，蒸发器3内部安装有用于化霜的化霜装置4 ；超声波 收发装置1、蒸发器3和化霜装置4与控制器2连接。超声波收发装置1发出的超声波发射 方向垂直于蒸发器3的表面，其安装以不实质影响蒸发器3表面的气流为准，这样做的目的 是为了不影响结霜的厚度，同时要求对超声波的收发采样时间分辨率为10纳秒以下，对超 声波的表面反射的接受差异高度小于0. 1毫米。这样，设备可以对结霜现象的微小差异均 能够检测出来。其具体计算方法如下(1)在蒸发器表面未结霜或者在 化霜结束时，超声波收发装置进行一次测量，控制 器记录超声波束从发出到接收到最先返回的反射信号的时间为tl ；(2)在制冷过程中每隔设定的时间进行采样一次，第η次测得的从超声波束发出 到接受到返回信号的时间为tn ；此时蒸发器表面的结霜厚度为(tl-tn)*V/2 ；其中V是超 声波的传播速度；(3)当测量到蒸发器表面的结霜厚度>设定的化霜参考厚度值时，控制器启动化 霜装置进行化霜。为了消除上次声波的影响，在制冷过程中采样的时间间隔不低于20秒。工作原理在表面未结霜或者在化霜结束时，进行一次测量，控制器记录超声波束 从发出到接收到最先返回的反射信号的时间为tl ；在制冷过程中每隔设定的时间(这个时 间间隔依据系统和工况自行设定，以结霜速度为参考，间隔时间内结霜厚度变化小于需要 化霜时厚度的5%左右为宜，但采样时间间隔控制在20秒以上，以消除上次声波反射的干 扰。)采样一次，若第η次测得的从超声波束发出到接受到返回信号的时间为tn;则此时 的结霜参考厚度为(tl-tn)*V/2;其中V是超声波的传播速度。依据系统和工况的实际情 况设定需要化霜的参考厚度值，当测量到蒸发器表面的结霜厚度>设定的化霜参考厚度值 时，则启动化霜装置进行化霜。以上方法，可以去除超声波发生和返回的的系统误差，其误 差只同系统时钟和制冷系统的工况环境有关，可以达到很高的精确度。按照超声波的收发 采样时间的分辨为10纳秒计算，则测量到的高度分辨率可以达到(10纳秒*340米/秒)/2 =1. 7微米，这样的分辨率足以满足结霜厚度的变化测量要求。本发明的结霜判断方法还可以结合一些辅助方式作为判断基准的保护手段，例如 最长化霜时间、化霜终止温度、最长化霜周期等，已达到能够进行基准修正和判断失效保护 等。当达到设定时间或温度时，控制器自动启动化霜装置进行工作。
权利要求
1.一种蒸发器结霜的综合判断方法，其特征在于在距离蒸发器最易结霜表面设置一 个超声波收发装置，超声波收发装置发出的超声波垂直于蒸发器的表面；超声波收发装置 采集到的信号送入控制器进行处理；超声波收发装置的安装以不实质影响蒸发器表面的气 流为准，同时要求对超声波的收发采样时间分辨率为10纳秒以下，对超声波的表面反射的 接受差异高度小于0.1毫米；其具体计算方法如下(1)在蒸发器表面未结霜或者在化霜结束时，超声波收发装置进行一次测量，控制器记 录超声波束从发出到接收到最先返回的反射信号的时间为tl ；(2)在制冷过程中每隔设定的时间进行采样一次，第η次测得的从超声波束发出到接 受到返回信号的时间为tn ；此时蒸发器表面的结霜厚度为(tl-tn)*V/2 ；其中V是超声波 的传播速度；(3)当测量到蒸发器表面的结霜厚度>设定的化霜参考厚度值时，控制器启动化霜装 置进行化霜。
2.根据权利要求1所述的一种蒸发器结霜的综合判断方法，其特征在于在制冷过程 中采样的时间间隔不低于20秒。
全文摘要
本发明公开了一种蒸发器结霜的综合判断方法，涉及蒸发器结霜程度判断技术领域。在蒸发器的表面上方安装一超声波收发装置，超声波收发装置采集到的信号送入控制器进行处理；其具体计算方法如下在蒸发器表面未结霜或者在化霜结束时，超声波收发装置进行一次测量，控制器记录超声波束从发出到接收到最先返回的反射信号的时间为t1；在制冷过程中每隔设定的时间进行采样一次，第n次测得的从超声波束发出到接受到返回信号的时间为tn；此时蒸发器表面的结霜厚度为(t1-tn)*V/2；当测量到蒸发器表面的结霜厚度≥设定的化霜参考厚度值时，则启动化霜装置进行化霜。优点是提高了判断精度和制冷效率，节约能源。
文档编号F25B49/00GK102102926SQ201110036478
公开日2011年6月22日 申请日期2011年1月30日 优先权日2011年1月30日
发明者聂文歌, 胡峰, 贾广华 申请人:江苏省精创电气股份有限公司