一种制冷压力容器的增压系统及声发射检测方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种制冷压力容器的增压系统及声发射检测方法。

背景技术：

材料中局部快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射，声发射是一种常见的物理现象，大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要借助灵敏的声发射传感器才能检测出来。用声发射传感器探测、记录、分析声发射信号，并利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术。

现有技术中，往往通过声发射技术检测材料或容器表面是否存在破损或断裂。但是当通过声发射技术检测制冷压力容器是否损坏时，制冷压力容器需要通过压缩机压缩制冷剂，压缩机在运行状态时，震动和噪声均特别严重。所以进行声发射检测数据的采集时，声发射检测数据中包含大量震动和噪声信号，影响制冷压力容器的缺陷检测的准确性。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种制冷压力容器的增压系统及声发射检测方法，以解决现有制冷压力容器缺陷检测不准确的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种制冷压力容器的增压系统，包括：热水炉、第一水泵、过滤器和至少一个制冷压力容器；

所述热水炉的输出端通过第一管道分别与所述至少一个制冷压力容器的管程连通，用于通过所述第一管道内的所述第一水泵将所述热水炉中加热后的水泵入所述至少一个制冷压力容器的管程内；

所述至少一个制冷压力容器的壳程中均设置有制冷剂；通过所述第一水泵泵入所述制冷压力容器的水通过传导辐射将热量传递至所述制冷剂，使得所述制冷压力容器处于升压状态或保压状态；所述升压状态或所述保压状态为所述制冷压力容器的声发射检测的可执行状态；

所述至少一个制冷压力容器的管程分别通过第二管道与所述热水炉的输入端连通，用于通过所述第二管道内的过滤器将所述制冷压力容器降温后的水输送回所述热水炉。

可选的，所述制冷压力容器至少包括蒸发器和冷凝器。

可选的，所述制冷剂为1，1，1，2-四氟乙烷或二氯二氟甲烷。

可选的，所述制冷压力容器的增压系统还包括：第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；所述第一阀门设置于所述第一水泵和所述蒸发器之间的第一管道上，用于控制所述热水炉中加热后的水进入所述蒸发器内；所述第二阀门设置于所述第一水泵和所述冷凝器之间的第一管道上，用于控制所述热水炉中加热后的水进入所述冷凝器；所述第三阀门设置于所述蒸发器和所述过滤器之间的第二管道上，用于控制所述蒸发器内降温后的水输送回所述热水炉；所述第四阀门设置于所述冷凝器和所述过滤器之间的第二管道上，用于控制所述冷凝器内降温后的水输送回所述热水炉。

可选的，所述制冷压力容器的增压系统还包括：第五阀门和第六阀门；所述第五阀门通过第三管道与所述蒸发器连通，用于排放所述蒸发器内的气体；所述第六阀门通过第三管道与所述冷凝器连通，用于排放所述冷凝器内的气体。

可选的，所述第一管道和所述第二管道内表面均设置有保温层。

可选的，通过声发射传感器进行所述制冷压力容器的声发射检测。

第二方面，本发明实施例提供了一种制冷压力容器的声发射检测方法，适用于本发明任意实施例提供的制冷压力容器的增压系统，所述制冷压力容器的声发射检测方法，包括：

在所述制冷压力容器未处于制冷状态时，控制所述制冷压力容器的增压系统的热水炉加热；

在所述制冷压力容器的壳程中设置制冷剂，所述热水炉通过第一水泵泵入所述制冷压力容器的水通过传导辐射将热量传递至所述至少一个制冷压力容器的壳程中的制冷剂，使得所述制冷压力容器处于升压状态或保压状态；

对所述制冷压力容器进行声发射检测。

可选的，控制所述制冷压力容器的增压系统的热水炉加热，包括：控制所述热水炉的加热温度使得所述制冷压力容器的当前压力增至所述制冷压力容器在制冷状态下的压力的1.1～1.2倍；当所述制冷压力容器的当前压力增至所述制冷压力容器在制冷状态下的压力的1.1～1.2倍时，固定所述热水炉的加热温度，以使所述制冷压力容器的当前压力保持不变。

可选的，所述制冷压力容器的当前压力的保持时间为20～40分钟。

本发明中，为制冷压力容器设置一个增压系统，该制冷压力容器的增压系统包括热水炉和至少一个制冷压力容器，所述热水炉的输出端通过第一管道与各制冷压力容器连通，并且热水炉的输入端通过第二管道与各制冷压力容器连通，从而将加热后的水输入至制冷压力容器与制冷压力容器的壳程中的制冷剂进行热交换，并将制冷压力容器内热交换后降温的水输送回热水炉进行重新加热。在水的循环过程中，制冷压力容器随制冷剂温度的升高处于升压状态或保压状态，使得声发射检测过程发生在制冷压力容器升压状态或保压状态，避免制冷压力容器在制冷状态进行声发射检测，提高制冷压力容器活性缺陷检测的准确性，避免制冷压力容器在制冷状态时，压缩机的震动和噪声信号对声发射检测数据的影响。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种制冷压力容器的增压系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种制冷压力容器的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种制冷压力容器的声发射检测方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种制冷压力容器的增压系统，包括：

热水炉、第一水泵、过滤器和至少一个制冷压力容器；

热水炉的输出端通过第一管道分别与至少一个制冷压力容器的管程连通，用于通过第一管道内的第一水泵将热水炉中加热后的水泵入至少一个制冷压力容器的管程内；

至少一个制冷压力容器的壳程中均设置有制冷剂；通过第一水泵泵入制冷压力容器的水通过传导辐射将热量传递至制冷剂，使得制冷压力容器处于升压状态或保压状态；升压状态或保压状态为制冷压力容器的声发射检测的可执行状态；

至少一个制冷压力容器的管程分别通过第二管道与热水炉的输入端连通，用于通过第二管道内的过滤器将制冷压力容器降温后的水输送回热水炉。

声发射检测是从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料表面，引起可以用声发射传感器探测的表面位移，声发射传感器将材料的机械振动转换为电信号，然后放大、处理和记录，再根据得到的声发射信号分析与推断材料是否产生声发射现象。压力容器在进行声发射检测时一般需要进行适当的压力加载，并在压力加载过程中进行检测，本实施例中，制冷压力容器声发射检测即采用声发射检测技术，利用制冷压力容器在压力变化时采集声发射数据，并对声发射数据分析处理，从而判定制冷压力容器是否存在活性缺陷。

本发明实施例中的制冷压力容器的增压系统，为制冷压力容器设置一个增压系统，该制冷压力容器的增压系统包括热水炉和至少一个制冷压力容器，所述热水炉的输出端通过第一管道与各制冷压力容器连通，并且热水炉的输入端通过第二管道与各制冷压力容器连通，从而将加热后的水输入至制冷压力容器与制冷压力容器的壳程中的制冷剂进行热交换，并将制冷压力容器内热交换后降温的水输送回热水炉进行重新加热。在水的循环过程中，制冷压力容器随制冷剂温度的升高处于升压状态或保压状态，使得声发射检测过程发生在制冷压力容器升压状态或保压状态，避免制冷压力容器在制冷状态进行声发射检测，提高制冷压力容器活性缺陷检测的准确性，避免制冷压力容器在制冷状态时，压缩机的震动和噪声信号对声发射检测数据的影响。

以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明实施例提供的一种制冷压力容器的增压系统的结构示意图，如图1所示，制冷压力容器的增压系统包括热水炉11、第一水泵12、过滤器13和至少一个制冷压力容器14。热水炉11能够对热水炉11内的水进行加热，可选的，热水炉11可以为电加热热水炉，可控制热水炉将水加热到想要的温度，例如，加热到90摄氏度，并且热水炉11具有防干烧、漏电保护功能，具有较高的安全性能。热水炉11的输出端a通过第一管道分别与至少一个制冷压力容器11的管程连通，并且第一管道内设置有第一水泵12，能够将热水炉11内加热后的水泵入上述至少一个制冷压力容器14内。

图2是本发明实施例提供的一种制冷压力容器的结构示意图，如图1和图2所示，制冷压力容器14包括外壳和外壳包裹的管道，管道内形成制冷压力容器14的管程141，外壳和管道之间的空间形成制冷压力容器14的壳程142，制冷压力容器14的壳程142设置有制冷剂，所述当热水炉11中加热后的水通过第一水泵12泵入制冷压力容器14的管程141中时，加热后的水通过传导辐射将热量传递至制冷剂中，使得制冷剂温度上升。可选的，制冷剂可以为r134a(1，1，1，2-四氟乙烷)或r22(二氯二氟甲烷)。r22是一种无色气体，不溶于水，并且稳定性较高，是一种相对安全的制冷剂，r134a是一种新型无公害制冷剂，它具有与r12相似的热物理性质，但臭氧消耗潜能为零，温室效应较低，对皮肤眼睛无刺激，不会引起皮肤过敏，相对于r12，r134a无毒、不可燃，是另一种较佳的制冷剂。

制冷剂在壳程142内循环流动，因为管程141内水的传导辐射作用，制冷剂获取大量热量，温度升高，并且制冷剂的压力会随着温度的升高而升高，如表1所示，表1是r22和r134a在饱和状态下温度和压力的对照表，由表1可知，无论是r22还是r134a的制冷剂，其压力值会随着制冷剂温度的升高而增大，示例性的，当r22的温度为30℃时，其压力值为1.193mpa，而当r22的温度为60℃时，其压力值为2.482mpa，当r134a的温度为40℃时，其压力值为1.016mpa，而当r22的温度为65℃时，其压力值为1.891mpa。制冷剂分别与壳程142和管程141接触，则制冷剂压力的增大会对制冷压力容器14的壳程142和管程141产生压力。

表1：r22和r134a在饱和状态下温度和压力的对照表

制冷剂压力的温度的升高导致制冷压力容器14的压力增大，使得制冷压力容器14处于升压状态或保压状态。升压状态指的是制冷压力容器14压力持续上升的状态，保压状态指的是制冷压力容器14压力保持稳定的状态。根据凯撒效应，金属材料在受到拉伸时，当应力不超过之前所受的最大应力，则没有声发射现象产生，一旦应力超过之前材料受到的最大应力，声发射活动性显著，则制冷压力容器14的声发射检测过程可在升压状态或保压状态进行，即制冷压力容器14的升压状态或保压状态为制冷压力容器14的声发射检测的可执行状态。

与此同时，至少一个制冷压力容器14的管程分别通过第二管道与热水炉的输入端b连通，使得制冷压力容器14内降温后的水输送回热水炉11重新进行加热，从而形成一个水循环系统，并通过水循环系统将热量传输至制冷压力容器14的壳程的制冷剂中，使得制冷压力容器14处于升压状态或保压状态，从而便于执行声发射检测。可选的，第二管道内还可以设置有过滤器13，能够对制冷压力容器14输出的水进行过滤和净化，防止制冷压力容器的增压系统内循环的水产生杂质从而堵塞第一管道或第二管道的情况。

继续参考图1，制冷压力容器14可用于冰箱的制冷系统，制冷压力容器14可以为蒸发器14a和冷凝器14b。在制冷压力容器的制冷系统中，压缩机、冷凝器14b、节流阀和蒸发器14a通过管道依次连接，形成制冷压力容器的制冷系统。在制冷状态时，制冷剂能够在上述四个部分中不断循环流动，发生状态变化，与外界进行热量交换。其中，蒸发器14a是输送冷量的设备，制冷剂在蒸发器14a中吸收被冷却物体的热量实现制冷，并且制冷剂成为气态，压缩机能够将压力较低的气态制冷剂压缩成压力较高的气态制冷剂，使得气态制冷剂体积减小，压力升高。压缩机可将压力较高的气态制冷剂输送至冷凝器，在冷凝器中气态制冷剂冷凝成压力较高的液体，向外界放热，经过节流阀节流后，制冷剂形成压力较低的液态，并再次将液态制冷剂输送至蒸发器进行吸热，从而形成制冷状态的整个循环过程。

值得注意的是，制冷压力容器14的增压系统工作的过程中，制冷压力容器的制冷系统是不工作的，其中一个因素是压缩机的噪声会影响声发射检测数据的采集，另一个因素是在制冷系统工作时，即在制冷状态时存在制冷压力容器14不符合凯撒效应的情况，导致制冷压力容器14不易产生声发射现象。具体的，虽然制冷压力容器14在制冷状态下，冷凝器的压力比停机状态下高，符合凯撒效应，有利于活性缺陷的检测，但是对于蒸发器，其制冷状态下比停机状态下压力低，不符合凯撒效应，不利于活性缺陷的检出。

在制冷压力容器14停止制冷状态时，将热水炉11接入制冷压力容器14中，在制冷压力容器14的管程141中通入水，在制冷压力容器14的壳程142中通入制冷剂，使得制冷压力容器14在升温升压状态下进行声发射检测，增强检测准确性，并能够在较短的时间内检测到声发射现象，本实施例中，声发射检测时间可在20～40分钟的范围内，而现有的声发射检测时间较长，有时长达几个小时，检测效率低且影响检测效果。

可选的，继续参考图1，制冷压力容器的增压系统还可以包括：第一阀门151、第二阀门152、第三阀门153和第四阀门154；第一阀门151设置于第一水泵12和蒸发器14a之间的第一管道上，用于控制热水炉11中加热后的水进入蒸发器14a内；第二阀门152设置于第一水泵12和冷凝器14b之间的第一管道上，用于控制热水炉11中加热后的水进入冷凝器14b；第三阀门153设置于蒸发器14a和过滤器13之间的第二管道上，用于控制蒸发器14a内降温后的水输送回热水炉11；第四阀门154设置于冷凝器14b和过滤器13之间的第二管道上，用于控制冷凝器14b内降温后的水输送回热水炉11。各阀门分别控制相应的制冷压力容器14内管程的开关，便于对每个制冷压力容器14单独进行声发射检测。并且，可通过各阀门控制制冷压力容器14内泵入的水的含量。示例性的，可通过第一阀门151和第三阀门153控制蒸发器14a内泵入的水量，以便于对蒸发器14a的壳程内的制冷剂获取的热量进行控制。

可选的，继续参考图1，制冷压力容器14的增压系统还可以包括：第五阀门155和第六阀门156；第五阀门155通过第三管道与蒸发器14a连通，用于排放蒸发器14a内的气体；第六阀门156通过第三管道与冷凝器14b连通，用于排放冷凝器14b内的气体。第五阀门155用于对蒸发器14a的管程进行气体排放，第六阀门156用于对冷凝器14b的管程进行气体排放，使得制冷压力容器传导辐射的热量更加均匀。

可选的，加热炉11还具有注入端c，注入端c设置有第七阀门157，外界可通过第七阀门157向加热炉11内注水。可选的，加热炉11与第一水泵12之间的第一管道上还设置有第八阀门158，加热炉11与过滤器13之间的第二管道上还设置有第九阀门159，便于对加热炉11进行注水控制和水循环控制。

可选的，第一管道和第二管道内表面均设置有保温层，以达到保温的功能，防止热量在空气中的散失和消耗。

可选的，通过声发射传感器进行制冷压力容器的声发射检测。声发射传感器可包括多个检测通道，每个检测通道可分别包括传感器、采集器、仪器主机和计算机，用于实现声发射信号的采集、处理和分析。

基于同一构思，本发明实施例还提供一种制冷压力容器的声发射检测方法，适用于本发明任意实施例提供的制冷压力容器的增压系统。图3是本发明实施例提供的一种制冷压力容器的声发射检测方法的流程示意图，如图3所示，本实施例的方法包括如下步骤：

步骤s110、在制冷压力容器未处于制冷状态时，控制制冷压力容器的增压系统的热水炉加热。

步骤s120、在制冷压力容器的壳程中设置制冷剂，热水炉通过第一水泵泵入制冷压力容器的水通过传导辐射将热量传递至至少一个制冷压力容器的壳程中的制冷剂，使得制冷压力容器处于升压状态或保压状态。

步骤s130、对制冷压力容器进行声发射检测。

本发明实施例中制冷压力容器的声发射检测方法，为制冷压力容器设置一个增压系统，该制冷压力容器的增压系统包括热水炉和至少一个制冷压力容器，所述热水炉的输出端通过第一管道与各制冷压力容器连通，并且热水炉的输入端通过第二管道与各制冷压力容器连通，从而将加热后的水输入至制冷压力容器与制冷压力容器的壳程中的制冷剂进行热交换，并将制冷压力容器内热交换后降温的水输送回热水炉进行重新加热。在水的循环过程中，制冷压力容器随制冷剂温度的升高处于升压状态或保压状态，使得声发射检测过程发生在制冷压力容器升压状态或保压状态，避免制冷压力容器在制冷状态进行声发射检测，提高制冷压力容器活性缺陷检测的准确性，避免制冷压力容器在制冷状态时，压缩机的震动和噪声信号对声发射检测数据的影响。

可选的，控制制冷压力容器的增压系统的热水炉加热，可以包括：控制热水炉的加热温度使得制冷压力容器的当前压力增至制冷压力容器在制冷状态下的压力的1.1～1.2倍；当制冷压力容器的当前压力增至制冷压力容器在制冷状态下的压力的1.1～1.2倍时，固定热水炉的加热温度，以使制冷压力容器的当前压力保持不变。

若制冷压力容器的当前压力大于制冷压力容器在制冷状态下的压力，则制冷压力容器则易发生声检测现象，便于对制冷压力容器进行活性缺陷检测。可将制冷压力容器的当前压力设定为制冷压力容器在制冷状态下的工作压力的1.1～1.2倍，并且当制冷压力容器的当前压力增至制冷压力容器在制冷状态下的压力的1.1～1.2倍时保持当前压力不变，使得当制冷压力容器在压力为制冷状态下的压力的1.1～1.2倍时进行声发射检测，便于精确测量制冷压力容器的活性缺陷。可选的，若制冷压力容器当前使用的制冷剂为r22，热水炉的加热温度可以为55℃，r22当前压力为2.40mpa，而r22在制冷状态时的压力为2.20mpa；若制冷压力容器当前使用的制冷剂为r134a，热水炉的加热温度可以为55℃，r134a当前压力为2.00mpa，而r134a在制冷状态时的压力为1.75mpa。

可选的，制冷压力容器的当前压力的保持时间为20～40分钟。在制冷压力容器的增压系统在工作状态时，声发射检测过程仅需要20～40分钟，大大加快了声发射检测的速度，则可将制冷压力容器的当前压力的保持时间设置为20～40分钟，在保证声发射检测在制冷压力容器的升压状态或保压状态下执行的同时，防止电热炉加热时间过长，减小电热炉的电损耗。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。