用于研究含油制冷剂特性的测量装置及其测量方法

用于研究含油制冷剂特性的测量装置及其测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于研究含油制冷剂特性的测量装置及其测量方法，装置包括：安装有待测器件的测控模块，用于在装置启动时对装置运行状态下的工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数进行测量，并对工况参数进行调节；数据采集模块，用于采集工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数；控制模块，用于对数据采集模块采集到的工况参数的稳定性进行判断，并在判断工况参数处于稳定状态时，根据工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数计算含油制冷剂的含油率和含油制冷剂通过待测器件时的性能，从而能够精确地测试与分析制冷剂的含油率和待测器件的性能，为相关制冷设备的开发和能效升级研究提供精确的数据，并且该装置测试效率更高。
【专利说明】
用于研究含油制冷剂特性的测量装置及其测量方法
技术领域
[0001] 本发明涉及制冷技术领域，特别涉及一种用于研究含油制冷剂特性的测量装置以 及一种用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法。
【背景技术】
[0002] 变频空调、热栗热水器等制冷设备已执行新的能效标准，能效指标全面提升。同 时，全年能源消耗效率APF评价指标的引入，对性能评估的要求将更加全面。在此政策、法规 背景下，制冷设备的能效升级迫在眉睫。

【发明内容】

[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的 一个目的在于提出一种用于研究含油制冷剂特性的测量装置，该装置可对含油制冷剂通过 待测器件的性能进行测试与分析，为相关制冷设备的能效升级研究提供精确的数据。
[0004] 本发明的另一个目的在于提出一种用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量 方法。
[0005] 为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种用于研究含油制冷剂特性的测 量装置，包括:安装有待测器件的测控模块，用于在所述装置启动时对所述装置运行状态下 的工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数进行测量，并对所述工况参数进行调节； 数据采集模块，用于采集所述工况参数、所述制冷剂参数、所述换热介质参数和所述电参 数;控制模块，用于对所述数据采集模块采集到的所述工况参数的稳定性进行判断，并在判 断所述工况参数处于稳定状态时，根据所述工况参数、所述制冷剂参数、所述换热介质参数 和所述电参数计算所述含油制冷剂的含油率和所述含油制冷剂通过所述待测器件时的性 能。
[0006] 根据本发明提出的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，通过控制模块对数据采 集模块采集到的工况参数的稳定性进行判断，并在判断工况参数处于稳定状态时，根据工 况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数计算含油制冷剂的含油率和含油制冷剂通过 待测器件时的性能，从而能够精确地测试与分析含油制冷剂的含油率和含油制冷剂通过待 测器件时的性能，为相关制冷设备的开发和能效升级研究提供精确的数据，并且该装置测 试效率更高，应用范围更大。
[0007] 根据本发明的一个实施例，当所述待测器件为所述待测冷凝换热器或待测蒸发换 热器时，所述含油制冷剂通过所述待测器件时的性能包括所述待测器件的换热量、所述待 测器件的压降和制冷剂干度；当所述待测器件为所述第一待测节流机构或第二待测节流机 构时，所述含油制冷剂通过所述待测器件时的性能包括所述待测器件的流量系数。
[0008] 根据本发明的一个实施例，所述测控模块包括变频制冷部件、冷凝换热测控部件、 含油率测控部件、第一节流机构测控部件、第二节流机构测控部件和蒸发换热测控部件，其 中，所述变频制冷部件用于为所述冷凝换热测控部件、所述第一节流机构测控部件、所述第 二节流机构测控部件和所述蒸发换热测控部件提供含油率可调的含油制冷剂;所述冷凝换 热测控部件的入口与所述变频制冷部件的出口相连，所述冷凝换热测控部件用于在所述含 油制冷剂通过所述冷凝换热测控部件时对所述冷凝换热测控部件的工况参数和换热介质 参数进行测量，并对所述冷凝换热测控部件的工况参数进行调节以使所述冷凝换热测控部 件的工况参数处于稳定状态;所述含油率测控部件的入口与所述冷凝换热测控部件的出口 相连，所述含油率测控部件的出口与所述第一节流机构测控部件的入口相连，所述含油率 测控部件用于在所述含油制冷剂通过所述含油率测控部件时对所述含油率测控部件的工 况参数和制冷剂参数进行测量;所述第一节流机构测控部件的入口与所述含油率测控部件 的出口相连，所述第一节流机构测控部件用于在所述含油制冷剂通过所述第一节流机构测 控部件时对所述第一节流机构测控部件的工况参数和制冷剂参数进行测量，并对所述第一 节流机构测控部件的工况参数进行调节以使所述第一节流机构测控部件的工况参数处于 稳定状态;所述第二节流机构测控部件的入口分别与所述变频制冷部件的出口和所述冷凝 换热测控部件的中间出口相连，所述第二节流机构测控部件用于在所述第二节流机构测控 部件制冷剂通过所述第二节流机构测控部件时对所述第二节流机构测控部件的工况参数 和制冷剂参数进行测量，并对所述第二节流机构测控部件的工况参数进行调节以使所述第 二节流机构测控部件的工况参数处于稳定状态;所述蒸发换热测控部件的第一入口和第二 入口分别与所述第一节流机构测控部件的出口以及所述第二节流机构测控部件的出口对 应相连，所述蒸发换热测控部件的出口与所述变频制冷部件入口相连，所述蒸发换热测控 部件在所述含油制冷剂通过所述蒸发换热测控部件时对所述蒸发换热测控部件的工况参 数和电参数进行测量，并对所述蒸发换热测控部件的工况参数进行调节以使所述蒸发换热 测控部件的工况参数处于稳定状态。
[0009] 根据本发明的一个实施例，所述冷凝换热测控部件包括:第一待测换热组件，所述 第一待测换热组件的入口作为所述冷凝换热测控部件的入口，所述第一待测换热组件包括 依次串联的第一截止阀、第一待测连接端口、第二截止阀以及与所述串联的第一截止阀、第 一待测连接端口、第二截止阀并联连接的第一旁通截止阀，所述第一待测连接端口用于连 接所述待测冷凝换热器;辅助冷凝换热组件，所述辅助冷凝换热组件的入口与所述第一待 测换热组件的出口相连，所述辅助冷凝换热组件的出口作为所述冷凝换热测控部件的中间 出口，所述辅助冷凝换热组件包括通过所述含油制冷剂的第一内管和和通过换热介质的第 一套管;过冷控制组件，所述过冷控制组件的入口与所述辅助冷凝换热组件的出口相连，所 述过冷控制组件的出口作为所述冷凝换热测控部件的出口，所述过冷控制组件包括通过所 述含油制冷剂的第二内管和通过所述换热介质的第二套管。
[0010] 根据本发明的一个实施例，所述工况参数包括所述第一待测换热组件入口的制冷 剂温度、所述第一待测换热组件入口的制冷剂压力、所述第一待测换热组件出口的制冷剂 温度和所述第一待测换热组件出口的制冷剂压力，所述换热介质参数包括流过所述第一套 管的换热介质的比热容、密度和体积流量、所述第一套管的介质入口温度、所述第一套管的 介质出口温度、流过所述第二套管的换热介质的比热容、密度和体积流量、所述第二套管的 介质入口温度和所述第二套管的介质出口温度，其中，所述冷凝换热测控部件还包括:第一 温度测量器，用于测量所述第一待测换热组件入口的制冷剂温度;第一压力测量器，用于测 量所述第一待测换热组件入口的制冷剂压力；第二温度测量器，用于测量所述第一待测换 热组件出口的制冷剂温度;第二压力测量器，用于测量所述第一待测换热组件出口的制冷 剂压力;第一流量测量器，用于测量流过所述第一套管的换热介质的体积流量;第四温度测 量器，用于测量所述第一套管的介质入口温度;第五温度测量器，用于测量所述第一套管的 介质出口温度;第二流量测量器，用于测量流过所述第二套管的换热介质的体积流量;第六 温度测量器，用于测量所述第二套管的介质入口温度;第七温度测量器，用于测量所述第二 套管的介质出口温度。
[0011] 根据本发明的一个实施例，所述制冷剂参数包括流过所述含油率测控部件的制冷 剂的温度与密度，所述含油率测控部件包括:第十二温度测量器，用于测量流过所述含油率 测控部件的制冷剂温度;第一密度测量器，用于测量流过所述含油率测控部件的制冷剂的 密度。
[0012] 根据本发明的一个实施例，所述第一节流机构测控部件包括第一待测节流机构组 件以及与所述第一待测节流机构组件并联连接的第一辅助节流机构组件，其中，第一待测 节流机构组件包括依次串联的第三截止阀、第二待测连接端口和第四截止阀，所述第二待 测连接端口用于连接所述第一待测节流机构;所述第一辅助节流机构组件包括依次串联的 第五截止阀、第一辅助节流机构和第六截止阀。
[0013] 根据本发明的一个实施例，所述工况参数包括所述第一节流机构测控部件入口的 制冷剂温度、所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂压力流过所述第一节流机构测控部 件的制冷剂的质量流量和所述第一节流机构测控部件出口的制冷剂压力，所述制冷剂参数 包括流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的密度，其中，所述第一节流机构测控部件 还包括:第三温度测量器，用于测量所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度;第三压 力测量器，用于测量所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂压力;第二密度测量器，用于 测量流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的密度;第三流量测量器，用于测量流过所 述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量;第四压力测量器，用于测量所述第一节流 机构测控部件出口的制冷剂压力。
[0014] 其中，所述第一密度测量器和第二密度测量器为同一个密度测量器，所述第三温 度测量器和所述第十二温度测量器可为同一个温度测量器。
[0015] 根据本发明的一个实施例，所述第二节流机构测控部件包括:第二待测节流机构 组件，所述第二待测节流机构组件包括依次串联的第七截止阀、第三待测连接端口和第八 截止阀，所述第三待测连接端口用于连接所述第二待测节流机构；与所述第二待测节流机 构组件并联连接的第二辅助节流机构组件，并联的所述第二辅助节流机构组件与所述第二 待测节流机构组件的一端作为所述第二节流机构测控部件的入口，并联的所述第二辅助节 流机构组件与所述第二待测节流机构组件的另一端作为所述第二节流机构测控部件的出 口，所述第二辅助节流机构组件包括依次串联的第九截止阀、第二辅助节流机构和第十截 止阀，其中，所述第二节流机构测控部件的入口通过第十一截止阀与变频制冷部件的出口 相连，所述第二节流机构测控部件的入口还通过第十二截止阀与所述辅助冷凝换热组件的 出口相连。
[0016] 根据本发明的一个实施例，所述工况参数包括流过所述第一节流机构测控部件的 制冷剂的质量流量、所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂温度、所述第二节流机构测 控部件入口的制冷剂压力以及所述第二节流机构测控部件出口的制冷剂压力，所述制冷剂 参数包括流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的密度，其中，所述第二节流机构测控 部件还包括:第三密度测量器，用于测量流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的密度； 第四流量测量器，用于测量流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量;第八温 度测量器，用于测量所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂温度;第八压力测量器，用于 测量所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力；第五压力测量器，用于测量所述第二 节流机构测控部件出口的制冷剂压力。
[0017] 根据本发明的一个实施例，所述蒸发换热测控部件包括:气液混合器，所述气液混 合器的第一入口与所述第一节流机构测控部件的出口相连，所述气液混合器的第二入口与 所述第二节流机构测控部件的出口相连;第二待测换热组件，所述第二待测换热组件的入 口与所述气液混合器的出口相连，所述第二待测换热组件包括依次串联的第十三截止阀、 第四待测连接端口、第十四截止阀以及与所述串联的第十三截止阀、第四待测连接端口、第 十四截止阀并联连接的第二旁通截止阀，所述第四待测连接端口用于连接所述待测蒸发换 热器;辅助蒸发换热组件，所述辅助蒸发换热组件的入口与所述第二待测换热组件的出口 相连，所述辅助蒸发换热组件的出口作为所述蒸发换热测控部件的出口，所述辅助冷凝换 热组件包括通过所述含油制冷剂的第三内管和对所述第三内管内的含油制冷剂进行加热 的第一加热器。
[0018] 根据本发明的一个实施例，所述工况参数包括所述第三内管出口的制冷剂温度、 所述第三内管出口的制冷剂压力、所述第一加热器的加热功率、所述第二待测换热组件出 口的制冷剂温度、所述第二待测换热组件出口的制冷剂压力、所述第二待测换热组件入口 的制冷剂温度和所述第二待测换热组件入口的制冷剂压力，所述电参数包括所述第一加热 器的加热功率，其中，所述蒸发换热测控部件还包括:第九温度测量器，用于测量所述第三 内管出口的制冷剂温度;第九压力测量器，用于测量所述第三内管出口的制冷剂压力;功率 测量器，用于测量所述第一加热器的加热功率;第十温度测量器，用于测量所述第二待测换 热组件出口的制冷剂温度;第十压力测量器，用于测量所述第二待测换热组件出口的制冷 剂压力;第十一温度测量器，用于测量所述第二待测换热组件入口的制冷剂温度;第十一压 力测量器，用于测量所述第二待测换热组件入口的制冷剂压力。
[0019] 根据本发明的一个实施例，所述控制模块根据以下公式计算所述制冷剂的含油 率：
[0020] X = a · Pi+b · T3+c · T2+d · T+e
[0021] 其中，X为所述含油制冷剂的含油率，Pl为流过所述含油率测控部件的制冷剂的密 度，T为所述含油率测控部件入口的制冷剂温度，a、b、c、d、e为常数且根据所述冷媒和冷冻 机油的组合种类确定。
[0022] 根据本发明的一个实施例，将所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度和制 冷剂压力分别作为所述第二内管出口的制冷剂温度和制冷剂压力，当所述待测冷凝换热器 参与制冷循环时，所述待测蒸发换热器、所述第一待测节流机构和所述第二待测节流机构 以及所述第二辅助节流机构组件不参与制冷循环，所述控制模块根据以下公式计算所述含 油制冷剂通过所述待测冷凝换热器时的换热量、压降和制冷剂干度：
[0023] Qi=Mi[ (1 -X) (hso-hcn) +CoX(Ts0-Tcii) ]~C[mi(T2-Ti) +m2(T4-T3)]；
[0024] APl=Pc〇i-Pcii；
[0026] 其中，Qi为所述待测冷凝换热器在含油制冷剂通过时的换热量，ΔΡ1为所述待测 冷凝换热器在含油制冷剂通过时的压降，幻为所述待测冷凝换热器出口的制冷剂干度，Mi* 流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，X为所述含油制冷剂的含油率，hso为 所述第二内管出口的制冷剂比焓值，hso与制冷剂的特性以及所述第二内管出口的制冷剂温 度Tso、所述第二内管出口的制冷剂压力Pso相关，hm为所述第一待测换热组件入口的制冷 剂比焓值，hm与制冷剂的特性以及所述第一待测换热组件入口的制冷剂温度Tm、所述第 一待测换热组件入口的制冷剂压力Pm相关，Co为冷冻机油的比热容，C为换热介质的比热 容，nu为流过所述第一套管的换热介质的体积流量，Ti为所述第一套管的介质入口温度，T 2 为所述第一套管的介质出口温度，m2为流过所述第二套管的换热介质的体积流量，Τ3为所述 第二套管的介质入口温度，Τ 4为所述第二套管的介质出口温度，心的为所述第一待测换热组 件出口的制冷剂比焓值，hCQ1与制冷剂的特性以及所述第一待测换热组件出口的制冷剂温 度T CQ1，所述第一待测换热组件出口的制冷剂压力Pan相关。
[0027] 根据本发明的一个实施例，当所述待测蒸发换热器参与制冷循环时，所述待测冷 凝换热器、所述第一待测节流机构和所述第二待测节流机构不参与制冷循环，所述控制模 块根据以下公式计算所述含油制冷剂通过所述待测蒸发换热器时的换热量、压降和制冷剂 干度：
[0028] Q2 = (Mi+M2 ) [ a -X) hE02+CoXTE02 ] - (1 -X) (MihTii+M2hTi2) -CoMiXTTii-CoM2XTTi2-Qo ;
[0029] ΔΡ2 = Ρεοι-Ρειι；
[0030]
[0031] 其中，Q2为所述待测蒸发换热器在含油制冷剂通过时的换热量，ΔΡ2为所述待测 蒸发换热器在含油制冷剂通过时的压降，x 2为所述待测蒸发换热器入口的制冷剂干度，Mi* 流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，M2为流过所述第二节流机构测控部 件的制冷剂的质量流量，X为所述含油制冷剂的含油率，h EQ2为所述第三内管出口的制冷剂 比焓值，hE〇2与制冷剂的特性以及所述第三内管出口的制冷剂温度Teq 2、所述第三内管出口 的制冷剂压力Ρε〇2相关，hm为所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂比：!：含值，hm与制冷 剂的特性以及所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度Tm、所述第一节流机构测控 部件入口的制冷剂压力Ρτη相关，h TI2与制冷剂特性以及所述第二节流机构测控部件入口的 制冷剂温度TTI2和所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力P TI2相关，Co为冷冻机油的 比热容，Qo为所述第一加热器的加热功率，Peqi为所述第二待测换热组件出口的制冷剂压 力，h EIL为所述待测蒸发换热器入口饱和液态制冷剂比焓值，hEIG所述待测蒸发换热器入口 饱和气态制冷剂比焓值，h EIL和hEIC均与所述第二待测换热组件入口的制冷剂温度TEI相关。 [0032]根据本发明的一个实施例，当所述第一待测节流机构参与制冷循环时，所述待测 冷凝换热器、待测蒸发换热器、和所述第二待测节流机构以及所述第一辅助节流机构组件 和所述第二辅助节流机构组件不参与制冷循环，所述控制模块根据以下公式计算所述含油 制冷剂通过第一待测节流机构时的流量系数：
[0034]其中，CD1为所述第一待测节流机构在含油制冷剂通过时的流量系数，MiS流过所 述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，Al为所述第一待测节流机构的流通面积，P2 为流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的密度，Pm为所述第一节流机构测控部件入 口的制冷剂压力，PraS所述第一节流机构测控部件出口的制冷剂压力。
[0035]根据本发明的一个实施例，当所述第二待测节流机构参与制冷循环时，所述待测 冷凝换热器、待测蒸发换热器、和所述第一待测节流机构以及所述第二辅助节流机构组件 不参与制冷循环，当所述气态制冷剂或所述气液两相态制冷剂通过所述第二待测节流机构 时，所述控制模块根据以下公式计算所述含油制冷剂通过第二待测节流机构时的流量系 数：
[0037] 其中，CD2为所述含油制冷剂通过第二待测节流机构时的流量系数，M2为流过所述 第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，A 2为所述第二待测节流机构的流通面积，P3为 流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的密度，PTI2为所述第二节流机构测控部件入口 的制冷剂压力，Ρτ〇 2为所述第二节流机构测控部件出口的制冷剂压力。
[0038] 根据本发明的一个实施例，所述变频制冷部件包括变频制冷组件、油分离组件、供 油组件和和油气混合器，其中，所述控制模块用于在计算出所述含油制冷剂的含油率之后， 根据所述含油制冷剂的含油率调节所述供油组件供给所述油气混合器的供油量，以使所述 含油制冷剂的含油率达到设定含油率。
[0039] 为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种用于研究含油制冷剂特性的 测量装置的测量方法，在用于研究含油制冷剂特性的测量装置中安装待测器件，所述方法 包括以下步骤:在所述用于研究含油制冷剂特性的测量装置启动时对所述装置运行状态下 的工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数进行测量，并对所述工况参数进行调节； 采集所述工况参数、所述制冷剂参数、所述换热介质参数和所述电参数;对所述数据采集模 块采集到的所述工况参数的稳定性进行判断，并在判断所述工况参数处于稳定状态时，根 据所述工况参数、所述制冷剂参数、所述换热介质参数和所述电参数计算所述含油制冷剂 的含油率和所述含油制冷剂通过所述待测器件时的性能。
[0040] 根据本发明提出的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，对数据采集 模块采集到的工况参数的稳定性进行判断，并在判断工况参数处于稳定状态时，根据工况 参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数计算含油制冷剂的含油率和含油制冷剂通过待 测器件时的性能，从而能够精确地测试与分析含油制冷剂的含油率和含油制冷剂通过待测 器件时的性能，为相关制冷设备的开发和能效升级研究提供精确的数据，并且该方法测试 效率更高，应用范围更大。
[0041] 根据本发明的一个实施例，所述待测器件包括待测冷凝换热器、待测蒸发换热器、 第一待测节流机构和第二待测节流机构，其中，当所述待测器件为所述待测冷凝换热器或 待测蒸发换热器时，所述含油制冷剂通过所述待测器件时的性能包括所述待测器件的换热 量、所述待测器件的压降和制冷剂干度；当所述待测器件为所述第一待测节流或第二待测 节流机构时，所述含油制冷剂通过所述待测器件时的性能包括所述待测器件的流量系数。
[0042] 根据本发明的一个实施例，所述测控模块包括变频制冷部件、冷凝换热测控部件、 含油率测控部件、第一节流机构测控部件、第二节流机构测控部件和蒸发换热测控部件，其 中，所述工况参数包括所述冷凝换热测控部件中第一待测换热组件入口的制冷剂温度、所 述第一待测换热组件入口的制冷剂压力、所述第一待测换热组件出口的制冷剂温度和所述 第一待测换热组件出口的制冷剂压力;所述换热介质参数包括流过所述冷凝换热测控部件 中辅助冷凝换热组件的第一套管的换热介质的比热容、密度和体积流量、所述第一套管的 介质入口温度、所述第一套管的介质出口温度、流过所述冷凝换热测控部件中过冷控制组 件的第二套管的换热介质的比热容、密度和体积流量、所述第二套管的介质入口温度和所 述第二套管的介质出口温度。
[0043] 根据本发明的一个实施例，所述制冷剂参数包括流过所述含油率测控部件的制冷 剂的温度与密度。
[0044] 根据本发明的一个实施例，所述工况参数包括所述第一节流机构测控部件入口的 制冷剂压力流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量和所述第一节流机构测 控部件出口的制冷剂压力，所述制冷剂参数包括流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂 的密度。
[0045] 根据本发明的一个实施例，所述工况参数还包括流过所述第二节流机构测控部件 的制冷剂的质量流量、所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂温度、所述第二节流机构 测控部件入口的制冷剂压力以及所述第二节流机构测控部件出口的制冷剂压力;所述制冷 剂参数还包括流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的密度。
[0046] 根据本发明的一个实施例，所述工况参数还包括所述蒸发换热测控部件中辅助蒸 发换热组件的第三内管出口的制冷剂温度、所述第三内管出口的制冷剂压力、所述蒸发换 热测控部件中辅助蒸发换热组件的第一加热器的加热功率、所述蒸发换热测控部件中第二 待测换热组件出口的制冷剂温度、所述第二待测换热组件出口的制冷剂压力、所述第二待 测换热组件入口的制冷剂温度和所述第二待测换热组件入口的制冷剂压力;所述电参数包 括所述第一加热器的加热功率。
[0047] 根据本发明的一个实施例，根据以下公式计算所述含油制冷剂的含油率：
[0048] X = a · Pi+b · T3+c · T2+d · T+e
[0049] 其中，X为所述含油制冷剂的含油率，Pl为流过所述含油率测控部件的制冷剂的密 度，T为流过所述含油率测控部件的制冷剂温度，a、b、c、d、e为常数且根据所述冷媒和冷冻 机油的组合种类确定。
[0050] 根据本发明的一个实施例，将所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度和制 冷剂压力分别作为所述冷凝换热测控部件中过冷控制组件的第二内管出口的制冷剂温度 和制冷剂压力，当所述待测冷凝换热器参与制冷循环时，所述待测蒸发换热器、所述第一待 测节流机构和所述第二待测节流机构以及所述第二节流机构测控部件的第二辅助节流机 构组件不参与制冷循环，根据以下公式计算所述含油制冷剂通过所述待测冷凝换热器时的 换热量、压降和制冷剂干度：
[0051 ] Qi=Ml [ (1 -X) (hso-hdi) +CoX(Ts0-Tcii) ]~C[mi (T2-Ti) +m2 (T4-T3)]；
[0052] APl=Pc〇i-Pcii；
[0054] 其中，(^为所述含油制冷剂通过所述待测冷凝换热器时的换热量，ΔΡ1为所述含 油制冷剂通过所述待测冷凝换热器时的压降，A为所述待测冷凝换热器出口的制冷剂干 度，Mi*流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，X为所述含油制冷剂的含油 率，hso为所述第二内管出口的制冷剂比焓值，hso与制冷剂的特性以及所述第二内管出口的 制冷剂温度Tso、所述第二内管出口的制冷剂压力Pso相关，hm为所述第一待测换热组件入 口的制冷剂比焓值，h ci与制冷剂的特性以及所述第一待测换热组件入口的制冷剂温度 Ten、所述第一待测换热组件入口的制冷剂压力Pm相关，Co为冷冻机油的比热容，C为换热 介质的比热容， mi为流过所述第一套管的换热介质的体积流量，Ti为所述第一套管的介质入 口温度，T2为所述第一套管的介质出口温度，m 2为流过所述第二套管的换热介质的体积流 量，T3为所述第二套管的介质入口温度，T4为所述第二套管的介质出口温度，h CQ1为所述第一 待测换热组件出口的制冷剂比焓值，hCQ1与制冷剂的特性以及所述第一待测换热组件出口 的制冷剂温度T?，所述第一待测换热组件出口的制冷剂压力P?相关。
[0055] 根据本发明的一个实施例，当所述待测蒸发换热器参与制冷循环时，所述待测冷 凝换热器、所述第一待测节流机构和所述第二待测节流机构不参与制冷循环，根据以下公 式计算所述含油制冷剂通过所述待测蒸发换热器时的换热量、压降和制冷剂干度：
[0056] Q2 = (Μι+Μ2 ) [ α -X) hE02+CoXTE02 ] - (1 -X) (MihTii+M2hTi2) -CoMiXTTii-CoM2XTTi2-Qo ;
[0057] Δ P2 = Peoi_Peii ；
[0058]
[0059] 其中，〇2为所述含油制冷剂通过所述待测蒸发换热器时的换热量，ΔΡ2为所述含 油制冷剂通过所述待测蒸发换热器时的压降，x 2为所述待测蒸发换热器入口的制冷剂干 度，Mi为流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，M2为流过所述第二节流机构 测控部件的制冷剂的质量流量，X为所述含油制冷剂的含油率，h EQ2为所述第三内管出口的 制冷剂比焓值，hEQ2与制冷剂的特性以及所述第三内管出口的制冷剂温度T EQ2、所述第三内 管出口的制冷剂压力Ρε〇2相关，hm为所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂比焓值，hm 与制冷剂的特性以及所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度Ττιι、所述第一节流机 构测控部件入口的制冷剂压力Pra相关，h TI2与制冷剂特性以及所述第二节流机构测控部件 入口的制冷剂温度TTI2和所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力P TI2相关，Co为冷冻 机油的比热容，Qo为所述第一加热器的加热功率，Pecii为所述第二待测换热组件出口的制冷 剂压力，h EIL为所述待测蒸发换热器入□饱和液态制冷剂比焓值，hEIG所述待测蒸发换热器 入口饱和气态制冷剂比焓值，h EIL和hEIC均与所述第二待测换热组件入口的制冷剂温度TEI1 相关。
[0060] 根据本发明的一个实施例，当所述第一待测节流机构参与制冷循环时，所述待测 冷凝换热器、待测蒸发换热器、和所述第二待测节流机构以及所述第一节流机构测控部件 中的第一辅助节流机构组件和所述第二节流机构测控部件中的第二辅助节流机构组件不 参与制冷循环，根据以下公式计算所述含油制冷剂通过所述第一待测节流机构时的流量系 数：
[0062]其中，CD1为所述含油制冷剂通过所述第一待测节流机构时的流量系数，Mi为流过 所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，A1为所述第一待测节流机构的流通面 积，P2为流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的密度，Pm为所述第一节流机构测控部 件入口的制冷剂压力，PraS所述第一节流机构测控部件出口的制冷剂压力。
[0063]根据本发明的一个实施例，当所述第二待测节流机构参与制冷循环时，所述待测 冷凝换热器、待测蒸发换热器、和所述第一待测节流机构以及所述第二节流机构测控部件 中的第二辅助节流机构组件不参与制冷循环，当所述气态制冷剂或所述气液两相态制冷剂 通过所述第二待测节流机构时，根据以下公式计算所述含油制冷剂通过所述第二待测节流 机构时的流量系数：
[0065] 其中，CD2为所述含油制冷剂通过所述第二待测节流机构时的流量系数，M2为流过 所述第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，A 2为所述第二待测节流机构的流通面 积，P3为流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的密度，Pn2为所述第二节流机构测控部 件入口的制冷剂压力，Ρτ〇 2为所述第二节流机构测控部件出口的制冷剂压力。
[0066] 根据本发明的一个实施例，所述变频制冷部件包括变频制冷组件、油分离组件、供 油组件和和油气混合器，所述方法还包括:在计算出所述含油制冷剂的含油率之后，根据所 述含油制冷剂的含油率调节所述供油组件供给所述油气混合器的供油量，以使所述含油制 冷剂的含油率达到设定含油率。
【附图说明】
[0067] 图1是根据本发明实施例的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的方框示意图；
[0068] 图2是根据本发明一个实施例的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的方框示意 图；
[0069] 图3是根据本发明一个实施例的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的结构原理 图；
[0070] 图4是根据本发明实施例的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法的流 程图；
[0071] 图5是根据本发明一个实施例的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法 的流程图。
【具体实施方式】
[0072] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的器件或具有相同或类似功能的器件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0073] 下面参考附图来描述本发明实施例的用于研究含油制冷剂特性的测量装置及其 测量方法。
[0074] 图1是根据本发明实施例的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的方框示意图。 如图1所示，该用于研究含油制冷剂特性的测量装置包括:测控模块100、数据采集模块200 和控制模块300。
[0075] 其中，测控模块100安装有待测器件，测控模块100用于在装置启动时对装置运行 状态下的工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数进行测量，并对工况参数进行调 节;数据采集模块200用于采集工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数;控制模块 300与数据采集模块200相连，控制模块300用于对数据采集模块200采集到的工况参数的稳 定性进行判断，并在判断工况参数处于稳定状态时，根据工况参数、制冷剂参数、换热介质 参数和电参数计算含油制冷剂的含油率和含油制冷剂通过待测器件时的性能。
[0076] 也就是说，将待测器件安装到测控模块100之后，即可控制用于研究含油制冷剂特 性的测量装置启动并运行，在该装置运行过程中，测控模块1〇〇实时测量装置的工况参数、 制冷剂参数、换热介质参数和电参数，测控模块100还可对工况参数进行调节以使工况参数 逐渐趋于稳定，控制模块300在判断工况参数处于稳定状态后根据工况参数、制冷剂参数、 换热介质参数和电参数计算含油制冷剂的含油率和含油制冷剂通过待测器件时的性能例 如换热特性、压降特性与流量特性。
[0077]需要说明的是，稳定状态可指测量值与设定值之间的偏差不超出第一预设范围， 并且测量值在预设时间内的波动不超出第二预设范围。例如，测量值与设定值的偏差不超 出设定值的± 1 %，并且测量值在15分钟内的波动不超出± 1 %。在本发明的一个实施例中， 控制模块300可每隔预设间隔时间例如30秒采集一次工况参数，并根据第一预设时间例如 10分钟内连续采集的工况参数判断工况参数的稳定性。
[0078]另外，在本发明的一些实施例中，在待测器件安装之后，在装置运行之前还应使装 置满足无不凝性气体以及无制冷剂泄漏的要求。此外，该装置可同时安装多个待测器件，但 是每次只允许选择一个待测器件作为主要测量分析对象，并且装置启动后须人工调整制冷 剂的含量，使其满足运行需求。
[0079]根据本发明的一个具体实施例，数据采集模块200可以使用高精度多通道数据记 录仪对每个参数进行采集并记录。其中，高精度多通道数据记录仪可通过RS232或RS-485等 通信方式进行数据采集，或者采用标准模拟量输入模式进行数据采集。
[0080] 根据本发明的一个实施例，待测器件包括待测冷凝换热器、待测蒸发换热器、第一 待测节流机构和第二待测节流机构，其中，当待测器件为待测冷凝换热器或待测蒸发换热 器时，含油制冷剂通过待测器件时的性能包括待测器件的换热量、待测器件的压降和制冷 剂干度；当待测器件为第一待测节流机构或第二待测节流机构时，含油制冷剂通过待测器 件时的性能包括待测器件的流量系数。
[0081] 也就是说，控制模块300可测量含油制冷剂通过换热器时的换热量和压降以及含 油制冷剂通过节流机构时的流量系数，从而为制冷设备中的换热器、节流机构的开发提供 精确的数据。
[0082]需要说明的是，待测冷凝换热器、待测蒸发换热器、第一待测节流机构和第二待测 节流机构可同时安装测控模块100中，但主要测量分析对象每次只允许选择其中一个。
[0083] 下面结合图2和图3描述本发明实施例的测控模块100的具体结构。
[0084] 根据本发明的一个实施例，如图2所示，测控模块100包括变频制冷部件50、冷凝换 热测控部件40、含油率测控部件90、第一节流机构测控部件60、第二节流机构测控部件70和 蒸发换热测控部件80。
[0085]其中，变频制冷部件50用于为冷凝换热测控部件40、第一节流机构测控部件60、第 二节流机构测控部件70和蒸发换热测控部件80提供含油率可调的含油制冷剂;冷凝换热测 控部件40的入口与变频制冷部件50的出口相连，冷凝换热测控部件40用于在含油制冷剂通 过冷凝换热测控部件40时对冷凝换热测控部件40的工况参数和换热介质参数进行测量，并 对冷凝换热测控部件40的工况参数进行调节以使冷凝换热测控部件40的工况参数处于稳 定状态;含油率测控部件90的入口与冷凝换热测控部件40的出口相连，含油率测控部件90 的出口与第一节流机构测控部件60的入口相连，含油率测控部件90用于在含油制冷剂通过 含油率测控部件90时的制冷剂参数进行测量;第一节流机构测控部件60的入口与含油率测 控部件90的出口相连，第一节流机构测控部件60用于在含油制冷剂通过第一节流机构测控 部件60时对第一节流机构测控部件60的工况参数和制冷剂参数进行测量，并对第一节流机 构测控部件60的工况参数进行调节以使第一节流机构测控部件60的工况参数处于稳定状 态;第二节流机构测控部件70的入口分别与变频制冷部件50的出口和冷凝换热测控部件40 的中间出口相连，第二节流机构测控部件70用于在含油制冷剂通过第二节流机构测控部件 70时对第二节流机构测控部件70的工况参数和制冷剂参数进行测量，并对第二节流机构测 控部件70的工况参数进行调节以使第二节流机构测控部件70的工况参数处于稳定状态;蒸 发换热测控部件80的第一入口和第二入口分别与第一节流机构测控部件60的出口和第二 节流机构测控部件70的出口对应相连，蒸发换热测控部件80的出口与变频制冷部件50入口 相连，蒸发换热测控部件80在含油制冷剂通过蒸发换热测控部件80时对蒸发换热测控部件 80的工况参数和电参数进行测量，并对蒸发换热测控部件80的工况参数进行调节以使蒸发 换热测控部件80的工况参数处于稳定状态。
[0086] 根据本发明的一个具体实施例，如图3所示，变频制冷部件50包括变频制冷组件 10、油分离组件20、供油组件30和油气混合器41。
[0087] 其中，变频制冷组件10可以是变频压缩机或变频动力栗，变频制冷组件10用于将 低温低压的气态制冷剂变成高温高压的气态制冷剂，并根据待测器件的能力范围为制冷循 环提供稳定流量的含油制冷剂。
[0088] 油分离组件20可包括第一高效油分离器21和第二高效油分离器22,第一高效油分 离器21和第二高效油分离器22采用制冷剂管道串联且冷冻机油管道并联的方式连接。油分 离组件20的入口与变频制冷组件10的出口相连，油分离组件20的制冷剂出口与油气混合器 41的制冷剂入口相连，油分离组件20的冷冻机油出口与供油组件30的入口相连，油分离组 件20用于分离变频压缩机排出的高温高压气态制冷剂中的冷冻机油。
[0089]供油组件30包括通过管道顺序连接的储油分流罐31、变频高压油栗32以及单向阀 34,供油组件30还包括针阀35。其中，供油组件30具备两个出口，供油组件30的第一出口在 单向阀34之后与油气混合器41的冷冻机油入口相连，以向冷凝换热测控部件40、第一节流 机构测控部件60、第二节流机构测控部件70和蒸发换热测控部件80供应稳定流量的冷冻机 油;第二出口从储油分流罐31引出并串接开度可调的针阀3 5，与变频制冷组件10的入口端 相连，以向变频制冷组件10供应工作所需的冷冻机油。进一步地，供油组件30还可包括回流 控制阀33,回流控制阀33与变频高压油栗32并联连接，回流控制阀33的入口与变频高压油 栗32的出口相连，回流控制阀33的出口与储油分流罐31相连，回流控制阀33用于控制冷冻 机油的回流流量。另外，供油组件30的储油分流罐31还具备一条串有加/减截止阀36的加/ 减油支路。
[0090] 油气混合器41具有制冷剂入口和冷冻机油入口，油气混合器41的冷冻机油入口与 供油组件30的第一出口相连，油气混合器41的制冷剂入口与油分离组件20的制冷剂出口相 连，油气混合器41的出口与冷凝换热测控部件40相连，油气混合器41用于将分离后的制冷 剂与冷冻机油进行均匀混合。
[0091] 控制模块300用于在计算出含油制冷剂的含油率之后，根据含油制冷剂的含油率 调节供油组件30供给油气混合器41的供油量(即冷冻机油量），以使含油制冷剂的含油率达 到设定含油率。
[0092]根据本发明的一个具体实施例，如图3所示，冷凝换热测控部件40包括:第一待测 换热组件43、辅助冷凝换热组件46和过冷控制组件48。冷凝换热测控部件40还包括:第一视 镜45。
[0093]其中，第一待测换热组件43的入口作为冷凝换热测控部件40的入口，第一待测换 热组件43包括依次串联的第一截止阀432、第一待测连接端口 431、第二截止阀433以及与串 联的第一截止阀432、第一待测连接端口 431、第二截止阀433并联连接的第一旁通截止阀 434，第一待测连接端口 431用于连接待测冷凝换热器，待测冷凝换热器可包括通过制冷剂 的第四内管和通过换热介质的第四套管，换热介质可以是风、水或其他介质。需要说明的 是，第一截止阀432、第一待测连接端口 431、第二截止阀433通过管道顺序连接，当第一截止 阀432和第二截止阀433导通且第一旁通截止阀434截止时，待测冷凝换热器参与制冷循环， 而当第一截止阀432和第二截止阀433截止且第一旁通截止阀434导通时，待测冷凝换热器 不参与制冷循环。
[0094]辅助冷凝换热组件46的入口与第一待测换热组件43的出口相连，辅助冷凝换热组 件46的出口作为冷凝换热测控部件40的中间出口与第二节流机构测控部件70相连，辅助冷 凝换热组件46包括通过含油制冷剂的第一内管461和通过换热介质的第一套管462,第一内 管461的入口即为辅助冷凝换热组件46的入口，第一内管461的出口即为辅助冷凝换热组件 46的出口。换热介质可以是风、水或其他介质。以水为例，辅助冷凝换热组件46还包括第一 循环水栗463、第二加热器464和第一电动调节水阀468,第一循环水栗463用于向第一套管 462供应冷却水，第二加热器464用于对冷却水进行加热，第一电动调节阀468用于调节水流 量。
[0095] 过冷控制组件48的入口与辅助冷凝换热组件46的出口相连，过冷控制组件48的出 口作为冷凝换热测控部件40的出口，与第一节流机构测控部件60的入口相连，过冷控制组 件48包括通过制冷剂的第二内管481和通过换热介质的第二套管482,第二内管481的入口 即为过冷控制组件48的入口，第二内管481的出口即为过冷控制组件48的出口。换热介质可 以是风、水或其他介质。以水为例，过冷控制组件48还包括第二循环水栗483和第二电动调 节水阀487,第二循环水栗483用于向第二套管482供应冷却水，第二电动调水阀487用于调 节冷却水流量。
[0096]根据本发明的一个实施例，工况参数包括第一待测换热组件43入口的制冷剂温 度、第一待测换热组件43入口的制冷剂压力、第一待测换热组件43出口的制冷剂温度和第 一待测换热组件43出口的制冷剂压力，换热介质参数包括流过第一套管462的换热介质的 比热容、密度和体积流量、第一套管462的介质入口温度、第一套管462的介质出口温度、流 过第二套管482的换热介质的比热容、密度和体积流量、第二套管482的介质入口温度和第 二套管482的介质出口温度。
[0097]其中，冷凝换热测控部件40还包括:第一温度测量器421、第一压力测量器422、第 二温度测量器441、第二压力测量器442、第一流量测量器467、第四温度测量器465、第五温 度测量器466、第二流量测量器486、第六温度测量器484和第七温度测量器485。
[0098]其中，第一温度测量器421用于测量第一待测换热组件43入口的制冷剂温度，第一 温度测量器421可设置在第一待测换热组件43的入口；第一压力测量器422用于测量第一待 测换热组件43入口的制冷剂压力，第一压力测量器422可设置在第一待测换热组件43的入 口；第二温度测量器441用于测量第一待测换热组件43出口的制冷剂温度，第二温度测量器 441可设置在第一待测换热组件43的出口；第二压力测量器442用于测量第一待测换热组件 43出口的制冷剂压力，第二压力测量器442可设置在第一待测换热组件43的出口；第一流量 测量器467用于测量流过第一套管462的换热介质的体积流量，第一流量测量器467可设置 在第一套管462与第一电动调节阀468之间的管路上;第四温度测量器465用于测量第一套 管462的介质入口温度，第四温度测量器465可设置在第一套管462的入口；第五温度测量器 466用于测量第一套管462的介质出口温度，第五温度测量器466可设置在第一套管462的出 口；第二流量测量器486用于测量流过第二套管482的换热介质的体积流量，第二流量测量 器486可设置在第二套管482与第二电动调节阀487之间的管路上;第六温度测量器484用于 测量第二套管482的介质入口温度，第六温度测量器484可设置第二套管482的入口；第七温 度测量器485用于测量第二套管482的介质出口温度，第七温度测量器485可设置第二套管 482的出口。
[0099]如上所述，冷凝换热测控部件40包括通过管道顺序连接的第一温度测量器421、第 一压力测量器422、第一待测换热组件43、第二温度测量器441、第二压力测量器442、第一视 镜45、辅助冷凝换热组件46和过冷控制组件48,冷凝换热测控部件40用于控制与测量含油 制冷剂通过冷凝换热测控部件40时的工况参数和换热介质参数，以计算待测冷凝换热器的 冷凝换热特性即换热量以及压降特性即压降。
[0100] 另外，根据本发明的一个具体实施例，如图3所示，冷凝换热测控部件40还包括:温 度测量器471用于测量第一内管461出口的制冷剂温度;压力测量器472用于测量第一内管 461出口的制冷剂压力。
[0101] 根据本发明的一个具体实施例，如图3所示，制冷剂参数包括流过含油率测控部件 90的制冷剂的温度与密度，含油率测控部件90包括:第十二温度测量器911和第一密度测量 器92。
[0102] 其中，第十二温度测量器91用于测量流过含油率测控部件90的制冷剂温度，即流 过第一密度测量器92的制冷剂温度;第一密度测量器92用于测量流过含油率测控部件90的 制冷剂的密度，即从冷凝换热测控部件40流出并流入到第一节流机构测控部件60的含油制 冷剂的密度。具体地，第十二温度测量器91可设置在第一密度测量器92的入口。
[0103] 如上所述，含油率测控部件90包括通过管道顺序连接的第十二温度测量器91和第 一密度测量器92。含油率测控部件90用于测量纯液态含油制冷剂通过含油率测控部件90时 的制冷剂参数，以计算与控制含油制冷剂的含油率。
[0104] 根据本发明的一个具体实施例，如图3所示，第一节流机构测控部件60包括第一待 测节流机构组件63以及与第一待测节流机构组件63并联连接的第一辅助节流机构组件62。
[0105] 其中，第一待测节流机构组件63的入口和第一辅助节流机构组件62的入口连接在 一起后作为第一节流机构测控部件60的入口，第一待测节流机构组件63的出口和第一辅助 节流机构组件62的出口连接在一起后作为第一节流机构测控部件60的出口，并且通过第一 节流机构测控部件60的出口可输出液体制冷剂给蒸发换热测控部件80。
[0106] 第一待测节流机构组件63包括依次串联的第三截止阀631、第二待测连接端口 632 以及第四截止阀633,第二待测连接端口 632用于连接第一待测节流机构；第一辅助节流机 构组件62包括依次串联的第五截止阀621、第一电动膨胀阀622以及第六截止阀623。
[0107] 需要说明的是，第三截止阀631、第二待测连接端口 632以及第四截止阀633通过管 道顺序连接，第五截止阀621、第一电动膨胀阀622以及第六截止阀623通过管道顺序连接， 当第三截止阀631和第四截止阀633导通且第五截止阀621和第六截止阀623截止时，第一待 测节流机构组件63参与制冷循环，而当第三截止阀631和第四截止阀633截止且第五截止阀 621和第六截止阀623导通时，第一待测节流机构组件63不参与制冷循环，第一辅助节流机 构组件62参与制冷循环。
[0108] 根据本发明的一个实施例，工况参数包括第一节流机构测控部件60入口的制冷剂 温度、第一节流机构测控部件60入口的制冷剂压力、流过第一节流机构测控部件60的制冷 剂的质量流量和第一节流机构测控部件60出口的制冷剂压力，制冷剂参数包括流过第一节 流机构测控部件60的制冷剂的密度，其中，第一节流机构测控部件60还包括:第三温度测量 器511、第三压力测量器512、第二密度测量器52、第三流量测量器61和第四压力测量器641。
[0109] 其中，第三温度测量器511用于测量第一节流机构测控部件60入口的制冷剂温度； 第三压力测量器512用于测量第一节流机构测控部件60入口的制冷剂压力；第二密度测量 器52用于测量流过第一节流机构测控部件60的制冷剂的密度;第三流量测量器61用于测量 流过第一节流机构测控部件60的制冷剂的质量流量;第四压力测量器641用于测量第一节 流机构测控部件60出口的制冷剂压力。第三温度测量器511、第三压力测量器512、第二密度 测量器52和第三流量测量器61均可设置在第一节流机构测控部件60的入口，第四压力测量 器641设置在第一节流机构测控部件60的出口。另外，第三压力测量器512也可设置在含油 率测控部件90的入口。
[0110]如上所述，第一节流机构测控部件60包括通过管道顺序连接的第三温度测量器 511、第三压力测量器512、第二密度测量器52、第三流量测量器61、并联连接的第一待测节 流机构组件63和第一辅助节流机构组件62以及第四压力测量器641。第一节流机构测控部 件60用于控制与测量纯液态含油制冷剂通过第一节流机构测控部件60时的工况参数和制 冷剂参数，以计算第一待测节流机构的流量特性。
[0111] 根据本发明的一些实施例，如图3所示，第一密度测量器92和第二密度测量器52为 同一个密度测量器，第三温度测量器511与第十二温度测量器91可为同一个温度测量器。
[0112] 根据本发明的一个具体实施例，如图3所示，第二节流机构测控部件70包括:第二 待测节流机构组件75和第二辅助节流机构组件76。
[0113] 其中，第二辅助节流机构组件76与第二待测节流机构组件75并联连接，并联的第 二辅助节流机构组件76与第二待测节流机构组件75的一端(入口）作为第二节流机构测控 部件70的入口，并联的第二辅助节流机构组件76与第二待测节流机构组件75的另一端（出 口）作为第二节流机构测控部件70的出口；其中，第二节流机构测控部件70的入口通过第十 一截止阀71与变频制冷部件50的出口相连，第二节流机构测控部件70的入口还通过第十二 截止阀78与辅助冷凝换热组件46的出口相连。
[0114] 也就是说，第二节流机构测控部件70的入口连接在两个位置，即变频制冷部件50 的出口和辅助冷凝换热组件46的出口，变频制冷部件50的出口可通过第^^一截止阀71向第 二待测节流机构组件75或第二辅助节流机构组件76输送气态含油制冷剂，辅助冷凝换热组 件46的出口通过第六十二截止阀78向第二待测节流机构组件75或第二辅助节流机构组件 76输送气液两态含油制冷剂。
[0115] 更具体地，第二待测节流机构组件75包括依次串联的第七截止阀751、第三待测连 接端口 752以及第八截止阀753，第二待测节流机构组件75包括第三待测连接端口，第三待 测连接端口用于连接第二待测节流机构;第二辅助节流机构组件76包括依次串联的第九截 止阀761、第二电动膨胀阀762以及第十截止阀763。
[0116] 需要说明的是，第七截止阀751、第三待测连接端口 752以及第八截止阀753通过管 道顺序连接，第九截止阀761、第二电动膨胀阀762以及第十截止阀763通过管道顺序连接， 当第七截止阀751和第八截止阀753导通且第九截止阀761和第十截止阀763截止时，第二待 测节流机构组件75参与制冷循环，而当第七截止阀751和第八截止阀753截止且第九截止阀 761和第十截止阀763导通时，第二待测节流机构组件75不参与制冷循环，第二辅助节流机 构组件76参与制冷循环。
[0117]根据本发明的一个实施例，工况参数包括流过第二节流机构测控部件70的制冷剂 的质量流量第二节流机构测控部件70入口的制冷剂温度、第二节流机构测控部件70入口的 制冷剂压力以及第二节流机构测控部件70出口的制冷剂压力，制冷剂参数包括流过第二节 流机构测控部件70的制冷剂的密度，其中，第二节流机构测控部件70还包括:第三密度测量 器73、第四流量测量器74、第八温度测量器721、第八压力测量器722和第五压力测量器771。 [0118]其中，第三密度测量器73用于测量流过第二节流机构测控部件70的制冷剂的密 度;第四流量测量器74用于测量流过第二节流机构测控部件70的制冷剂的质量流量;第八 温度测量器721用于测量第二节流机构测控部件70入口的制冷剂温度;第八压力测量器722 用于测量第二节流机构测控部件70入口的制冷剂压力；第五压力测量器771用于测量第二 节流机构测控部件70出口的制冷剂压力。
[0119] 具体地，第三密度测量器73、第四流量测量器74、第八温度测量器721、第八压力测 量器722均可设置在第二节流机构测控部件70的入口，第五压力测量器771设置在第二节流 机构测控部件70的出口。
[0120] 如上所述，第二节流机构测控部件70包括通过管道顺序连接的第八温度测量器 721、第八压力测量器722、第三密度测量器73、第四流量测量器74、并联的第二辅助节流机 构组件76与第二待测节流机构组件75以及第五压力测量器771。第二节流机构测控部件70 用于控制与测量气态或气液两相含油制冷剂通过第二节流机构测控部件70的工况参数和 制冷剂参数，以计算第二待测节流机构的流量特性。
[0121 ]根据本发明的一个具体实施例，如图3所示，蒸发换热测控部件80包括:气液混合 器81、第二待测换热组件84和辅助蒸发换热组件86。蒸发换热测控部件80还包括:第二视镜 82〇
[0122] 其中，气液混合器81的第一入口作为蒸发换热测控部件80的第一入口与第一节流 机构测控部件60的出口相连，气液混合器81的第二入口作为蒸发换热测控部件80的第二入 口与第二节流机构测控部件60的出口相连。即言，蒸发换热测控部件80具有两个入口，通过 液态含油制冷剂的第一入口与第一节流机构测控部件60的出口相连，通过气态含油制冷剂 的第二入口与第二节流机构测控部件70的出口相连。
[0123] 第二待测换热组件84的入口与气液混合器81的出口相连，第二待测换热组件84包 括依次串联的第十三截止阀842、第四待测连接端口 841、第十四截止阀843以及与串联的第 十三截止阀842、第二待测连接端口 841、第十四截止阀843并联连接的第二旁通截止阀844， 第四待测连接端口 841用于连接待测蒸发换热器，待测蒸发换热器可包括通过含油制冷剂 的第五内管和通过换热介质的第五套管，换热介质可以是风、水或其他介质。需要说明的 是，第十三截止阀842、第四待测连接端口 841和第十四截止阀843通过管道顺序连接，当第 十三截止阀842和第十四截止阀843导通且第二旁通截止阀844截止时，待测蒸发换热器参 与制冷循环，而当第十三截止阀842和第十四截止阀843截止且第二旁通截止阀844导通时， 待测蒸发换热器不参与制冷循环。
[0124] 辅助蒸发换热组件86的入口与第二待测换热组件84的出口相连，辅助蒸发换热组 件86的出口作为蒸发换热测控部件80的出口与变频制冷组件10的入口相连，辅助冷凝换热 组件86包括通过含油制冷剂的第三内管861和对第三内管861内的含油制冷剂进行加热的 第一加热器862，第三内管861的入口即为辅助冷凝换热组件86的入口，第三内管861的出口 即为辅助冷凝换热组件86的出口。
[0125] 根据本发明的一个实施例，工况参数包括第三内管861出口的制冷剂温度、第三内 管861出口的制冷剂压力、第一加热器862的加热功率、第二待测换热组件86出口的制冷剂 温度、第二待测换热组件86出口的制冷剂压力、第二待测换热组件86入口的制冷剂温度和 第二待测换热组件86入口的制冷剂压力，电参数包括第一加热器862的加热功率。
[0126] 其中，蒸发换热测控部件80还包括:第九温度测量器871、第九压力测量器872、功 率测量器(未示出）、第十温度测量器851、第十压力测量器852、第^^一温度测量器831和第 i 压力测量器832。
[0127] 其中，第九温度测量器871用于测量第三内管861出口的制冷剂温度;第九压力测 量器872用于测量第三内管861出口的制冷剂压力；功率测量器用于测量第一加热器862的 加热功率;第十温度测量器851用于测量第二待测换热组件84出口的制冷剂温度;第十压力 测量器852用于测量第二待测换热组件84出口的制冷剂压力；第十一温度测量器831用于测 量第二待测换热组件84入口的制冷剂温度;第十一压力测量器842用于测量第二待测换热 组件84入口的制冷剂压力。
[0128] 具体地，第九温度测量器871和第九压力测量器872可设置在第三内管861的出口； 第十温度测量器851和第十压力测量器852可设置在第二待测换热组件84的出口即第三内 管861的入口；第十一温度测量器831和第十一压力测量器832可设置在第二待测换热组件 84的入口。
[0129] 如上所述，蒸发换热测控部件80包括通过管道顺序连接的气液混合器81、第二视 镜82、第^^一温度测量器831、第^^一压力测量器832、第二待测换热组件84、第十温度测量 器851、第十压力测量器852、辅助蒸发换热组件86、第九温度测量器871和第九压力测量器 872。蒸发换热测控部件80用于控制与测量不同干度的含油制冷剂通过蒸发换热测控部件 80时的工况参数和电参数，以计算待测蒸发换热器的换热特性及压降特性。
[0130] 在本发明的一个示例中，每个温度测量器均包括温度传感器与测控仪表，例如铂 电阻温度传感器与PID数字调节显示仪的组合，温度测量器用于测量与控制制冷剂的温度 并输出相应的测量信号与控制信号;每个压力测量器均包括压力传感器与测控仪表，例如 高精度压力传感器与PID数字调节显示仪的组合，压力测量器用于测量与控制制冷剂的压 力并输出相应的测量信号与控制信号;每个密度测量器均可以是高精度耐高压密度计，密 度测量器用于测量含油制冷剂的密度，每个流量测量器均可以是科里奥利质量流量计，流 量测量器用于测量含油制冷剂的质量流量，密度测量器和流量测量器还可具有通信功能以 及数据处理功能;功率测量器可为工频功率计，工频功率计用于对电加热功率进行测量，工 频功率计也可具备通讯功能。
[0131] 应当理解的是，上述说明只是用来举例，并不对测量工况参数、制冷剂参数、换热 介质参数以及电参数所使用的仪器做出限制。
[0132] 需要说明的是，在本发明实施例中，过冷控制组件48的出口制冷剂应处于过冷状 态;辅助蒸发换热组件86的出口制冷剂应处于过热状态。
[0133] 另外，在本发明的一个实施例中，相邻的两个模块出入口的工况参数或者即使跨 模块但实际测量点距离非常近的工况参数，通常可用同一个测量器测量，例如，对于相邻的 第一待测换热组件43与辅助冷凝换热组件46，第一待测换热组件43的出口与辅助冷凝换热 组件46的入口相连，第二温度测量器441测量到的温度，既可以看作是第一待测换热组件43 出口的制冷剂温度，也可以看作是辅助冷凝换热组件46入口的制冷剂温度。
[0134] 举例来说，下面实施例中提到的化的与化^均使用第二温度测量器441进行测量， Tso、TDI1与Tm均使用第三温度测量器511进行测量。
[0135] 结合图3的实施例，控制模块300可采用以下方式计算含油制冷剂通过待测器件时 的性能。
[0136] 根据本发明的一个实施例，控制模块300可根据以下公式计算含油制冷剂的含油 率：
[0137] X = a · Pi+b · T3+c · T2+d · T+e
[0138] 其中，X为含油制冷剂的含油率，流过含油率测控部件90的制冷剂的密度，T为 流过含油率测控部件90的制冷剂温度，a、b、c、d、e为常数且根据冷媒和冷冻机油的组合种 类确定。
[0139] 结合图3的实施例，流过含油率测控部件90的制冷剂的密度可通过第一密度测量 器92测量得到，T为经过第一密度测量器92的制冷剂温度T DI1，可通过第十二温度测量器91 测量得到，也可用过冷控制组件48出口的制冷剂温度TSQ和第一节流机构测控部件60入口的 制冷剂温度Tm代替，即T SQ、TDI1和Tm均可使用第三温度测量器511进行测量。
[0140]具体来说，控制模块300可通过数据采集模块200采集第一密度测量器92测量的密 度以获得含油率测控部件90的制冷剂密度Pl，以及采集第十二温度测量器91测量的温度以 获得进入第一密度测量器92的制冷剂温度TDI1。之后，控制模块300可根据制冷剂密度pjP 制冷剂温度Tm并结合公式X = a · Pl+b · T3+c · T2+d · T+e在线计算含油制冷剂的含油率X， 进而根据含油制冷剂的含油率对空制供油组件30的供油量以使含油制冷剂的含油率X达到 设定含油率。
[0141] 根据本发明的一个实施例，可将第一节流机构测控部件60入口的制冷剂温度和制 冷剂压力分别作为第二内管481出口的制冷剂温度和制冷剂压力，当待测冷凝换热器参与 制冷循环时，待测蒸发换热器、第一待测节流机构和第二待测节流机构以及第二辅助节流 机构组件76不参与制冷循环，控制模块300根据以下公式计算含油制冷剂通过待测冷凝换 热器时的换热量、压降和制冷剂干度：
[0142] 〇1 = ]?1[(卜父）（1150-11。11)+0^(1'50-1'。1 1)]-(：[1111(1'2-1'1)+111 2(丁4-1'3)]，其中，115〇 =负 (Tso ,Pso) ,hcn = f2(Tcn ,Pcn)；
[0143] APl=Pc〇i-Pcii；
[0145] 其中，Qi为含油制冷剂通过待测冷凝换热器时的换热量，Δ PI为含油制冷剂通过 待测冷凝换热器时的压降，A为待测冷凝换热器出口的制冷剂干度，Mi为流过第一节流机构 测控部件60的制冷剂的质量流量，X为含油制冷剂的含油率，hso为第二内管481出口的制冷 剂比焓值，hso与制冷剂的特性以及第二内管481出口的制冷剂温度Tso、第二内管481出口的 制冷剂压力Pso相关，hm为第一待测换热组件43入口的制冷剂比焓值，心^与制冷剂的特性 以及第一待测换热组件43入口的制冷剂温度Tm、第一待测换热组件43入口的制冷剂压力 Pen相关，Co为冷冻机油的比热容，C为换热介质的比热容，irnS流过第一套管462的换热介质 的体积流量，h为第一套管462的介质入口温度，T 2为第一套管462的介质出口温度，m2为流 过第二套管482的换热介质的体积流量，T 3为第二套管482的介质入口温度，T4为第二套管 482的介质出口温度，hCQ1为第一待测换热组件43出口的制冷剂比焓值，化的与制冷剂的特性 以及第一待测换热组件43出口的制冷剂温度T CQ1，第一待测换热组件43出口的制冷剂压力 Pcoi相关。
[0146] 结合图3的实施例，通过第三流量测量器61测量得到，Tso可通过第三温度测量 器511测量得到，P SQ可通过第三压力测量器512测量得到，TGI1可通过第一温度测量器421测 量得到，Pen可第一压力测量器422通过测量得到，T GQ1可通过测量第二温度测量器441得到， Pc〇1可通过第二压力测量器442测量得到，nu可通过第一流量测量器467测量得到，Ti可通过 第四温度测量器465测量得到，^可通过第五温度测量器466测量得到，m 2可通过第二流量测 量器486测量得到，T3可通过第六温度测量器484测量得到，T 4可通过第七温度测量器485测 量得到。
[0147] 具体来说，当主要测量分析对象为待测冷凝换热器时，待测冷凝换热器参与制冷 循环，待测蒸发换热器、第一待测节流机构和第二待测节流机构不参与制冷循环;采用制冷 剂单回路循环，即不启用第二辅助节流机构组件76。本发明实施例的性能测量装置的测试 步骤如下：
[0148] Α1:启动测试装置，测量待测冷凝换热器作为主要分析对象时的相关工况参数。
[0149] 在选择待测冷凝换热器作为主要测量分析对象时，测控模块100测量的相关工况 参数包括:流过第一节流机构测控部件60的制冷剂的质量流量此、含油制冷剂的含油率X、 第一待测换热组件43入口的制冷剂温度Tm、第一待测换热组件43入口的制冷剂压力Pm、 第二内管481出口即过冷控制组件48出口的制冷剂温度Tsq、第三内管861出口即辅助蒸发换 热组件86出口的制冷剂压力P E02。
[0150] A2:对相关的工况参数进行调节，以使工况参数达到稳定状态。
[0151] 具体来说，在选择待测冷凝换热器作为主要测量分析对象时，变频制冷部件50根 据流经第一节流机构测控部件60的含油制冷剂的质量流量此的设定值调整自身的运转频 率，以使施达到对应设定值;变频高压油栗32根据含油制冷剂的含油率X的设定值调整自身 的运转频率，以使X达到对应设定值;辅助蒸发换热组件86根据第一待测换热组件43入口的 制冷剂温度Tm的设定值调整第一加热器862的加热量，既保证辅助蒸发换热组件86出口的 制冷剂满足过热需求，也使第一待测换热组件43入口的制冷剂温度Ten达到对应设定值;辅 助冷凝换热组件46根据第一待测换热组件43入口的制冷剂压力托^的设定值调整自身的换 热量，以使Pen达到对应设定值;过冷控制组件48根据过冷控制组件48出口的制冷剂温度Tso 的设定值调整自身的换热量，以使Tso达到对应设定值;第一辅助节流机构组件62根据辅助 蒸发换热组件86出口的制冷剂压力P EQ2调整开度，以使PEQ2达到对应设定值。
[0152] 由此，每个工况参数的实测值趋向并稳定于当主要分析对象为待测冷凝换热器时 的工况参数的设置值。
[0153] A3:采集相关的工况参数，并对相关工况参数的稳定性进行判断。
[0154] 在测试装置处于工作状态时，数据采集模块200采集A1限定的相关工况参数并发 送给控制模块300,控制模块300对相关工况参数进行稳定性判断，并用于后续处理。
[0155] 举例来说，稳定性的判断基准可为:每30秒采样一次数值，连续采样的10分钟内， 第一待测换热组件43入口的制冷剂温度的测量值与设定值之间的偏差在区间[-2.0°C，2.0 °C ]内，其他制冷剂温度的测量值与设定值之间的偏差在区间[-0.3°C，0.3°C ]内，制冷剂压 力的测量值与设定值之间的偏差在区间[_30KPa，30KPa]，其他参数的测量值与设定值之间 的百分比偏差在区间[_1%，1%]。
[0156] A4、当相关工况参数均达到稳定状态时，对工况参数、制冷剂参数和换热介质参数 测量，并根据工况参数、制冷剂参数和换热介质参数计算待测冷凝换热器的换热特性、压降 特性和出口制冷剂干度。
[0157] 具体来说，当主要测量分析对象为待测冷凝换热器时，控制模块300可在线计算含 油率X，以及通过数据采集模块200采集流过第一节流机构测控部件60的制冷剂的质量流量 Μι、第一待测换热组件43入口的制冷剂温度T CI1、第一待测换热组件43入口的制冷剂压力 Pen、第一待测换热组件43出口的制冷剂温度TCQ1、第一待测换热组件43出口的制冷剂压力 Pc 〇1、第二内管481出口的制冷剂温度Tsq、第二内管481出口的制冷剂压力Psq、流过第一套管 462的换热介质的体积流量m、第一套管462的介质入口温度!^、第一套管462的介质出口温 度T 2、流过第二套管482的换热介质的体积流量肥、第二套管482的介质入口温度T3和第二套 管482的介质出口温度Τ4。
[0158] 然后根据以下公式计算待测冷凝换热器的换热性能即换热量Q1:
[0159] Qi=Mi[ (1 -X) (hso-hcn) +CoX(Ts0-Tcii) ]~C[mi(T2-Ti) +m2(T4-T3)],
[0160] hso = fi(Tso,Pso),
[0161] hcii = f2(Tcii，Pcii);
[0162] 并通过以下公式计算待测冷凝换热器的压降性能即压降Δ PI:
[0163] APl=Pc〇i-Pcii；
[0164] 以及通过以下公式计算待测冷凝换热器的出口制冷剂干度x1:
[0166] 根据本发明的一个实施例，当待测蒸发换热器参与制冷循环时，待测冷凝换热器、 第一待测节流机构和第二待测节流机构不参与制冷循环，控制模块300根据以下公式计算 含油制冷剂通过待测蒸发换热器时的换热量、压降和制冷剂干度：
[0167] Q2 = (Mi+M2)[a-X)hEQ2+CoXTEQ2]-a-X)(Mihm+M2hTi2)-CoMiXTTii-CoM2XT Ti2-Q()，其 中，hE02 = f4(TE02，Pe〇2)，hm = f5(Tra ,Ρτ?Ι)，hTI2 = f6(TTI2，Ρτ?2);
[0168] ΔΡ2 = Ρεοι-Ρειι；
[0169]
其中，hEIL = f7(TEI)，hEIG = f8(TEI);
[0170] 其中，Q2为含油制冷剂通过待测蒸发换热器时的换热量，Δ P2为含油制冷剂通过 待测蒸发换热器时的压降，x2为待测蒸发换热器入口的制冷剂干度，Mi为流过第一节流机构 测控部件60的制冷剂的质量流量，11 2为流过第二节流机构测控部件70的制冷剂的质量流 量，X为含油制冷剂的含油率，hEQ2为第三内管861出口的制冷剂比焓值，h EQ2与制冷剂的特性 以及第三内管861出口的制冷剂温度TEQ2、第三内管861出口的制冷剂压力P EQ2相关，hm为第 一节流机构测控部件60入口的制冷剂比：!：含值，hm与制冷剂的特性以及第一节流机构测控 部件60入口的制冷剂温度Tm、第一节流机构测控部件60入口的制冷剂压力Pm相关，h TI2与 制冷剂特性以及第二节流机构测控部件70入口的制冷剂温度TTI2和第二节流机构测控部件 70入口的制冷剂压力Ρ ΤΙ2相关，Co为冷冻机油的比热容，Q〇为第一加热器862的加热功率，ΡΕ01 为第二待测换热组件84出口的制冷剂压力，hEIL为待测蒸发换热器入口饱和液态制冷剂比 焓值，h EIG为待测蒸发换热器入口饱和气态制冷剂比焓值，hEIL和hEIG均与第二待测换热组件 84入口的制冷剂温度T EI相关。
[0171] 结合图3的实施例，1^可通过第三流量测量器61测量得到，M2可通过第四流量测量 器74测量得到，T EQ2可通过第九温度测量器871测量得到，PEQ2可通过第九压力测量器872测 量得到，Tm可通过第三温度测量器511测量得到，Pm可通过第三压力测量器512测量得到， TTI2可通过第八温度测量器721测量得到，PTI2可通过第八压力测量器722测量得到，Q〇可通 过功率测量器测量得到，P EQ1可通过第十压力测量器852测量得到，Tm通过第十一温度测量 器831测量得到。
[0172] 具体来说，当主要测量分析对象为待测蒸发换热器时，待测蒸发换热器参与制冷 循环，待测冷凝换热器、第一待测节流机构和第二待测节流机构不参与制冷循环，启用第二 辅助节流机构组件76,并控制第^^一截止阀71打开以使第二辅助节流机构组件76的入口与 油气混合器41的出口接通。本发明实施例的性能测量装置的测试步骤如下：
[0173] B1:启动测试装置，测量待测蒸发换热器作为主要分析对象时的相关工况参数。
[0174] 在选择待测蒸发换热器作为主要测量分析对象时，测控模块100测量的相关工况 参数包括:流过第一节流机构测控部件60的制冷剂的纯液态质量流量此、流过第二节流机 构测控部件70的纯气态制冷剂的质量流量M 2、含油制冷剂的含油率X、辅助冷凝换热组件46 入口的制冷剂压力Pci2(即第一压力测量器422测量的第一待测换热组件43入口的制冷剂压 力Pen)、第一辅助节流机构组件62入口的制冷剂温度Τη(即第三温度测量器511测量的含油 率测控部件90入口的制冷剂温度Tm)、第二待测换热组件84入口的制冷剂压力Pm、第三内 管861出口即辅助蒸发换热组件86出口的制冷剂温度T E02。
[0175] B2:对相关的工况参数进行调节，以使工况参数达到稳定状态。
[0176] 具体来说，在选择待测蒸发换热器作为主要测量分析对象时，变频制冷部件50根 据流过第一节流机构测控部件60的制冷剂的纯液态质量流量此的设定值调整自身的运转 频率，以使％达到对应设定值;第二辅助节流机构组件76根据流过第二节流机构测控部件 70的纯气态制冷剂的质量流量M 2的设定值调整开度，以使M2达到对应设定值;变频高压油栗 32根据含油制冷剂的含油率X的设定值调整自身的运转频率，以使X达到对应设定值;辅助 冷凝换热组件46与过冷控制组件48根据辅助冷凝换热组件46入口的制冷剂压力Pq 2的设定 值和第一辅助节流机构组件62入口的制冷剂温度Τη的设定值调整自身的换热量，以使PCI2 和Τη达到对应设定值;第一辅助节流机构组件62根据第二待测换热组件84入口的制冷剂压 力Ρεπ的设定值调整开度，以使Ρεπ达到对应设定值;辅助蒸发换热组件86根据辅助蒸发换 热组件86出口的制冷剂温度T EQ2的设定值调整第一加热器862的加热量，以使TEQ2达到对应 设定值。
[0177] 由此，每个工况参数的实测值趋向并稳定于当主要分析对象为待测蒸发换热器时 的工况参数的设置值。
[0178] B3:采集相关的工况参数，并对相关工况参数的稳定性进行判断。
[0179]在测试装置处于工作状态时，数据采集模块200采集B1限定的相关工况参数并发 送给控制模块300,控制模块300对相关工况参数进行稳定性判断，并用于后续处理。
[0180] B4、当相关工况参数均达到稳定状态时，对工况参数、制冷剂参数和电参数测量， 并根据工况参数、制冷剂参数和电参数计算待测蒸发换热器的换热特性、压降特性和出口 制冷剂干度。
[0181] 具体来说，当主要测量分析对象为待测蒸发换热器时，控制模块300可在线计算含 油率X，以及通过数据采集模块200采集流过第一节流机构测控部件60的制冷剂的质量流量 Mi、流过第二节流机构测控部件70的制冷剂的质量流量M 2、第三内管861出口的制冷剂温度 TE02、第三内管861出口的制冷剂压力PEQ2、第一节流机构测控部件60入口的制冷剂温度Tm、 第一节流机构测控部件60入口的制冷剂压力Pm、第二节流机构测控部件70入口的制冷剂 温度T TI2、第二节流机构测控部件70入口的制冷剂压力PTI2、第二待测换热组件84出口的制 冷剂压力Pecu和第二待测换热组件84入口的制冷剂温度Tm以及第一加热器862的加热功率 Qo 〇
[0182] 然后根据以下公式计算待测蒸发换热器的换热性能即换热量Q2:
[0183] Q2 = (M1+M2) [ α -X) hE02+CoXTE02 ] - (1 -X) (MihTii+M2hTi2) -CoMiXTTii-CoM2XTTi2-Qo，
[0184] hEQ2 = f4(TEQ2，PE02)，
[0185] hm = f5(Tra ,Ρτιι)，
[0186] hTI2 = f6(TTI2，Ρτ?2);
[0187] 并通过以下公式计算待测蒸发换热器的压降性能即压降ΔΡ2:
[0188] ΔΡ2 = Ρεοι-Ρειι；
[0189] 以及通过以下公式计算待测蒸发换热器的入口制冷剂干度x2:
[0190]
[0191 ] hEIL = f7(TEI) = 〇
[0192]根据本发明的一个实施例，当第一待测节流机构参与制冷循环时，待测冷凝换热 器、待测蒸发换热器、和第二待测节流机构以及第一辅助节流机构组件62和第二辅助节流 机构组件76不参与制冷循环，控制模块300根据以下公式计算含油制冷剂通过第一待测节 流机构时的流量系数：
[0194] 其中，CD1为含油制冷剂通过第一待测节流机构时的流量系数，1^为流过第一节流 机构测控部件60的制冷剂的质量流量，Αι为第一待测节流机构的流通面积，P2为流过第一节 流机构测控部件60的制冷剂的密度，Pm为第一节流机构测控部件60入口的制冷剂压力， Ρτ〇1为第一节流机构测控部件60出口的制冷剂压力。
[0195] 结合图3的实施例，1^可通过第三流量测量器61测量得到，ρ2可通过第二密度测量 器52测量得到，Pm可通过第三压力测量器512测量得到，P TQ1可通过第四压力测量器641测 量得到。另外，P2也可通过第一密度测量器92测量得到，即言0 2和01可采用同一密度测量器 进行测量。
[0196] 具体来说，当主要测量分析对象为第一待测节流机构时，第一待测节流机构参与 制冷循环，待测冷凝换热器、待测蒸发换热器和第二待测节流机构不参与制冷循环，同时不 启用第一辅助节流机构组件62和第二辅助节流机构组件76。本发明实施例的性能测量装置 的测试步骤如下：
[0197] C1:启动测试装置，测量第一待测节流机构作为主要分析对象时的相关工况参数。
[0198] 在选择第一待测节流机构作为主要测量分析对象时，测控模块100测量的相关工 况参数包括:含油制冷剂的含油率X、第一节流机构测控部件60入口的制冷剂温度Tm、第一 节流机构测控部件60入口的制冷剂压力Pm、第一节流机构测控部件60出口的制冷剂压力 Ρτ〇1以及第三内管861出口即辅助蒸发换热组件86出口的制冷剂温度TE02。
[0199] C2:对相关的工况参数进行调节，以使工况参数达到稳定状态。
[0200] 具体来说，在选择第一待测节流机构作为主要测量分析对象时，变频制冷部件50 根据第一节流机构测控部件60出口的制冷剂压力P TQ1的设定值调整自身的运转频率，以使 Ρτ〇1达到对应设定值;变频高压油栗32根据含油制冷剂的含油率X的设定值调整自身的运转 频率，以使X达到对应设定值;辅助冷凝换热组件46与过冷控制组件48根据第一节流机构测 控部件60入口的制冷剂温度Tm的设定值和第一节流机构测控部件60入口的制冷剂压力 Pm的设定值调整自身的换热量，以使Tm和Pm达到对应设定值;辅助蒸发换热组件86根据 辅助蒸发换热组件86出口的制冷剂温度TEQ2的设定值调整第一加热器862的加热量，以使 TE02达到对应设定值。
[0201] 由此，每个工况参数的实测值趋向并稳定于当主要分析对象为第一待测节流机构 时的工况参数的设置值。
[0202] C3:采集相关的工况参数，并对相关工况参数的稳定性进行判断。
[0203] 在测试装置处于工作状态时，数据采集模块200采集C1限定的相关工况参数并发 送给控制模块300,控制模块300对相关工况参数进行稳定性判断，并用于后续处理。
[0204] C4:当相关工况参数均达到稳定状态时，对工况参数和制冷剂参数进行测量，并根 据工况参数和制冷剂参数计算第一待测节流机构的流量特性。
[0205] 具体来说，当主要测量分析对象为第一待测节流机构时，控制模块300可在线计算 含油率X，以及通过数据采集模块200采集流过第一节流机构测控部件60的制冷剂的质量流 量施、流过第一节流机构测控部件60的制冷剂的密度0 2、第一节流机构测控部件60入口的制 冷剂压力Pm、第一节流机构测控部件60出口的制冷剂压力PT01。
[0206] 然后控制模块300根据以下公式计算第一待测节流机构在制冷剂通过时的流量系 数：
[0208]根据本发明的一个实施例，当第二待测节流机构参与制冷循环时，待测冷凝换热 器、待测蒸发换热器和第一待测节流机构以及第二辅助节流机构组件76不参与制冷循环， 当气态制冷剂或气液两相态制冷剂通过第二待测节流机构时，控制模块300根据以下公式 计算含油制冷剂通过第二待测节流机构时的流量系数：
[0210]其中，CD2为含油制冷剂通过第二待测节流机构时的流量系数，112为流过第二节流 机构测控部件70的制冷剂的质量流量，A2为第二待测节流机构的流通面积，p3为流过第二节 流机构测控部件70的制冷剂的密度，Pm为第二节流机构测控部件70入口的制冷剂压力， Ρτ 〇2为第二节流机构测控部件70出口的制冷剂压力。
[0211] 结合图3的实施例，112可通过第四流量测量器74测量得到、ρ3可通过第三密度测量 器73测量得到、ΡΤΙ2可通过第八压力测量器722测量得到、PTQ2可通过第五压力测量器771测 量得到。
[0212] 具体来说，当主要测量分析对象为第二待测节流机构时，第二待测节流机构参与 制冷循环时，待测冷凝换热器、待测蒸发换热器和第一待测节流机构不参与制冷循环，同时 不启用第二辅助节流机构组件76。本发明实施例的性能测量装置的测试步骤如下：
[0213] D1:启动测试装置，测量第二待测节流机构作为主要分析对象时的相关工况参数。
[0214] 在选择第二待测节流机构作为主要测量分析对象时，如果研究全气态含油制冷剂 通过第二待测节流机构时的流量性能，则控制第十一截止阀71打开以使第二待测节流机构 组件75的入口与油气混合器41的出口接通，通过第二待测节流机构的制冷剂即为全气态含 油制冷剂。此时，测控模块1〇〇测量的相关工况参数包括:含油制冷剂含油率X、第二待测节 流机构组件75入口的制冷剂压力即第二节流机构测控部件70入口的制冷剂压力P TI2、第二 内管481出口即过冷控制组件48出口的制冷剂温度Tso、第二待测节流机构组件75出口的制 冷剂压力即第二节流机构测控部件70出口的制冷剂压力Ρπ>2、第三内管861出口即辅助蒸发 换热组件86出口的制冷剂温度Τ Ε02。
[0215] 如果研究气液两相含油制冷剂通过第二待测节流机构时的流量性能，则控制第六 截止阀72打开以使第二待测节流机构组件75的入口与辅助冷凝换热组件46的出口接通，通 过第二待测节流机构的制冷剂即为气液两相含油制冷剂。此时，测控模块100测量的相关工 况参数包括:含油制冷剂含油率X、第二待测节流机构组件75入口的制冷剂压力即第二节流 机构测控部件70入口的制冷剂压力Ρ ΤΙ2、第二待测节流机构入口的制冷剂干度χ3、第二内管 481出口即过冷控制组件48出口的制冷剂温度Tso、第二待测节流机构组件75出口的制冷剂 压力即第二节流机构测控部件70出口的制冷剂压力Ρπ> 2、第三内管861出口即辅助蒸发换热 组件86出口的制冷剂温度ΤΕ02。
[0216] 具体的，根据本发明的一个实施例，将第一待测换热组件43出口的制冷剂压力制 冷剂温度分别作为第一内管461入口的制冷剂压力和制冷剂温度，当气液两相态制冷剂通 过第二待测节流机构时，控制模块300根据以下公式计算第二待测节流机构的制冷剂干度：
[0217] X3 = f9(hTI2，TTI2，PTI2)，
[0219] 其中，x3为第二待测节流机构入口的制冷剂干度，hTI2为第二节流机构测控部件70 入口的制冷剂比焓值，h TI2与制冷剂特性以及第二节流机构测控部件入口 70的制冷剂温度 TTI2和第二节流机构测控部件入口 70的制冷剂压力PTI2相关，Mi为流过第一节流机构测控部 件60的制冷剂的质量流量，112为流过第二节流机构测控部件70的制冷剂的质量流量，ha 2为 第一内管461入口的制冷剂比焓值，hCI2与制冷剂特性以及第一内管461入口的制冷剂温度 T CI2和第一内管461入口的制冷剂压力PCI2相关，X为制冷剂的含油率，Co为冷冻机油的比热 容，C为换热介质的比热容，irnS流过第一套管461的换热介质的体积流量，Ti为第一套管461 的介质入口温度，T 2为第一套管461的介质出口温度。
[0220] 结合图3的实施例，Tm可通过第八温度测量器721测量得到、ΡΤΙ2通过第八压力测 量器722测量得到、通过第三流量测量器61测量得到、11 2可通过第四流量测量器74测量 得到、如2可通过第二温度测量器441测量得到、PGI2可通过第二压力度测量器442测量得到、 nu可通过第一流量测量器467测量得到、1^可通过第四温度测量器465测量得到、^可通过第 五温度测量器466测量得到。
[0221 ]具体来说，当气液两相态制冷剂通过第二待测节流机构时，控制模块300可通过数 据采集模块200采集第二节流机构测控部件入口 70的制冷剂温度TTI2、第二节流机构测控部 件入口 70的制冷剂压力ΡΤΙ2、流过第一节流机构测控部件60的制冷剂的质量流量施、流过第 二节流机构测控部件70的制冷剂的质量流量Μ 2、第一内管461入口的制冷剂温度Tq2、第一 内管461入口的制冷剂压力Pq2、流过第一套管461的换热介质的体积流量nu、第一套管461 的介质入口温度!^以及第一套管461的介质出口温度T 2。
[0222] 然后，控制模块300根据以下公式计算第二待测节流机构入口的制冷剂干度：
[0223] X3 = f9(hTI2，TTI2，PTI2)，
[0225] D2:对相关的工况参数进行调节，以使工况参数达到稳定状态。
[0226] 具体来说，在研究全气态含油制冷剂通过第二待测节流机构时的流量性能时，变 频制冷部件50与第一辅助节流机构组件62根据第二待测节流机构组件62出口的制冷剂压 力Ρτ〇 2的设定值调整自身的运转频率，以使Ρπ>2达到对应设定值;变频高压油栗32根据含油 制冷剂的含油率X的设定值调整自身的运转频率，以使X达到对应设定值;辅助冷凝换热组 件46与过冷控制组件48根据第二待测节流机构组件75入口的制冷剂压力Ρ ΤΙ2的设定值和过 冷控制组件48出口的制冷剂温度Tso的设定值调整自身的换热量，以使ΡΤΙ2和Tso达到对应设 定值;辅助蒸发换热组件86根据辅助蒸发换热组件86出口的制冷剂温度T EQ2的设定值调整 第一加热器862的加热量，以使TEQ2达到对应设定值。
[0227] 由此，每个工况参数的实测值趋向并稳定于当主要分析对象为全气态含油制冷剂 通过第二待测节流机构时的工况参数的设置值。
[0228] 在研究气液两相含油制冷剂通过第二待测节流机构时的流量性能时，变频制冷部 件50与第一辅助节流机构组件62根据第二待测节流机构组件62出口的制冷剂压力P TQ2的设 定值调整自身的运转频率，以使Ρτ〇2达到对应设定值;变频高压油栗32根据含油制冷剂的含 油率X的设定值调整自身的运转频率，以使X达到对应设定值;辅助冷凝换热组件46与过冷 控制组件48根据第二待测节流机构组件75入口的制冷剂压力Ρ ΤΙ2的设定值、过冷控制组件 48出口的制冷剂温度Tso的设定值以及第二待测节流机构入口的制冷剂干度x3的设定值调 整自身的换热量，以使Pti2、Tsq和X3达到对应设定值;辅助蒸发换热组件86根据辅助蒸发换 热组件86出口的制冷剂温度T EQ2的设定值调整第一加热器862的加热量，以使TEQ2达到对应 设定值。
[0229] 由此，每个工况参数的实测值趋向并稳定于当主要分析对象为气液两相含油制冷 剂通过第二待测节流机构时的工况参数的设置值。
[0230] D3:采集相关的工况参数，并对相关工况参数的稳定性进行判断。
[0231] 在测试装置处于工作状态时，数据采集模块200采集D1限定的相关工况参数并发 送给控制模块300,控制模块300对相关工况参数进行稳定性判断，并用于后续处理。
[0232] C4:当相关工况参数均达到稳定状态时，对工况参数和制冷剂参数进行测量，并根 据工况参数和制冷剂参数计算第二待测节流机构的流量特性。
[0233] 具体来说，当主要测量分析对象为第二待测节流机构时，控制模块300可在线计算 含油率X，以及通过数据采集模块200采集流过第二节流机构测控部件70的制冷剂的质量流 量M 2、流过第二节流机构测控部件70的制冷剂的密度p3、第二节流机构测控部件70入口的制 冷剂压力Ρτι 2、第二节流机构测控部件70出口的制冷剂压力PT02。
[0234] 然后控制模块300根据以下公式计算第二待测节流机构在气态或气液两相制冷剂 通过时的流量系数：
[0236]综上，根据本发明提出的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，通过控制模块对 数据采集模块采集到的工况参数的稳定性进行判断，并在判断工况参数处于稳定状态时， 根据工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数计算含油制冷剂的含油率和含油制冷 剂通过待测器件时的性能，从而能够精确地测试与分析算含油制冷剂的含油率和含油制冷 剂通过待测器件时的性能例如换热性能、流量性能等，为相关制冷设备的开发和能效升级 研究提供精确的数据，为换热器、节流机构的降本增效等提供有力的支持与帮助，并且该装 置测试效率更高，应用范围更大。
[0237] 本发明实施例还提出了一种用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法。
[0238] 图4是根据本发明实施例的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法的流 程图。在用于研究含油制冷剂特性的测量装置中安装待测器件，如图4所示，方法包括以下 步骤：
[0239] S1:在用于研究含油制冷剂特性的测量装置启动时对装置运行状态下的工况参 数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数进行测量，并对工况参数进行调节。
[0240 ] S2:采集工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数。
[0241] S3:对数据采集模块采集到的工况参数的稳定性进行判断，并在判断工况参数处 于稳定状态时，根据工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数计算含油制冷剂的含油 率和含油制冷剂通过待测器件时的性能。
[0242] 根据本发明的一个实施例，待测器件包括待测冷凝换热器、待测蒸发换热器、第一 待测节流机构和第二待测节流机构，其中，当待测器件为待测冷凝换热器或待测蒸发换热 器时，含油制冷剂通过待测器件时的性能包括待测器件的换热量、待测器件的压降和制冷 剂干度；当待测器件为第一待测节流或第二待测节流机构时，含油制冷剂通过待测器件时 的性能包括待测器件的流量系数。
[0243] 根据本发明的一个实施例，测控模块包括变频制冷部件、冷凝换热测控部件、含油 率测控部件、第一节流机构测控部件、第二节流机构测控部件和蒸发换热测控部件。
[0244] 进一步地，根据本发明的一个实施例，变频制冷部件包括变频制冷组件、油分离组 件、供油组件和和油气混合器，用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法还包括:在 计算出含油制冷剂的含油率之后，根据制含油冷剂的含油率调节供油组件供给油气混合器 的供油量，以使含油制冷剂的含油率达到设定含油率。
[0245] 根据本发明的一个实施例，工况参数包括冷凝换热测控部件中第一待测换热组件 入口的制冷剂温度、第一待测换热组件入口的制冷剂压力、第一待测换热组件出口的制冷 剂温度和第一待测换热组件出口的制冷剂压力;换热介质参数包括流过冷凝换热测控部件 中辅助冷凝换热组件的第一套管的换热介质的比热容、密度和体积流量、第一套管的介质 入口温度、第一套管的介质出口温度、流过冷凝换热测控部件中过冷控制组件的第二套管 的换热介质的比热容、密度和体积流量、第二套管的介质入口温度和第二套管的介质出口 温度。
[0246] 并且，制冷剂参数包括流过含油率测控部件的制冷剂的温度与密度。
[0247] 并且，工况参数还包括第一节流机构测控部件入口的制冷剂压力流过所述第一节 流机构测控部件的制冷剂的质量流量和第一节流机构测控部件出口的制冷剂压力，制冷剂 参数还包括流过第一节流机构测控部件的制冷剂的密度。
[0248] 并且，工况参数还包括过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量、第二 节流机构测控部件入口的制冷剂温度、第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力以及第二 节流机构测控部件出口的制冷剂压力；制冷剂参数还包括流过第二节流机构测控部件的制 冷剂的密度。
[0249] 并且，工况参数还包括蒸发换热测控部件中辅助蒸发换热组件的第三内管出口的 制冷剂温度、第三内管出口的制冷剂压力、蒸发换热测控部件中辅助蒸发换热组件的第一 加热器的加热功率、蒸发换热测控部件中第二待测换热组件出口的制冷剂温度、第二待测 换热组件出口的制冷剂压力、第二待测换热组件入口的制冷剂温度和第二待测换热组件入 口的制冷剂压力；电参数包括第一加热器的加热功率。
[0250] 具体地，根据本发明的一个实施例，可根据以下公式计算含油制冷剂的含油率：
[0251 ] X = a · Pi+b · T3+c · T2+d · T+e
[0252] 其中，X为含油制冷剂的含油率，Pl为流过含油率测控部件的制冷剂的密度，T为流 过含油率测控部件的制冷剂温度， &士、(：、(1、6为常数且根据冷媒和冷冻机油的组合种类确 定。
[0253] 具体地，根据本发明的一个实施例，将第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度 和制冷剂压力分别作为冷凝换热测控部件中过冷控制组件的第二内管出口的制冷剂温度 和制冷剂压力，当待测冷凝换热器参与制冷循环时，待测蒸发换热器、第一待测节流机构和 第二待测节流机构以及第二节流机构测控部件的第二辅助节流机构组件不参与制冷循环， 根据以下公式计算含油制冷剂通过待测冷凝换热器时的换热量、压降和制冷剂干度：
[0254] Qi=Mi [ (1 -X) (hs0-hcii) +CoX(Ts0-Tcii) ]~C[mi (T2-Ti) +m2 (T4-T3)]；
[0255] APl=Pc〇i-Pcii；
[0257] 其中，Qi为含油制冷剂通过待测冷凝换热器时的换热量，Δ PI为含油制冷剂通过 待测冷凝换热器时的压降，A为待测冷凝换热器出口的制冷剂干度，Mi为流过第一节流机构 测控部件的制冷剂的质量流量，X为含油制冷剂的含油率，hso为第二内管出口的制冷剂比焓 值，hso与制冷剂的特性以及第二内管出口的制冷剂温度Tso、第二内管出口的制冷剂压力Pso 相关，hm为第一待测换热组件入口的制冷剂比焓值，hm与制冷剂的特性以及第一待测换 热组件入口的制冷剂温度Tm、第一待测换热组件入口的制冷剂压力Pm相关，Co为冷冻机 油的比热容，C为换热介质的比热容， mi为流过第一套管的换热介质的体积流量，1^为第一套 管的介质入口温度，1~2为第一套管的介质出口温度，111 2为流过第二套管的换热介质的体积流 量，T3为第二套管的介质入口温度，T4为第二套管的介质出口温度，hon为第一待测换热组件 出口的制冷剂比焓值，心^与制冷剂的特性以及第一待测换热组件出口的制冷剂温度T C01， 第一待测换热组件出口的制冷剂压力P〇)i相关。
[0258] 具体地，根据本发明的一个实施例，当待测蒸发换热器参与制冷循环时，待测冷凝 换热器、第一待测节流机构和第二待测节流机构不参与制冷循环，根据以下公式计算含油 制冷剂通过待测蒸发换热器时的换热量、压降和制冷剂干度：
[0259] Q2 = (Μι+Μ2 ) [ α -X) hE02+CoXTE02 ] - (1 -X) (MihTii+M2hTi2) -CoMiXTTii-CoM2XTTi2-Qo ;
[0260] ΔΡ2 = Ρεοι-Ρειι；
[0261]
[0262] 其中，Q2为含油制冷剂通过待测蒸发换热器时的换热量，Δ P2为含油制冷剂通过 待测蒸发换热器过时的压降，x2为待测蒸发换热器入口的制冷剂干度，Mi为流过第一节流机 构测控部件的制冷剂的质量流量，M 2为流过第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，X 为含油制冷剂的含油率，hEQ2为第三内管出口的制冷剂比焓值，h EQ2与制冷剂的特性以及第 三内管出口的制冷剂温度TEQ2、第三内管出口的制冷剂压力P EQ2相关，hm为第一节流机构测 控部件入口的制冷剂比焓值，hm与制冷剂的特性以及第一节流机构测控部件入口的制冷 剂温度Tm、第一节流机构测控部件入口的制冷剂压力Pm相关，心 12与制冷剂特性以及第二 节流机构测控部件入口的制冷剂温度TTI2和第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力P TI2 相关，Co为冷冻机油的比热容，Q〇为第一加热器的加热功率，PEQ1为第二待测换热组件出口的 制冷剂压力，h EIL为待测蒸发换热器入口饱和液态制冷剂比焓值，hEIC待测蒸发换热器入口 饱和气态制冷剂比焓值，h EIL和hEIC均与第二待测换热组件入口的制冷剂温度TEI1相关。
[0263] 具体地，根据本发明的一个实施例，当第一待测节流机构参与制冷循环时，待测冷 凝换热器、待测蒸发换热器、和第二待测节流机构以及第一节流机构测控部件中的第一辅 助节流机构组件和第二节流机构测控部件中的第二辅助节流机构组件不参与制冷循环，根 据以下公式计算含油制冷剂通过第一待测节流机构时的流量系数：
[0265] 其中，CD1为含油制冷剂通过第一待测节流机构时的流量系数，1^为流过第一节流 机构测控部件的制冷剂的质量流量，Al为第一待测节流机构的流通面积，P2为流过第一节流 机构测控部件的制冷剂的密度，Pm为第一节流机构测控部件入口的制冷剂压力，P?为第 一节流机构测控部件出口的制冷剂压力。
[0266] 具体地，根据本发明的一个实施例，当第二待测节流机构参与制冷循环时，待测冷 凝换热器、待测蒸发换热器、和第一待测节流机构以及第二节流机构测控部件中的第二辅 助节流机构组件不参与制冷循环，当气态制冷剂或气液两相态制冷剂通过第二待测节流机 构时，根据以下公式计算含油制冷剂通过第二待测节流机构时的流量系数：
[0268] 其中，CD2为含油制冷剂通过第二待测节流机构时的流量系数，112为流过第二节流 机构测控部件的制冷剂的质量流量，A 2为第二待测节流机构的流通面积，p3为流过第二节流 机构测控部件的制冷剂的密度，Ρτι 2为第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力，Ρπ>2为第 二节流机构测控部件出口的制冷剂压力。
[0269] 具体地，根据本发明的一个实施例，将第一待测换热组件出口的制冷剂压力制冷 剂温度分别作为第一内管入口的制冷剂压力和制冷剂温度，当气液两相态制冷剂通过第二 待测节流机构时，可根据以下公式计算第二待测节流机构的制冷剂干度：
[0270] X3 = f9(hTI2，TTI2，PTI2)，
[0272] 其中，x3为第二待测节流机构入口的制冷剂干度，hTI2为第二节流机构测控部件入 口的制冷剂比焓值，h TI2与制冷剂特性以及第二节流机构测控部件入口的制冷剂温度1>12和 第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力Ρτ?2相关，Ml为流过第一节流机构测控部件的制 冷剂的质量流量，M 2为流过第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，hCI2为第一内管入 口的制冷剂比焓值，h CI2与制冷剂特性以及第一内管入口的制冷剂温度TCI4P第一内管入口 的制冷剂压力Ρα 2相关，X为制冷剂的含油率，Co为冷冻机油的比热容，C为换热介质的比热 容，nu为流过第一套管的换热介质的体积流量，1^为第一套管的介质入口温度，1~ 2为第一套 管的介质出口温度。
[0273] 具体来说，如图5所示，本发明实施例的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测 量方法包括以下步骤：
[0274] S101:于用于研究含油制冷剂特性的测量装置中安装待测换热器与/或待测节流 机构。
[0275] S102:启动测试装置，选择主要测量分析对象，并测量相关的工况参数。
[0276] S103:对工况参数进行调节。
[0277] S104:采集到的工况参数，并对采集到的工况参数的稳定性进行判断。
[0278] S105:在判断工况参数处于稳定状态时，根据工况参数、制冷剂参数、换热介质参 数和电参数计算含油制冷剂通过用户选择的主要测量分析对象时的性能例如换热特性、压 降特性或流量特性。
[0279] 需要说明的是，对工况参数进行调节以使工况参数达到稳定状态的具体实现方式 已在前面的装置实施例中详细描述，这里处于简洁的目的，不再一一赘述。
[0280] 综上，根据本发明提出的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，对数 据采集模块采集到的工况参数的稳定性进行判断，并在判断工况参数处于稳定状态时，根 据工况参数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数计算制冷剂通过待测器件时的性能，从而 能够精确地测试与分析制冷剂通过待测器件时的性能，为相关制冷设备的开发和能效升级 研究提供精确的数据，并且该方法测试效率更高，应用范围更大。
[0281 ]在本发明的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能 理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第 一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，"多个" 的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0282] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相连"、"连接"、"固定"等 术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连 接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个器件内 部的连通或两个器件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员 而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0283] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任 一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技 术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结 合和组合。
[0284] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述 实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1. 一种用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，包括： 安装有待测器件的测控模块，用于在所述装置启动时对所述装置运行状态下的工况参 数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数进行测量，并对所述工况参数进行调节； 数据采集模块，用于采集所述工况参数、所述制冷剂参数、所述换热介质参数和所述电 参数；以及 控制模块，用于对所述数据采集模块采集到的所述工况参数的稳定性进行判断，并在 判断所述工况参数处于稳定状态时，根据所述工况参数、所述制冷剂参数、所述换热介质参 数和所述电参数计算所述含油制冷剂的含油率和所述含油制冷剂通过所述待测器件时的 性能。2. 根据权利要求1所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述待测 器件包括待测冷凝换热器、待测蒸发换热器、第一待测节流机构和第二待测节流机构，其 中， 当所述待测器件为所述待测冷凝换热器或待测蒸发换热器时，所述含油制冷剂通过所 述待测器件时的性能包括所述待测器件的换热量、所述待测器件的压降和制冷剂干度； 当所述待测器件为所述第一待测节流机构或第二待测节流机构时，所述含油制冷剂通 过所述待测器件时的性能包括所述待测器件的流量系数。3. 根据权利要求2所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述测控 模块包括变频制冷部件、冷凝换热测控部件、含油率测控部件、第一节流机构测控部件、第 二节流机构测控部件和蒸发换热测控部件，其中， 所述变频制冷部件用于为所述冷凝换热测控部件、所述第一节流机构测控部件、所述 第二节流机构测控部件和所述蒸发换热测控部件提供含油率可调的含油制冷剂； 所述冷凝换热测控部件的入口与所述变频制冷部件的出口相连，所述冷凝换热测控部 件用于在所述含油制冷剂通过所述冷凝换热测控部件时对所述冷凝换热测控部件的工况 参数和换热介质参数进行测量，并对所述冷凝换热测控部件的工况参数进行调节以使所述 冷凝换热测控部件的工况参数处于稳定状态； 所述含油率测控部件的入口与所述冷凝换热测控部件的出口相连，所述含油率测控部 件的出口与所述第一节流机构测控部件的入口相连，所述含油率测控部件用于在所述含油 制冷剂通过所述含油率测控部件时对所述含油率测控部件的工况参数和制冷剂参数进行 测量； 所述第一节流机构测控部件的入口与所述含油率测控部件的出口相连，所述第一节流 机构测控部件用于在所述含油制冷剂通过所述第一节流机构测控部件时对所述第一节流 机构测控部件的工况参数和制冷剂参数进行测量，并对所述第一节流机构测控部件的工况 参数进行调节以使所述第一节流机构测控部件的工况参数处于稳定状态； 所述第二节流机构测控部件的入口分别与所述变频制冷部件的出口和所述冷凝换热 测控部件的中间出口相连，所述第二节流机构测控部件用于在所述含油制冷剂通过所述第 二节流机构测控部件时对所述第二节流机构测控部件的工况参数和制冷剂参数进行测量， 并对所述第二节流机构测控部件的工况参数进行调节以使所述第二节流机构测控部件的 工况参数处于稳定状态； 所述蒸发换热测控部件的第一入口和第二入口分别与所述第一节流机构测控部件的 出口和所述第二节流机构测控部件的出口对应相连，所述蒸发换热测控部件的出口与所述 变频制冷部件入口相连，所述蒸发换热测控部件在所述含油制冷剂通过所述蒸发换热测控 部件时对所述蒸发换热测控部件的工况参数和电参数进行测量，并对所述蒸发换热测控部 件的工况参数进行调节以使所述蒸发换热测控部件的工况参数处于稳定状态。4. 根据权利要求3所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述冷凝 换热测控部件包括： 第一待测换热组件，所述第一待测换热组件的入口作为所述冷凝换热测控部件的入 口，所述第一待测换热组件包括依次串联的第一截止阀、第一待测连接端口、第二截止阀以 及与所述串联的第一截止阀、第一待测连接端口、第二截止阀并联连接的第一旁通截止阀， 所述第一待测连接端口用于连接所述待测冷凝换热器； 辅助冷凝换热组件，所述辅助冷凝换热组件的入口与所述第一待测换热组件的出口相 连，所述辅助冷凝换热组件的出口作为所述冷凝换热测控部件的中间出口，所述辅助冷凝 换热组件包括通过所述含油制冷剂的第一内管和通过换热介质的第一套管； 过冷控制组件，所述过冷控制组件的入口与所述辅助冷凝换热组件的出口相连，所述 过冷控制组件的出口作为所述冷凝换热测控部件的出口，所述过冷控制组件包括通过所述 含油制冷剂的第二内管和通过所述换热介质的第二套管。5. 根据权利要求4所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述工况 参数包括所述第一待测换热组件入口的制冷剂温度、所述第一待测换热组件入口的制冷剂 压力、所述第一待测换热组件出口的制冷剂温度和所述第一待测换热组件出口的制冷剂压 力，所述换热介质参数包括流过所述第一套管的换热介质的比热容、密度和体积流量、所述 第一套管的介质入口温度、所述第一套管的介质出口温度、流过所述第二套管的换热介质 的比热容、密度和体积流量、所述第二套管的介质入口温度和所述第二套管的介质出口温 度，其中，所述冷凝换热测控部件还包括： 第一温度测量器，用于测量所述第一待测换热组件入口的制冷剂温度； 第一压力测量器，用于测量所述第一待测换热组件入口的制冷剂压力； 第二温度测量器，用于测量所述第一待测换热组件出口的制冷剂温度； 第二压力测量器，用于测量所述第一待测换热组件出口的制冷剂压力； 第一流量测量器，用于测量流过所述第一套管的换热介质的体积流量； 第四温度测量器，用于测量所述第一套管的介质入口温度； 第五温度测量器，用于测量所述第一套管的介质出口温度； 第二流量测量器，用于测量流过所述第二套管的换热介质的体积流量； 第六温度测量器，用于测量所述第二套管的介质入口温度； 第七温度测量器，用于测量所述第二套管的介质出口温度。6. 根据权利要求5所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，，所述制 冷剂参数包括流过所述含油率测控部件的制冷剂的密度与温度，所述含油率测控部件包 括： 第十二温度测量器，用于测量流过所述含油率测控部件的制冷剂温度； 第一密度测量器，用于测量流过所述含油率测控部件的制冷剂的密度。7. 根据权利要求6所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述第一 节流机构测控部件包括第一待测节流机构组件以及与所述第一待测节流机构组件并联连 接的第一辅助节流机构组件，其中， 第一待测节流机构组件包括依次串联的第三截止阀、第二待测连接端口和第四截止 阀，所述第二待测连接端口用于连接所述第一待测节流机构； 所述第一辅助节流机构组件包括依次串联的第五截止阀、第一辅助节流机构和第六截 止阀。8. 根据权利要求7所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述工况 参数包括所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度、所述第一节流机构测控部件入口 的制冷剂压力、流过所述第一节流机构测控部件的质量流量和所述第一节流机构测控部件 出口的制冷剂压力，所述制冷剂参数包括流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的密 度，其中，所述第一节流机构测控部件还包括： 第三温度测量器，用于测量所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度； 第三压力测量器，用于测量所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂压力； 第二密度测量器，用于测量流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的密度； 第三流量测量器，用于测量流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量； 第四压力测量器，用于测量所述第一节流机构测控部件出口的制冷剂压力。9. 根据权利要求8所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述第一 密度测量器和第二密度测量器为同一个密度测量器，所述第三温度测量器和所述第十二温 度测量器可为同一个温度测量器。10. 根据权利要求9所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述第 二节流机构测控部件包括： 第二待测节流机构组件，所述第二待测节流机构组件包括依次串联的第七截止阀、第 三待测连接端口和第八截止阀，所述第三待测连接端口用于连接所述第二待测节流机构； 与所述第二待测节流机构组件并联连接的第二辅助节流机构组件，并联的所述第二辅 助节流机构组件与所述第二待测节流机构组件的一端作为所述第二节流机构测控部件的 入口，并联的所述第二辅助节流机构组件与所述第二待测节流机构组件的另一端作为所述 第二节流机构测控部件的出口，所述第二辅助节流机构组件包括依次串联的第九截止阀、 第二辅助节流机构和第十截止阀； 其中，所述第二节流机构测控部件的入口通过第十一截止阀与变频制冷部件的出口相 连，所述第二节流机构测控部件的入口还通过第十二截止阀与所述辅助冷凝换热组件的出 口相连。11. 根据权利要求10所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述工 况参数包括流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量、所述第二节流机构测控 部件入口的制冷剂温度、所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力以及所述第二节流 机构测控部件出口的制冷剂压力，所述制冷剂参数包括流过所述第二节流机构测控部件的 制冷剂的密度，其中，所述第二节流机构测控部件还包括： 第三密度测量器，用于测量流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的密度； 第四流量测量器，用于测量流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量； 第八温度测量器，用于测量所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂温度； 第八压力测量器，用于测量所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力； 第五压力测量器，用于测量所述第二节流机构测控部件出口的制冷剂压力。12. 根据权利要求11所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述蒸 发换热测控部件包括： 气液混合器，所述气液混合器的第一入口与所述第一节流机构测控部件的出口相连， 所述气液混合器的第二入口与所述第二节流机构测控部件的出口相连； 第二待测换热组件，所述第二待测换热组件的入口与所述气液混合器的出口相连，所 述第二待测换热组件包括依次串联的第十三截止阀、第四待测连接端口、第十四截止阀以 及与所述串联的第十三截止阀、第四待测连接端口、第十四截止阀并联连接的第二旁通截 止阀，所述第四待测连接端口用于连接所述待测蒸发换热器； 辅助蒸发换热组件，所述辅助蒸发换热组件的入口与所述第二待测换热组件的出口相 连，所述辅助蒸发换热组件的出口作为所述蒸发换热测控部件的出口，所述辅助冷凝换热 组件包括通过所述含油制冷剂的第三内管和对所述第三内管内的含油制冷剂进行加热的 第一加热器。13. 根据权利要求12所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述工 况参数包括所述第三内管出口的制冷剂温度、所述第三内管出口的制冷剂压力、所述第一 加热器的加热功率、所述第二待测换热组件出口的制冷剂温度、所述第二待测换热组件出 口的制冷剂压力、所述第二待测换热组件入口的制冷剂温度和所述第二待测换热组件入口 的制冷剂压力，所述电参数包括所述第一加热器的加热功率，其中，所述蒸发换热测控部件 还包括： 第九温度测量器，用于测量所述第三内管出口的制冷剂温度； 第九压力测量器，用于测量所述第三内管出口的制冷剂压力； 功率测量器，用于测量所述第一加热器的加热功率； 第十温度测量器，用于测量所述第二待测换热组件出口的制冷剂温度； 第十压力测量器，用于测量所述第二待测换热组件出口的制冷剂压力； 第十一温度测量器，用于测量所述第二待测换热组件入口的制冷剂温度；以及 第十一压力测量器，用于测量所述第二待测换热组件入口的制冷剂压力。14. 根据权利要求13所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述控 制模块根据以下公式计算所述含油制冷剂的含油率： X = a · Pi+b · T3+c · T2+d · T+e 其中，X为所述含油制冷剂的含油率，Pi为流过所述含油率测控部件的制冷剂的密度，T 为流过所述含油率测控部件的制冷剂温度，a、b、c、d、e为常数且根据所述冷媒和冷冻机油 的组合种类确定。15. 根据权利要求14所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，将第一 节流机构测控部件入口的制冷剂温度和制冷剂压力分别作为所述第二内管出口的制冷剂 温度和制冷剂压力，当所述待测冷凝换热器参与制冷循环时，所述待测蒸发换热器、所述第 一待测节流机构和所述第二待测节流机构以及所述第二辅助节流机构组件不参与制冷循 环，所述控制模块根据以下公式计算所述含油制冷剂通过所述待测冷凝换热器时的换热 量、压降和制冷剂干度： Qi=Μι [ (1 -X) (hso-hcn) +CoX(Ts〇-Tcii) ] ~C[mi (T2-T1) +m2 (T4-T3)]；Δ PI = Pc〇i_Pcii; Xi = f3(hcoi，Tcoi，Pcoi)，其中 其中，(^为所述含油制冷剂通过所述待测冷凝换热器时的换热量，A PI为所述含油制冷 剂通过所述待测冷凝换热器时的压降，幻为所述待测冷凝换热器出口的制冷剂干度Λ为流 过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，X为所述含油制冷剂的含油率，hso为所 述第二内管出口的制冷剂比焓值，hso与制冷剂的特性以及所述第二内管出口的制冷剂温度 Tso、所述第二内管出口的制冷剂压力Pso相关，hm为所述第一待测换热组件入口的制冷剂 比焓值，hm与制冷剂的特性以及所述第一待测换热组件入口的制冷剂温度Tm、所述第一 待测换热组件入口的制冷剂压力Ραι相关，Co为冷冻机油的比热容，C为换热介质的比热容， nu为流过所述第一套管的换热介质的体积流量，h为所述第一套管的介质入口温度，T2为所 述第一套管的介质出口温度，m 2为流过所述第二套管的换热介质的体积流量，Τ3为所述第二 套管的介质入口温度，Τ4为所述第二套管的介质出口温度，h CQ1为所述第一待测换热组件出 口的制冷剂比焓值，hCQ1与制冷剂的特性以及所述第一待测换热组件出口的制冷剂温度 Tc〇1，所述第一待测换热组件出口的制冷剂压力P?相关。16. 根据权利要求14所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，当所述 待测蒸发换热器参与制冷循环时，所述待测冷凝换热器、所述第一待测节流机构和所述第 二待测节流机构不参与制冷循环，所述控制模块根据以下公式计算所述含油制冷剂通过所 述待测蒸发换热器时的换热量、压降和制冷剂干度： Q2= (Mi+M2) [ (l-X)hE〇2+C〇XTE〇2]-( 1-X) (Mihm+M2hTi2)-C〇MiXTm-C〇M2XTTi2-Qo; Δ P2 = Peoi~Peii ；其中，92为所述含油制冷剂通过所述待测蒸发换热器时的换热量，A P2为所述待测蒸发 换热器在含油制冷剂通过时的压降，x2为所述待测蒸发换热器入口的制冷剂干度Λ为流过 所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，M2为流过所述第二节流机构测控部件的 制冷剂的质量流量，X为所述含油制冷剂的含油率，h EQ2为所述第三内管出口的制冷剂比焓 值，hEQ2与制冷剂的特性以及所述第三内管出口的制冷剂温度T EQ2、所述第三内管出口的制 冷剂压力Pe〇2相关，hm为所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂比焓值，hm与制冷剂的 特性以及所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度Tm、所述第一节流机构测控部件 入口的制冷剂压力Pm相关，h TI2与制冷剂特性以及所述第二节流机构测控部件入口的制冷 剂温度TTI2和所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力P TI2相关，C〇为冷冻机油的比热 容，Q〇为所述第一加热器的加热功率，PeCII为所述第二待测换热组件出口的制冷剂压力，hEIL 为所述待测蒸发换热器入口饱和液态制冷剂比焓值，h EIG所述待测蒸发换热器入口饱和气 态制冷剂比焓值，hEIL和hEIC均与所述第二待测换热组件入口的制冷剂温度T EI1相关。17. 根据权利要求14所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，当所述 第一待测节流机构参与制冷循环时，所述待测冷凝换热器、待测蒸发换热器、和所述第二待 测节流机构以及所述第一辅助节流机构组件和所述第二辅助节流机构组件不参与制冷循 环，所述控制模块根据以下公式计算所述含油制冷剂通过所述第一待测节流机构时的流量 系数：其中，CD1为所述含油制冷剂通过所述第一待测节流机构时的流量系数，Mi为流过所述 第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，心为所述第一待测节流机构的流通面积，仍为 流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的密度，Pm为所述第一节流机构测控部件入口 的制冷剂压力，p?为所述第一节流机构测控部件出口的制冷剂压力。18. 根据权利要求14所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，当所述 第二待测节流机构参与制冷循环时，所述待测冷凝换热器、待测蒸发换热器、和所述第一待 测节流机构以及所述第二辅助节流机构组件不参与制冷循环，当所述气态制冷剂或所述气 液两相态制冷剂通过所述第二待测节流机构时，所述控制模块根据以下公式计算所述含油 制冷剂通过所述第二待测节流机构时的流暈系数：其中，CD2为所述含油制冷剂通过所述第二待测节流机构时的流量系数，M2为流过所述 第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，A2为所述第二待测节流机构的流通面积，P3为 流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的密度，PTI2为所述第二节流机构测控部件入口 的制冷剂压力，Ρτ〇 2为所述第二节流机构测控部件出口的制冷剂压力。19. 根据权利要求3-18所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置，其特征在于，所述 变频制冷部件包括变频制冷组件、油分离组件、供油组件和和油气混合器，其中，所述控制 模块用于在计算出所述含油制冷剂的含油率之后，根据所述含油制冷剂的含油率调节所述 供油组件供给所述油气混合器的供油量，以使所述含油制冷剂的含油率达到设定含油率。20. -种用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征在于，在用于研究含 油制冷剂特性的测量装置中安装待测器件，所述方法包括以下步骤： 在所述用于研究含油制冷剂特性的测量装置启动时对所述装置运行状态下的工况参 数、制冷剂参数、换热介质参数和电参数进行测量，并对所述工况参数进行调节； 采集所述工况参数、所述制冷剂参数、所述换热介质参数和所述电参数；以及 对所述数据采集模块采集到的所述工况参数的稳定性进行判断，并在判断所述工况参 数处于稳定状态时，根据所述工况参数、所述制冷剂参数、所述换热介质参数和所述电参数 计算所述含油制冷剂的含油率和所述含油制冷剂通过所述待测器件时的性能。21. 根据权利要求20所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于， 所述待测器件包括待测冷凝换热器、待测蒸发换热器、第一待测节流机构和第二待测 节流机构，其中， 当所述待测器件为所述待测冷凝换热器或待测蒸发换热器时，所述含油制冷剂通过所 述待测器件时的性能包括所述待测器件的换热量、所述待测器件的压降和制冷剂干度； 当所述待测器件为所述第一待测节流或第二待测节流机构时，所述含油制冷剂通过所 述待测器件时的性能包括所述待测器件的流量系数。22. 根据权利要求21所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于，所述测控模块包括变频制冷部件、冷凝换热测控部件、含油率测控部件、第一节流机 构测控部件、第二节流机构测控部件和蒸发换热测控部件，其中， 所述工况参数包括所述冷凝换热测控部件中第一待测换热组件入口的制冷剂温度、所 述第一待测换热组件入口的制冷剂压力、所述第一待测换热组件出口的制冷剂温度和所述 第一待测换热组件出口的制冷剂压力； 所述换热介质参数包括流过所述冷凝换热测控部件中辅助冷凝换热组件的第一套管 的换热介质的比热容、密度和体积流量、所述第一套管的介质入口温度、所述第一套管的介 质出口温度、流过所述冷凝换热测控部件中过冷控制组件的第二套管的换热介质的比热 容、密度和体积流量、所述第二套管的介质入口温度和所述第二套管的介质出口温度。23. 根据权利要求22所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于，所述制冷剂参数包括流过所述含油率测控部件的制冷剂的温度与密度。24. 根据权利要求23所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于，所述工况参数包括所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂压力流过所述第一节流 机构测控部件的制冷剂的质量流量和所述第一节流机构测控部件出口的制冷剂压力，所述 制冷剂参数包括流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的密度。25. 根据权利要求24所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于， 所述工况参数还包括流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量所述第二 节流机构测控部件入口的制冷剂温度、所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力以及 所述第二节流机构测控部件出口的制冷剂压力； 所述制冷剂参数还包括流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的密度。26. 根据权利要求25所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于， 所述工况参数还包括所述蒸发换热测控部件中辅助蒸发换热组件的第三内管出口的 制冷剂温度、所述第三内管出口的制冷剂压力、所述蒸发换热测控部件中辅助蒸发换热组 件的第一加热器的加热功率、所述蒸发换热测控部件中第二待测换热组件出口的制冷剂温 度、所述第二待测换热组件出口的制冷剂压力、所述第二待测换热组件入口的制冷剂温度 和所述第二待测换热组件入口的制冷剂压力； 所述电参数包括所述第一加热器的加热功率。27. 根据权利要求26所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于，根据以下公式计算所述含油制冷剂的含油率： X = a · Pi+b · T3+c · T2+d · T+e 其中，X为所述含油制冷剂的含油率，Pi为流过所述含油率测控部件的制冷剂的密度，T 为流过所述含油率测控部件的制冷剂温度，a、b、c、d、e为常数且根据所述冷媒和冷冻机油 的组合种类确定。28. 根据权利要求27所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于，将第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度和制冷剂压力分别作为所述冷凝换热测 控部件中过冷控制组件的第二内管出口的制冷剂温度和制冷剂压力，当所述待测冷凝换热 器参与制冷循环时，所述待测蒸发换热器、所述第一待测节流机构和所述第二待测节流机 构以及所述第二节流机构测控部件的第二辅助节流机构组件不参与制冷循环，根据以下公 式计算所述含油制冷剂通过所述待测冷凝换热器时的换热量、压降和制冷剂干度： Qi=Mi [ (1 -X) (hso-hcn) +CoX(Ts〇-Tcii) ] ~C[mi (T2-T1) +m2 (T4-T3)]；Δ PI = Pc〇i_Pcii; Xl = f3(hc〇l，Tc〇l，PcQl)，其中 其中，(^为所述含油制冷剂通过所述待测冷凝换热器时的换热量，A PI为所述含油制冷 剂通过所述待测冷凝换热器时的压降，幻为所述待测冷凝换热器出口的制冷剂干度Λ为流 过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，X为所述含油制冷剂的含油率，hso为所 述第二内管出口的制冷剂比焓值，hso与制冷剂的特性以及所述第二内管出口的制冷剂温度 Tso、所述第二内管出口的制冷剂压力Pso相关，hm为所述第一待测换热组件入口的制冷剂 比焓值，hm与制冷剂的特性以及所述第一待测换热组件入口的制冷剂温度Tm、所述第一 待测换热组件入口的制冷剂压力Ραι相关，Co为冷冻机油的比热容，C为换热介质的比热容， nu为流过所述第一套管的换热介质的体积流量，h为所述第一套管的介质入口温度，T2为所 述第一套管的介质出口温度，m 2为流过所述第二套管的换热介质的体积流量，Τ3为所述第二 套管的介质入口温度，Τ4为所述第二套管的介质出口温度，h CQ1为所述第一待测换热组件出 口的制冷剂比焓值，hCQ1与制冷剂的特性以及所述第一待测换热组件出口的制冷剂温度 Tc〇1，所述第一待测换热组件出口的制冷剂压力P?相关。29.根据权利要求27所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于，当所述待测蒸发换热器参与制冷循环时，所述待测冷凝换热器、所述第一待测节流机 构和所述第二待测节流机构不参与制冷循环，根据以下公式计算所述含油制冷剂通过所述 待测蒸发换热器时的换热量、压降和制冷剂干度： Q2= (Mi+M2) [ (l-X)hE〇2+C〇XTE〇2]-( 1-X) (Mihm+M2hTi2)-C〇MiXTm-C〇M2XTTi2-Qo; Δ P2 = Peoi~Peii ；其中，92为所述含油制冷剂通过所述待测蒸发换热器时的换热量，A P2为所述含油制冷 剂通过所述待测蒸发换热器时的压降，x2为所述待测蒸发换热器入口的制冷剂干度，Mi为流 过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，M2为流过所述第二节流机构测控部件 的制冷剂的质量流量，X为所述含油制冷剂的含油率，h EQ2为所述第三内管出口的制冷剂比 焓值，hEQ2与制冷剂的特性以及所述第三内管出口的制冷剂温度T EQ2、所述第三内管出口的 制冷剂压力Pe〇2相关，hm为所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂比洽值，hm与制冷剂 的特性以及所述第一节流机构测控部件入口的制冷剂温度Tm、所述第一节流机构测控部 件入口的制冷剂压力Pm相关，h TI2与制冷剂特性以及所述第二节流机构测控部件入口的制 冷剂温度TTI2和所述第二节流机构测控部件入口的制冷剂压力P TI2相关，Co为冷冻机油的比 热容，Qo为所述第一加热器的加热功率，Peqi为所述第二待测换热组件出口的制冷剂压力， hEIL为所述待测蒸发换热器入口饱和液态制冷剂比焓值，hEIG所述待测蒸发换热器入口饱和 气态制冷剂比焓值，hEIL和hEIC均与所述第二待测换热组件入口的制冷剂温度Tm相关。30. 根据权利要求27所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于，当所述第一待测节流机构参与制冷循环时，所述待测冷凝换热器、待测蒸发换热器、 和所述第二待测节流机构以及所述第一节流机构测控部件中的第一辅助节流机构组件和 所述第二节流机构测控部件中的第二辅助节流机构组件不参与制冷循环，根据以下公式计 算所述含油制冷剂通过所述第一待测节流机构时的流量系数：其中，CD1为所述含油制冷剂通过所述第一待测节流机构时的流量系数，Mi为流过所述 第一节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，心为所述第一待测节流机构的流通面积，仍为 流过所述第一节流机构测控部件的制冷剂的密度，Pm为所述第一节流机构测控部件入口 的制冷剂压力，p?为所述第一节流机构测控部件出口的制冷剂压力。31. 根据权利要求27所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特征 在于，当所述第二待测节流机构参与制冷循环时，所述待测冷凝换热器、待测蒸发换热器、 和所述第一待测节流机构以及所述第二节流机构测控部件中的第二辅助节流机构组件不 参与制冷循环，当所述气态制冷剂或所述气液两相态制冷剂通过所述第二待测节流机构 时，根据以下公式计算所述含油制冷剂通过所述第二待测节流机构时的流量系数：其中，CD2为所述含油制冷剂通过所述第二待测节流机构时的流量系数，M2为流过所述 第二节流机构测控部件的制冷剂的质量流量，A2为所述第二待测节流机构的流通面积，P3为 流过所述第二节流机构测控部件的制冷剂的密度，PTI2为所述第二节流机构测控部件入口 的制冷剂压力，Ρτ〇 2为所述第二节流机构测控部件出口的制冷剂压力。32. 根据权利要求22-31所述的用于研究含油制冷剂特性的测量装置的测量方法，其特 征在于，所述变频制冷部件包括变频制冷组件、油分离组件、供油组件和和油气混合器，所 述方法还包括： 在计算出所述制冷剂的含油率之后，根据所述制冷剂的含油率调节所述供油组件供给 所述油气混合器的供油量，以使所述制冷剂的含油率达到设定含油率。
【文档编号】G01N33/26GK105866388SQ201610223467
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】伍时凯, 张 诚
【申请人】广东美芝制冷设备有限公司, 安徽美芝精密制造有限公司