基于过热度控制电子膨胀阀的方法及装置与流程

本发明实施例涉及温控技术领域，尤其涉及一种基于过热度控制电子膨胀阀的方法及装置。

背景技术：

在现有的设备温控领域，通过调整制冷系统的电子膨胀阀开度值，可以将制冷系统的温度控制在合适范围内，保证系统的稳定及可靠运行。目前半导体温控装置中的制冷系统采用定频的压缩机，其输出的制冷量是恒定的。通过调整电子膨胀阀的在各个温度区间的开度值，调节制冷剂的流量，控制蒸发器与负荷侧的热交换的能量(即输出的制冷量)。为了保证输出制冷量的恒定，电子膨胀阀的开度在各个温度段是单一的开度值，而原有的系统没有过热度相关的检测及控制，不能完全保证系统工作在正常状态。系统中过热度太低的话可能产生回气带液，甚至引起湿冲程损坏压缩机。为了避免此种现象，就需要一定的吸气过热度，以保证只有干蒸汽进入压缩机(因冷媒性质决定，过热度的存在表示液态冷媒的完全蒸发)。但是，过热度太高也会引起压缩机排气温度(排气过热度)升高，压缩机运行工况恶化寿命降低。因此，需要对过热度的范围进行控制，而控制过热度主要可以通过控制电子膨胀阀的开度调整冷凝剂的输入量来实现。为此，如何有效控制电子膨胀阀的开度，进而将现有的温控设备的过热度控制在合理范围之内，就成为业界广泛关注的问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种基于过热度控制电子膨胀阀的方法及装置。

第一方面，本发明的实施例提供了一种基于过热度控制电子膨胀阀的方法，包括：

根据过热度获取平均过热度，采用所述平均过热度计算并获取过热度高标志或过热度低标志；根据所述过热度高标志或过热度低标志，对电子膨胀阀修正值进行修正，并根据修正后的电子膨胀阀修正值控制电子膨胀阀的打开程度。

第二方面，本发明的实施例提供了一种基于过热度控制电子膨胀阀的装置，包括：

过热度高标志或过热度低标志获取模块，用于根据过热度获取平均过热度，采用所述平均过热度计算并获取过热度高标志或过热度低标志；电子膨胀阀修正值模块，用于根据所述过热度高标志或过热度低标志，对电子膨胀阀修正值进行修正，并根据修正后的电子膨胀阀修正值控制电子膨胀阀的打开程度。

第三方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的基于过热度控制电子膨胀阀的方法。

第四方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的基于过热度控制电子膨胀阀的方法。

本发明实施例提供的基于过热度控制电子膨胀阀的方法及装置，通过平均过热度确定过热度高标志或过热度低标志，再根据两种过热度标志对电子膨胀阀修正值进行修正，进而控制电子膨胀阀的开度，从而实现对温控设备温度的有效调节。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的基于过热度控制电子膨胀阀的方法流程图；

图2为本发明实施例提供的制冷设备结构示意图；

图3为本发明实施例提供的获取过热度的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的获取过热度高标志的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的获取过热度低标志的方法流程图；

图6为本发明实施例提供的对修正值进行修正的方法流程图；

图7为本发明实施例提供的基于过热度控制电子膨胀阀的装置结构示意图；

图8为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在现有的设备温控领域，通过调整制冷系统的电子膨胀阀开度值，可以将制冷系统的温度控制在合适范围内，保证系统的稳定及可靠运行。为达此目的，需要获取制冷系统吸气压力、吸气温度及蒸出温度等参数。其中，吸气压力是指温控设备(如压缩机)吸入的气体压力，吸气温度是指相应的气体温度，蒸出温度是指蒸发器出口的气体温度。

目前半导体温控装置中的制冷系统采用定频的压缩机，其输出的制冷量是恒定的。通过调整电子膨胀阀的在各个温度区间的开度值，调节制冷剂的流量，控制蒸发器与负荷侧的热交换的能量(即输出的制冷量)。为了保证能够恒定的输出制冷量，电子膨胀阀的开度在各个温度段是固定的开度值，而原有的系统没有过热度相关的检测及控制，不能完全保证系统工作在正常状态(如设备工作温度过高或过低，均可能导致设备无法正常运行)。系统中过热度太低的话可能产生回气带液，甚至引起湿冲程损坏压缩机。为了避免此种现象，就需要一定的吸气过热度，以保证只有干蒸汽进入压缩机(因冷媒性质决定，过热度的存在表示液态冷媒的完全蒸发)。但是，过热度太高也会引起压缩机排气温度(排气过热度)升高，压缩机运行工况恶化寿命降低。因此，需要对过热度的范围进行控制，从而减低温度过高或过低可能给设备带来的负面影响。

针对上述情形，本发明实施例提供了一种基于过热度控制电子膨胀阀的方法，参见图1，该方法包括：101、根据预设时间段内的过热度获取平均过热度，通过将所述平均过热度与过热度比较值进行比较，确定过热度高标志或过热度低标志；102、根据所述过热度高标志或过热度低标志，对电子膨胀阀修正值进行修正，并根据修正后的电子膨胀阀修正值控制电子膨胀阀的打开程度。需要说明的是，预设时间段是指任意设定好的时间段，例如20s。过热度比较值是指能够与平均过热度进行比较，并通过比较结果确定过热度高标志或过热度低标志的数值，过热度比较值可以包括：过热度高限制值、过热度高修正值、过热度低限制值及过热度低修正值。

在步骤101中，过热度是指温控循环中相同蒸发压力下制冷剂的过热温度与饱和温度之差。例如，以水及水蒸气的性质来说，过热度指的是蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度的程度。对水和水蒸汽而言，其饱和曲线在水蒸汽图上是一条上升的曲线，即随着压力的升高，水的饱和温度也是升高的。同理，当水蒸气已处于过热状态，若提高压力，其对应的饱和温度也随之升高，则其温度高于饱和温度的程度也降低，即蒸汽的过热度降低。平均过热度指的是在某一段特定时间内(如20s)，统计到的所有过热度的算术平均值。过热度高标志指的是平均过热度与过热度高限制值及过热度高修正值相比，平均过热度在较高范围内持续的时间，该持续时间超过一定阈值后，就可以设置过热度高标志了。同样地，过热度低标志指的是平均过热度与过热度低限制值及过热度低修正值相比，平均过热度在较低范围内持续的时间，该持续时间超过一定阈值后，就可以判定当前是多热度低标志了。

在步骤102中，电子膨胀阀的修正主要是通过调整修正值(即修正系数)来实现的，在本发明该实施例的技术方案中，如何确定对修正值的调整就是首先通过对过热度高标志或过热度低标志的确定来实现的。具体地，当确定为过热度高标志时，调整修正值产生的效果主要是让电子膨胀阀的开度发生变化，使得过热度值相对降低；相应地，当确定为过热度低标志时，调整修正值产生的效果主要是让电子膨胀阀的开度发生变化，使得过热度值相对升高。最终通过调节上述电子膨胀阀的开度，使得过热度被控制在合理的范围内。

本发明提供的方法实施例，通过平均过热度确定过热度高标志或过热度低标志，再根据两种过热度标志对电子膨胀阀修正值进行修正，进而控制电子膨胀阀的开度，从而实现对温控设备温度的有效调节。

在上述实施例中，过热度是确定平均过热度，进而确定过热度高标志或过热度低标志的基础。因此，为了使得本发明的实施例的技术方案更加清晰明了，应当对如何获取过热度做出详细的介绍。为此，基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，所述过热度的获取，包括：根据平均吸气压力及制冷剂参数表，获取平均蒸发温度；获取蒸出温度及吸气温度，将所述蒸出温度与吸气温度进行比较后取较小值，将所述较小值减去所述平均蒸发温度，得到所述过热度。其中，蒸出温度通过温度传感器ts105测得，吸气温度通过温度传感器ts104测得，具体请参见图2，在图2中，整个系统的硬件主要由压缩机comp1、冷凝器con1、电子膨胀阀eev1、蒸发器eva1、温度传感器ts104、温度传感器ts105、吸气压力传感器p12及蒸出压力传感器p13。其中，图2左边的pcw回路为做功侧，右边为负荷侧。压缩机comp1负责对制冷剂r404a做功，高温高压的制冷剂在冷凝器con1侧冷凝放热，经过电子膨胀阀eev1节流，在蒸发器eva1中进行蒸发吸热，蒸发器出来后进入压缩机comp1吸气口，循环往复通过相变制冷。其中p12为吸气压力传感器，通过plc的采集运算得到制冷剂的吸气压力。对应的通过ts105得到蒸出温度，通过ts104得到吸气温度。采集吸气压力取平均值，对应得到制冷剂r404a的饱和蒸发温度，计算得到过热度。在本实施例中，过热度的具体获取方法还可以参见图3，图3中，每1s采集一次吸气压力，连续采集最近20s内平均值(即吸气压力平均值)，然后根据吸气压力平均值对照冷凝剂r404a参数表，就可以查到平均蒸发温度t。将图2中确定的蒸出温度与吸气温度做比较，取二者的较小值记为t1,最后t1-t就得到了过热度。

在获取了过热度之后，就应当在此基础上，进一步获取过热度高标志及过热度低标志。首先探讨如何进一步获取过热度高标志，出于这种目的，基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，过热度比较值包括过热度高限制值及过热度高修正值；相应地，通过将所述平均过热度与过热度比较值进行比较，确定过热度高标志，包括：将所述平均过热度与过热度高限制值及过热度高修正值进行比较，根据比较结果计算高计时器显示的时间；若高计时器显示的时间超过过热度高限制阈值(例如10s)，则获取过热度高标志；其中，所述过热度高限制值小于所述过热度高修正值。进一步地，作为一种可选的实施例，所述将所述平均过热度与过热度高限制值及过热度高修正值进行比较，根据比较结果计算高计时器显示的时间，包括：若所述平均过热度小于等于所述过热度高限制值，则所述高计时器显示的时间为零；若所述平均过热度大于所述过热度高限制值，小于等于所述过热度高修正值，则所述高计时器显示的时间减1；若所述平均过热度大于所述过热度高修正值，则所述高计时器显示的时间加1。此处需要说明的是，若平均过热度大于过热度高修正值的持续时间(该时间由高计时器显示，可以理解为过热度的发展趋势)超过了一定的时间阈值后，就可以断定当前是过热度较高的情况。为了进一步详细说明本发明该实施例中的技术方案，请参见图4，由图4中可见，温控设备的开机时间设定为大于10s(即温控设备的开机时间要至少超过10s)，高计时器初始置零(即h＝0)。每1s采集一次过热度，然后求取过热度在最近20s内平均值，得到平均过热度m。如果m小于等于过热度高限制值，则h＝0；若过热度高限制值小于m，且m小于等于过热度高修正值，则h＝h-1；若m大于过热度高修正值，则h＝h+1。当h大于10s(即过热度高限制阈值)时，触发过热度高标志位，获得过热度高标志。需要说明的是，该实施例中的高计时器相应赋值的量均为时间(即1s)，且所有赋值动作(即h＝0、h＝h-1或h＝h+1)均为1s动作一次。

其次探讨如何进一步获取过热度低标志，出于这种目的，基于上述实施例的内容，作为一种可选的实施例，过热度比较值包括过热度低限制值及过热度低修正值；相应地，通过将所述平均过热度与过热度比较值进行比较，确定过热度低标志，包括：将所述平均过热度与过热度低限制值及过热度低修正值进行比较，根据比较结果计算低计时器显示的时间；若低计时器显示的时间超过过热度低限制阈值(例如30s)，则获取过热度低标志；其中，所述过热度低限制值大于所述过热度低修正值。进一步地，作为一种可选的实施例，所述将所述平均过热度与过热度低限制值及过热度低修正值进行比较，根据比较结果计算低计时器显示的时间，包括：若所述平均过热度小于等于所述过热度低修正值，则所述低计时器显示的时间加1；若所述平均过热度大于所述过热度低修正值，小于等于所述过热度低限制值，则所述低计时器显示的时间减1；若所述平均过热度大于所述过热度低限制值，则所述低计时器显示的时间为零。此处需要说明的是，若平均过热度小于过热度低修正值的持续时间(该时间由低计时器显示，可以理解为过热度的发展趋势)超过了一定的时间阈值后，就可以断定当前是过热度较低的情况。为了进一步详细说明本发明该实施例中的技术方案，请参见图5，由图5中可见，开机时间设定为大于10s，低计时器初始置零(即k＝0)。每1s采集一次过热度，然后求取过热度在最近20s内平均值，得到平均过热度m。如果m小于等于过热度低修正值，则k＝k+1；若过热度低修正值小于m，且m小于等于过热度低限制值，则k＝k-1；若m大于过热度低限制值，则k＝0。当k大于30s(即过热度低限制阈值)时，触发过热度低标志位，获得过热度低标志。需要说明的是，该实施例中的高计时器相应赋值的量均为时间(即1s)，且所有赋值动作(即k＝0、k＝k-1或k＝k+1)均为1s动作一次。

在获取了过热度低标志或过热度高标志后，就可以据此对电子膨胀阀的开度进行修正，实现对电子膨胀阀的控制。在此，对电子膨胀阀的开度的修正是通过调整修正值来实现的，基于上述实施例的基础上，作为一个可选的实施例，所述根据所述过热度高标志或过热度低标志，对电子膨胀阀修正值进行修正，包括：对于过热度低标志，所述电子膨胀阀修正值加1；对于过热度高标志，所述电子膨胀阀修正值减1。为了能够使本实施例的技术方案能够更加清晰直观地展示出来，拟通过图6来对该实施例的方案进行说明，参见图6，这里引入一个过热度动作标志，每40s动作一次，开机时间仍旧设定为大于10s。根据过热度高低进行对修正值的增加或减少，具体表现为：当检测到过热度低标志，则修正值＝修正值+1(即当前修正值要加1)；当检测到过热度高标志，则修正值＝修正值-1(即当前修正值要减1)。同时，在压缩机开启后(压缩机代表一种温控设备)，初始修正值为100，修正范围限定到大于等于30且小于等于150之间。根据过热度低标志或过热度高标志对修正值进行修正，对应得到电子膨胀阀的修正系数(即修正值)。本系统中通过制冷量给定膨胀阀基础开度值，对应乘以修正系数(即修正值)得到最终膨胀阀开度的输出值，进而保证过热度在合适范围内。

本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中，可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况，在上述各实施例的基础上，本发明的实施例提供了一种基于过热度控制电子膨胀阀的装置，该装置用于执行上述方法实施例中的基于过热度控制电子膨胀阀的方法。参见图7，该基于过热度控制电子膨胀阀的装置703包括：

过热度高标志或过热度低标志获取模块701，用于根据预设时间段内的过热度获取平均过热度，通过将所述平均过热度与过热度比较值进行比较，确定过热度高标志或过热度低标志；

电子膨胀阀修正值模块702，用于根据所述过热度高标志或过热度低标志，对电子膨胀阀修正值进行修正，并根据修正后的电子膨胀阀修正值控制电子膨胀阀的打开程度。

对于由过热度高标志或过热度低标志获取模块701实现的功能，过热度是指温控循环中相同蒸发压力下制冷剂的过热温度与饱和温度之差。例如，以水及水蒸气的性质来说，过热度指的是蒸汽温度高于对应压力下的饱和温度的程度。对水和水蒸汽而言，其饱和曲线在水蒸汽图上是一条上升的曲线，即随着压力的升高，水的饱和温度也是升高的。同理，当水蒸气已处于过热状态，若提高压力，其对应的饱和温度也随之升高，则其温度高于饱和温度的程度也降低，即蒸汽的过热度降低。平均过热度指的是在一段时间内，统计到的所有过热度的算术平均值。过热度高标志指的是平均过热度与过热度高限制值及过热度高修正值相比，平均过热度在较高范围内持续的时间，该持续时间超过一定阈值后，就可以判定当前是多热度高标志了。同样地，过热度低标志指的是平均过热度与过热度低限制值及过热度低修正值相比，平均过热度在较低范围内持续的时间，该持续时间超过一定阈值后，就可以判定当前是多热度低标志了。

对于由电子膨胀阀修正值模块702实现的功能，电子膨胀阀的修正主要是通过调整修正值(即修正系数)来实现的，在本发明该实施例的技术方案中，如何确定对修正值的调整就是首先通过对过热度高标志或过热度低标志的确定来实现的。具体地，当确定为过热度高标志时，调整修正值产生的效果主要是让电子膨胀阀的开度发生变化，使得过热度值相对降低；相应地，当确定为过热度低标志时，调整修正值产生的效果主要是让电子膨胀阀的开度发生变化，使得过热度值相对升高。最终通过调节上述电子膨胀阀的开度，使得过热度被控制在合理的范围内。

本发明提供的装置实施例，通过采用过热度高标志或过热度低标志获取模块701，根据平均过热度确定过热度高标志或过热度低标志，再通过采用电子膨胀阀修正值模块702，根据两种过热度标志对电子膨胀阀修正值进行修正，进而控制电子膨胀阀的开度，从而实现对温控设备温度的有效调节。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，本发明提供的一种基于过热度控制电子膨胀阀的装置中所述过热度高标志或过热度低标志获取模块，还包括：

过热度获取模块，用于根据平均吸气压力及制冷剂参数表，获取平均蒸发温度；获取蒸出温度及吸气温度，将所述蒸出温度与吸气温度进行比较后取较小值，将所述较小值减去所述平均蒸发温度，得到所述过热度。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，本发明实施例提供了过热度高标志确定模块，所述过热度高标志确定模块用于将所述平均过热度与过热度高限制值及过热度高修正值进行比较，根据比较结果计算高计时器显示的时间；若高计时器显示的时间超过过热度高限制阈值，则获取过热度高标志；其中，所述过热度高限制值小于所述过热度高修正值。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，本发明实施例提供了高计时器显示时间重置模块，所述高计时器显示时间重置模块用于在所述平均过热度小于等于所述过热度高限制值时，将所述高计时器显示的时间置为零；若所述平均过热度大于所述过热度高限制值，小于等于所述过热度高修正值，则所述高计时器显示的时间减1；若所述平均过热度大于所述过热度高修正值，则所述高计时器显示的时间加1。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，本发明实施例提供了过热度低标志获取模块，所述过热度低标志获取模块用于将所述平均过热度与过热度低限制值及过热度低修正值进行比较，根据比较结果计算低计时器显示的时间；若低计时器显示的时间超过过热度低限制阈值，则获取过热度低标志；其中，所述过热度低限制值大于所述过热度低修正值。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，本发明实施例提供了低计时器显示时间重置模块，所述低计时器显示时间重置模块用于在所述平均过热度小于等于所述过热度低修正值时，将所述低计时器显示的时间加1；若所述平均过热度大于所述过热度低修正值，小于等于所述过热度低限制值，则所述低计时器显示的时间减1；若所述平均过热度大于所述过热度低限制值，则所述低计时器显示的时间为零。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，本发明实施例提供了电子膨胀阀修正值模块，所述电子膨胀阀修正值模块用于当获取过热度低标志，将所述电子膨胀阀修正值加1；对于过热度高标志，所述电子膨胀阀修正值减1。

本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图8所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)801、通信接口(communicationsinterface)804、至少一个存储器(memory)802和通信总线803，其中，至少一个处理器801，通信接口804，至少一个存储器802通过通信总线803完成相互间的通信。至少一个处理器801可以调用至少一个存储器802中的逻辑指令，以执行如下方法：根据预设时间段内的过热度获取平均过热度，通过将所述平均过热度与过热度比较值进行比较，确定过热度高标志或过热度低标志；根据所述过热度高标志或过热度低标志，对电子膨胀阀修正值进行修正，并根据修正后的电子膨胀阀修正值控制电子膨胀阀的打开程度。

此外，上述的至少一个存储器802中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。例如包括：根据预设时间段内的过热度获取平均过热度，通过将所述平均过热度与过热度比较值进行比较，确定过热度高标志或过热度低标志；根据所述过热度高标志或过热度低标志，对电子膨胀阀修正值进行修正，并根据修正后的电子膨胀阀修正值控制电子膨胀阀的打开程度。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。