測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度的裝置和方法。該裝置包括平衡釜、制冷劑注入系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、密度計(jì)以及溫度和壓力測(cè)量系統(tǒng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度的方法和裝置，不僅方法和裝置易于實(shí)現(xiàn)，更重要的是，本發(fā)明通過測(cè)量平衡釜內(nèi)液體的密度和其他常規(guī)參數(shù)，并采用了不同于現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)算法，更精準(zhǔn)地計(jì)算出冷凍機(jī)油中的溶解度；另外，采用循環(huán)系統(tǒng)將平衡釜內(nèi)的液體從釜出口再引入釜入口，加速制冷劑和冷凍機(jī)油的混合溶解，更快地達(dá)到氣液相平衡。特別是，本發(fā)明的方法和裝置可以適用于更廣的溫度范圍和壓力范圍，基本上完全滿足實(shí)際使用需求。
【專利說明】
測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度的方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度的方 法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 出于全球節(jié)能和環(huán)境友好性的追求，在蒙特利爾會(huì)議和京都議定書簽訂后，人們 加速了淘汰原有HCFCs型制冷劑，開發(fā)新型環(huán)保型制冷劑的步伐。
[0003] 新制冷劑開發(fā)中，除了對(duì)新型制冷劑本身的熱力學(xué)性質(zhì)的研究，包括飽和蒸汽壓、 飽和氣體導(dǎo)熱系數(shù)、飽和液體粘度等參數(shù)的研究，W及在整個(gè)空調(diào)或熱累系統(tǒng)中對(duì)新制冷 劑效果的改善外，還需要確認(rèn)制冷劑和配合使用的冷凍機(jī)油的混合性能，并根據(jù)混合性能 的研究對(duì)冷凍機(jī)油進(jìn)行選擇評(píng)價(jià)和改善，其中制冷劑與冷凍機(jī)油的溶解性能是混合性能的 一個(gè)重要指示指標(biāo)，并直接影響了制冷劑與冷凍機(jī)油混合物粘度。在實(shí)際壓縮機(jī)及空調(diào)系 統(tǒng)的運(yùn)行中，制冷劑和冷凍機(jī)油的混合物的溶解性能在壓縮機(jī)內(nèi)摩擦磨損、冷卻、密封W及 整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)油循環(huán)率上都起到重要的作用。
[0004] 但是，由于制冷劑在常溫常壓中W氣體狀態(tài)存在，而在空調(diào)和壓縮機(jī)的運(yùn)行過程 中，在不同的部件位置存在不同的溫度和壓力情況，所W制冷劑和冷凍機(jī)油的混合物的溶 解性能并不能簡單的通過加入比例進(jìn)行考察，而且需要考察不同的壓力、溫度和制冷劑注 入量的溶解度情況，因此開發(fā)出一種可W快速獲得不同溫度下各種制冷劑在冷凍機(jī)油中的 溶解度數(shù)據(jù)的測(cè)量方法和裝置尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度的方法及裝置，可 W獲得各種制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度數(shù)據(jù)。
[0006] 本發(fā)明一方面提供了一種測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度的裝置，該裝置包括： 平衡蓋，其包括用于容置制冷劑和冷凍機(jī)油的氣液相平衡蓋腔，W及與該蓋腔連通的蓋入 口和蓋出口；制冷劑注入系統(tǒng)，其將制冷劑注入所述蓋腔并測(cè)控制冷劑的注入量；循環(huán)系 統(tǒng)，其用于將所述蓋腔內(nèi)的液體從所述蓋出口引出，再引入所述蓋入口；溫度控制系統(tǒng)，用 于控制所述蓋腔和所述循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的溫度；密度計(jì)，其用于測(cè)量從所述蓋出口引出混合液 體的密度；溫度和壓力測(cè)量系統(tǒng)，其用于測(cè)量所述蓋腔內(nèi)的溫度和壓力；所述制冷劑注入 系統(tǒng)還包括真空累，其用于對(duì)整個(gè)所述制冷劑注入系統(tǒng)、所述蓋腔和所述循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行抽 真空處理。
[0007] 優(yōu)選的，所述循環(huán)系統(tǒng)包括連通所述蓋出口和蓋入口的循環(huán)管道，W及設(shè)置在所 述循環(huán)管道上的循環(huán)累，所述循環(huán)累將所述蓋腔內(nèi)的混合液體從所述蓋出口引出，再引入 所述蓋入口。
[0008] 優(yōu)選的，所述密度計(jì)設(shè)置在所述循環(huán)管道上。
[0009] 優(yōu)選的，所述循環(huán)累為高壓循環(huán)累，其設(shè)計(jì)壓力為0~16Mpa，額定流量為4升/分 鐘。
[0010] 優(yōu)選的，所述溫度控制系統(tǒng)采用空氣浴的溫度控制方式。
[0011] 優(yōu)選的，所述制冷劑注入系統(tǒng)包括制冷劑氣源，一端連通所述制冷劑氣源、另一端 連通所述蓋入口的制冷劑注入管道，W及設(shè)置在所述制冷劑注入管道上用于測(cè)量制冷劑注 入量的質(zhì)量流量計(jì)。
[0012] 優(yōu)選的，所述溫度和壓力測(cè)量系統(tǒng)包括用于測(cè)量所述蓋腔內(nèi)的溫度的溫度傳感 器，用于測(cè)量所述蓋腔內(nèi)的氣體壓力的壓力傳感器，W及實(shí)時(shí)記錄所述溫度傳感器和所述 壓力傳感器所測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄儀。
[0013] 本發(fā)明另一方面提供了一種采用上述裝置測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度的方 法，該方法包括W下步驟：S1、在所述蓋腔中加入已知質(zhì)量的冷凍機(jī)油；S2、采用所述真空 累對(duì)所述制冷劑注入系統(tǒng)、所述蓋腔和所述循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行抽真空處理；S3、采用所述制冷劑 注入系統(tǒng)將一定量的制冷劑注入所述蓋腔；S4、采用所述溫度控制系統(tǒng)調(diào)控所述蓋腔內(nèi)溫 度，并保持恒溫；開啟所述循環(huán)系統(tǒng)將所述蓋腔內(nèi)的液體從所述蓋出口引出，再引入所述蓋 入口，進(jìn)行循環(huán)；S5、待所述蓋腔內(nèi)達(dá)到氣液相平衡，采用所述密度計(jì)測(cè)量從所述蓋出口引 出液體的密度，通過所述溫度和壓力測(cè)量系統(tǒng)獲得所述蓋腔內(nèi)的溫度和壓力；S6、根據(jù)步驟 S5所測(cè)得的蓋腔內(nèi)液體密度、所述蓋腔內(nèi)的溫度和壓力，通過計(jì)算獲得在該溫度和壓力下， 所述制冷劑在所述冷凍機(jī)油中的溶解度。
[0014] 優(yōu)選的，在所述步驟S6中，溶解度的計(jì)算過程如下：首先，根據(jù)所述步驟S5中所測(cè) 得蓋腔內(nèi)的溫度和壓力，獲得所述制冷劑的比容積V ;再根據(jù)公式（1):
[0015]
[0016] 獲得所述步驟S5中蓋腔內(nèi)達(dá)到氣液相平衡時(shí)的氣體體積Vfg;
[0017] 最后根據(jù)公式似：
[0018]
[0019] 獲得所述步驟S5中蓋腔內(nèi)達(dá)到氣液相平衡時(shí)制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度S ;其 中，V表示所述蓋腔的總?cè)莘e；P ^表示所述步驟S5所測(cè)得的蓋腔內(nèi)液體密度；HWi表示加 入到所述蓋腔中的冷凍機(jī)油的總質(zhì)量;Hlf表示注入到所述蓋腔中的制冷劑的總質(zhì)量。
[0020] 本發(fā)明再一方面提供了一種采用上述裝置在測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度方 面的應(yīng)用，該裝置可W用于測(cè)量溫度范圍為-20~120°C，壓力范圍為0~6. OMPa的條件下 制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度的方法和裝置，不 僅方法和裝置易于實(shí)現(xiàn)，更重要的是，本發(fā)明采用了不同于現(xiàn)有技術(shù)的特別算法，通過測(cè)量 平衡蓋內(nèi)液體的密度和其他常規(guī)參數(shù)，更精準(zhǔn)地計(jì)算出冷凍機(jī)油中的溶解度；另外，采用循 環(huán)系統(tǒng)將平衡蓋內(nèi)的液體從蓋出口再引入蓋入口，加速制冷劑和冷凍機(jī)油的混合溶解，更 快地達(dá)到氣液相平衡。特別是，本發(fā)明的方法和裝置可W適用于更廣的溫度范圍和壓力范 圍，基本上完全滿足實(shí)際使用需求。
【附圖說明】
[0022] 通過閱讀參照W下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、 目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。
[0023] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度的裝置的示意圖；
[0024] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[00巧]W下將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例給出詳細(xì)的說明。盡管本發(fā)明將結(jié)合一些【具體實(shí)施方式】 進(jìn)行闡述和說明，但需要注意的是本發(fā)明并不僅僅只局限于運(yùn)些實(shí)施方式。相反，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行的修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
[00%]另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的【具體實(shí)施方式】中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，沒有運(yùn)些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可W實(shí)施。在另外一些實(shí)例中，對(duì) 于大家熟知的結(jié)構(gòu)和部件未作詳細(xì)描述，W便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0027] 如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度的裝置100包括：平 衡蓋10、真空累20、制冷劑注入系統(tǒng)30、溫度控制系統(tǒng)40、循環(huán)系統(tǒng)50、密度計(jì)60、溫度和 壓力測(cè)量系統(tǒng)70。
[0028] 平衡蓋10包括氣液相平衡蓋腔11、W及與該蓋腔11連通的蓋入口 12和蓋出口 13。在本實(shí)施例中，平衡蓋10可W采用高壓平衡蓋。
[0029] 真空累20用于對(duì)蓋腔11、制冷劑注入系統(tǒng)30和循環(huán)系統(tǒng)50進(jìn)行抽真空處理。真 空累20可W對(duì)所有與蓋入口 12連通的管腔進(jìn)行抽真空處理。
[0030] 制冷劑注入系統(tǒng)30將制冷劑注入蓋腔11并測(cè)控制冷劑的注入量。在本實(shí)施例中， 制冷劑注入系統(tǒng)30包括制冷劑氣源31，一端連通制冷劑氣源31、另一端連通蓋入口 12的 制冷劑注入管道32, W及設(shè)置在制冷劑注入管道32上用于測(cè)量制冷劑的注入量的質(zhì)量流 量計(jì)33。具體來說，質(zhì)量流量計(jì)33包括測(cè)量質(zhì)量流量的部分，W及PLC和電磁閥，=者聯(lián)動(dòng) 從而對(duì)制冷劑注入流量進(jìn)行采集和控制，可W采用現(xiàn)有技術(shù)中已有的質(zhì)量流量計(jì)。
[0031] 溫度控制系統(tǒng)40用于控制蓋腔11內(nèi)的溫度。在本實(shí)施例中，溫度控制系統(tǒng)40采 用空氣浴的溫度控制方式，其可W包括高低溫交變箱等。采用空氣浴的溫度控制方式，便于 在其底部安裝其他傳感器，W及觀察平衡蓋10蓋腔11內(nèi)的液面和循環(huán)系統(tǒng)50。
[0032] 循環(huán)系統(tǒng)50用于將蓋腔11內(nèi)的液體從蓋出口 13引出，再返回到蓋入口 12,進(jìn)行 循環(huán)。采用循環(huán)系統(tǒng)50,將蓋腔11底部的液體引出，再從蓋入口 12返回蓋腔11，可W加速 制冷劑氣體與冷凍機(jī)油的混合，加快蓋腔11內(nèi)達(dá)到氣液相平衡的速度。
[0033] 在本實(shí)施例中，循環(huán)系統(tǒng)50包括連通蓋出口 13和蓋入口 12的循環(huán)管道51，W及 設(shè)置在循環(huán)管道51上的循環(huán)累52,循環(huán)累52將蓋腔11內(nèi)的液體從蓋出口 13累出，再累入 蓋入口 12。在本實(shí)施例中，循環(huán)累52為高壓循環(huán)累，其設(shè)計(jì)壓力為0~16Mpa，額定流量為 4升/分鐘。
[0034] 密度計(jì)60用于測(cè)量從蓋出口 13引出液體的密度。在本實(shí)施例中，密度計(jì)60設(shè)置 在循環(huán)管道51上，且位于循環(huán)累52與蓋入口 12之間。
[0035] 在一個(gè)變形實(shí)施例中，循環(huán)系統(tǒng)中不安裝密度計(jì)，而是再安裝另一管路從蓋腔11 內(nèi)引出少量液體，并在該管路上安裝密度計(jì)測(cè)量引出液體的密度。
[0036] 在現(xiàn)有技術(shù)中，如果待達(dá)到氣液相平衡后，打開平衡蓋10,再測(cè)量蓋腔11內(nèi)液體 的密度，運(yùn)樣的測(cè)量方式破壞了蓋腔11內(nèi)的平衡，制冷劑大量逸出，無法獲得準(zhǔn)確的混合 溶液密度數(shù)據(jù)?；蛘?，如上述變形實(shí)施例，安裝另一管路從蓋腔11內(nèi)引出少量液體進(jìn)行測(cè) 量，但運(yùn)也會(huì)對(duì)蓋腔11內(nèi)的氣液相平衡稍微產(chǎn)生一些影響，可能需要等待二次平衡。又或 者避開溶液密度測(cè)量，在高壓平衡蓋上安裝視鏡，通過目視參觀液面位置推算溶液體積，但 目視誤差較大，加上液面存在擾動(dòng)，使得測(cè)量的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。
[0037] 而在本實(shí)施例的裝置中，蓋腔11內(nèi)的液體在不斷循環(huán)的過程中最終達(dá)到氣液相 平衡，而將密度計(jì)60設(shè)置在循環(huán)管道51上，結(jié)合循環(huán)過程和在線的密度計(jì)監(jiān)測(cè)，就能直接 測(cè)得平衡時(shí)蓋腔11內(nèi)液體的密度，不需要破壞蓋腔11內(nèi)的平衡，測(cè)得的密度數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)。 因此，本實(shí)施例的裝置，采用簡單的結(jié)構(gòu)既快速實(shí)現(xiàn)了制冷劑氣體與冷凍機(jī)油的混合，又準(zhǔn) 確地測(cè)量了蓋腔11內(nèi)液體的密度。
[003引溫度和壓力測(cè)量系統(tǒng)70用于測(cè)量蓋腔11內(nèi)的溫度和壓力。在本實(shí)施例中，溫度 和壓力測(cè)量系統(tǒng)70包括用于測(cè)量蓋腔11內(nèi)的溫度的溫度傳感器71，用于測(cè)量蓋腔11內(nèi)的 壓力的壓力傳感器72, W及實(shí)時(shí)記錄（并且報(bào)告操作者）溫度傳感器71和壓力傳感器72 的測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄儀73。
[0039] 采用本實(shí)施例的裝置來測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度的方法，包括W下步驟： W40] S1、在蓋腔11中加入已知質(zhì)量的冷凍機(jī)油。
[0041] S2、采用真空累20對(duì)蓋腔11、制冷劑注入系統(tǒng)30和循環(huán)系統(tǒng)50進(jìn)行抽真空處理。 在本實(shí)施例中，通過調(diào)節(jié)管道閥口，真空累20可W對(duì)整個(gè)制冷劑注入管道32和整個(gè)循環(huán)管 道51進(jìn)行抽真空。
[0042] S3、采用制冷劑注入系統(tǒng)30將一定量的制冷劑注入蓋腔11。
[0043] S4、采用溫度控制系統(tǒng)40調(diào)控蓋腔11內(nèi)溫度，并保持恒溫；開啟循環(huán)系統(tǒng)50將蓋 腔11內(nèi)的液體從蓋出口 13引出，再從蓋入口 12返回蓋腔11。在本實(shí)施例中，循環(huán)系統(tǒng)50 中，液體流速為0. 2~20L/min。 W44] S5、待蓋腔11內(nèi)達(dá)到氣液相平衡，采用密度計(jì)60測(cè)量從蓋出口 12引出液體的密 度，通過溫度和壓力測(cè)量系統(tǒng)70獲得蓋腔11內(nèi)的溫度和壓力。
[0045] S6、根據(jù)S5所測(cè)得的蓋腔11內(nèi)液體密度、蓋腔11內(nèi)的溫度和壓力，通過計(jì)算獲得 在該溫度和壓力下，制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度。
[0046] 下面詳述采用本實(shí)施例的裝置來測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度的方法。
[0047] 在測(cè)量正式開始之前，先向干凈的平衡蓋10的蓋腔11內(nèi)通入一定氣體，測(cè)量蓋腔 11內(nèi)的總?cè)莘eV。測(cè)量開始后，在平衡蓋10的蓋腔11內(nèi)加入一定量的冷凍機(jī)油（利用天平 稱量實(shí)際質(zhì)量）。通過真空累20對(duì)蓋腔11、整個(gè)制冷劑注入管道32 W及整個(gè)循環(huán)管道51 進(jìn)行抽真空進(jìn)行抽真空處理，并檢測(cè)整個(gè)裝置的密封效果。打開制冷劑氣源31 (例如裝有 制冷劑的高壓氣罐）的閥n，制冷劑氣體經(jīng)制冷劑注入管道32,從蓋入口 12注入蓋腔11， 同時(shí)，制冷劑注入管道32上的質(zhì)量流量計(jì)33測(cè)量制冷劑的注入量。
[0048] 注入完畢后，通過溫度控制系統(tǒng)40設(shè)定平衡蓋10的環(huán)境溫度，并保持恒溫。開啟 循環(huán)累52,將蓋腔11內(nèi)的液體從蓋出口 13累出，再累入蓋入口 12,蓋腔11內(nèi)液體循環(huán)流 動(dòng)，加快熱平衡速度。
[0049] 經(jīng)過一段時(shí)間后，蓋腔11內(nèi)達(dá)到氣液相平衡，此時(shí)，通過溫度傳感器71和壓力傳 感器72所測(cè)量的蓋腔11內(nèi)的溫度和壓力的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)基本保持穩(wěn)定；記錄此時(shí)的溫度和壓 力數(shù)據(jù)，W及密度計(jì)60所測(cè)量的循環(huán)管道51中液體的密度（即蓋腔11內(nèi)液體的密度）。
[0050] 在氣液相平衡的狀態(tài)，一部分制冷劑溶入冷凍機(jī)油中形成液態(tài)混合物，一部分制 冷劑W氣態(tài)的形式存在于蓋腔11內(nèi)、液態(tài)混合物的上方；因此，通過測(cè)得液態(tài)混合物的質(zhì) 量，再減去冷凍機(jī)油的質(zhì)量，即為溶解在冷凍機(jī)油中制冷劑的質(zhì)量，從而就能計(jì)算出制冷劑 在冷凍機(jī)油中的溶解度。
[0051] 液態(tài)混合物的整體質(zhì)量可W通過液體密度和液體體積加 W計(jì)算獲得，但簡單的對(duì) 液面的觀察雖然可W提供溶液體積信息，但誤差較大，所W需要結(jié)合平衡狀態(tài)下制冷劑氣 體特性和溶液密度加 W計(jì)算。
[0052] 首先，根據(jù)氣液相平衡時(shí)，所測(cè)得的蓋腔11內(nèi)的溫度和壓力數(shù)據(jù)，獲得該特定制 冷劑的比容V。
[0053] 例如，根據(jù)特定制冷劑的壓力一熱洽關(guān)系曲線圖，從溫度和壓力條件可W推算出 容器內(nèi)制冷劑的氣體比容積v(mVkg)，即單位質(zhì)量的氣體的體積。關(guān)于運(yùn)一點(diǎn)，是本領(lǐng)域技 術(shù)人員所熟知的。
[0054] 然后，根據(jù)公式（1): 陽化引
[0056] 獲得所述步驟S5中蓋腔內(nèi)達(dá)到氣液相平衡時(shí)的氣體體積Vfg;
[0057] 最后根據(jù)公式似：
[0058]
[0059] 獲得所述步驟S5中蓋腔內(nèi)達(dá)到氣液相平衡時(shí)制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度S ;
[0060] 其中，V表示所述蓋腔的總?cè)莘e；P 表示所述步驟S5所測(cè)得的蓋腔內(nèi)液體密度； HWi表示加入到所述蓋腔中的冷凍機(jī)油的總質(zhì)量；m f表示注入到所述蓋腔中的制冷劑的總 質(zhì)量。
[0061] 本實(shí)施例的裝置和方法可W用于測(cè)量溫度范圍為-20~120°C，壓力范圍為0~ 6. OMPa的條件下制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度。考慮到空調(diào)系統(tǒng)及其壓縮機(jī)正常運(yùn)行過程 中，壓縮機(jī)油池溫度和排氣溫度一般在60~110°C范圍內(nèi)，系統(tǒng)和壓縮機(jī)壓力在使用除C〇2 外的各制冷劑時(shí)，一般在0~5. OMP范圍內(nèi)，該裝置的測(cè)量范圍基本上可W完全滿足實(shí)際使 用需求。
[0062] 綜上可知，本發(fā)明的測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度的方法和裝置，不僅方法 和裝置易于實(shí)現(xiàn)，更重要的是，本發(fā)明采用了不同于現(xiàn)有技術(shù)的特別算法，通過測(cè)量平衡蓋 內(nèi)液體的密度和其他常規(guī)參數(shù)，更精準(zhǔn)地計(jì)算出冷凍機(jī)油中的溶解度；另外，采用循環(huán)系統(tǒng) 將平衡蓋內(nèi)的液體從蓋出口再引入蓋入口，加速制冷劑和冷凍機(jī)油的混合溶解，更快地達(dá) 到氣液相平衡。特別是，本發(fā)明的方法和裝置可W適用于更廣的溫度范圍和壓力范圍，基本 上完全滿足實(shí)際使用需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度的裝置，其特征在于，該裝置包括： 平衡蓋，其包括用于容置制冷劑和冷凍機(jī)油的氣液相平衡蓋腔，W及與該蓋腔連通的 蓋入口和蓋出口； 制冷劑注入系統(tǒng)，其將制冷劑注入所述蓋腔并測(cè)控制冷劑的注入量； 循環(huán)系統(tǒng)，其用于將所述蓋腔內(nèi)的液體從所述蓋出口引出，再引入所述蓋入口； 溫度控制系統(tǒng)，用于控制所述蓋腔和所述循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的溫度； 密度計(jì)，其用于測(cè)量從所述蓋出口引出混合液體的密度； 溫度和壓力測(cè)量系統(tǒng)，其用于測(cè)量所述蓋腔內(nèi)的溫度和壓力； 所述制冷劑注入系統(tǒng)還包括真空累，其用于對(duì)整個(gè)所述制冷劑注入系統(tǒng)、所述蓋腔和 所述循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行抽真空處理。2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述循環(huán)系統(tǒng)包括連通所述蓋出口和蓋入 口的循環(huán)管道，W及設(shè)置在所述循環(huán)管道上的循環(huán)累，所述循環(huán)累將所述蓋腔內(nèi)的混合液 體從所述蓋出口引出，再引入所述蓋入口。3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述密度計(jì)設(shè)置在所述循環(huán)管道上。4. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述循環(huán)累為高壓循環(huán)累，其設(shè)計(jì)壓力為 O~16Mpa，額定流量為4升/分鐘。5. 如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述溫度控制系統(tǒng)采用空氣 浴的溫度控制方式。6. 如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述制冷劑注入系統(tǒng)包括制 冷劑氣源，一端連通所述制冷劑氣源、另一端連通所述蓋入口的制冷劑注入管道，W及設(shè)置 在所述制冷劑注入管道上用于測(cè)量制冷劑注入量的質(zhì)量流量計(jì)。7. 如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述溫度和壓力測(cè)量系統(tǒng)包 括用于測(cè)量所述蓋腔內(nèi)的溫度的溫度傳感器，用于測(cè)量所述蓋腔內(nèi)的氣體壓力的壓力傳感 器，W及實(shí)時(shí)記錄所述溫度傳感器和所述壓力傳感器所測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄儀。8. -種采用如權(quán)利要求1所述裝置來測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度的方法，其特征 在于，該方法包括W下步驟： 51、 在所述蓋腔中加入已知質(zhì)量的冷凍機(jī)油； 52、 采用所述真空累對(duì)所述制冷劑注入系統(tǒng)、所述蓋腔和所述循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行抽真空處 理； 53、 采用所述制冷劑注入系統(tǒng)將一定量的制冷劑注入所述蓋腔； 54、 采用所述溫度控制系統(tǒng)調(diào)控所述蓋腔內(nèi)溫度，并保持恒溫；開啟所述循環(huán)系統(tǒng)將所 述蓋腔內(nèi)的液體從所述蓋出口引出，再引入所述蓋入口，進(jìn)行循環(huán)； 55、 待所述蓋腔內(nèi)達(dá)到氣液相平衡，采用所述密度計(jì)測(cè)量從所述蓋出口引出液體的密 度，通過所述溫度和壓力測(cè)量系統(tǒng)獲得所述蓋腔內(nèi)的溫度和壓力； 56、 根據(jù)步驟S5所測(cè)得的蓋腔內(nèi)液體密度、所述蓋腔內(nèi)的溫度和壓力，通過計(jì)算獲得 在該溫度和壓力下，所述制冷劑在所述冷凍機(jī)油中的溶解度。9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：在所述步驟S6中，溶解度的計(jì)算過程如下： 首先，根據(jù)所述步驟S5中所測(cè)得蓋腔內(nèi)的溫度和壓力，獲得所述制冷劑的比容積V ; 再根據(jù)公式（1):獲得所述步驟S5中蓋腔內(nèi)達(dá)到氣液相平衡時(shí)的氣體體積Vfg; 最后根據(jù)公式（2):獲得所述步驟S5中蓋腔內(nèi)達(dá)到氣液相平衡時(shí)制冷劑在冷凍機(jī)油中的溶解度S ; 其中，V表示所述蓋腔的總?cè)莘e；P混表示所述步驟S5所測(cè)得的蓋腔內(nèi)液體密度； 表示加入到所述蓋腔中的冷凍機(jī)油的總質(zhì)量；m,表示注入到所述蓋腔中的制冷劑的總質(zhì) 量。10. -種采用如權(quán)利要求1所述裝置在測(cè)量制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度方面的應(yīng)用， 其特征在于：該裝置可W用于測(cè)量溫度范圍為-20~120°C，壓力范圍為0~6. OMPa的條 件下制冷劑在冷凍機(jī)油中溶解度。
【文檔編號(hào)】G01N9/36GK105987860SQ201510059371
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日
【發(fā)明人】孔蕊弘, 詹沖
【申請(qǐng)人】上海日立電器有限公司