制冷空调产品测试系统中温度测量方法探讨 陈玲， 郑庆伟， 夏玲， 王福宝，林建泉， 王显峰 （合肥通用机械研究院，安徽合肥２３００８８） 摘要：本文介绍了制冷空调产品测试系统中各种温度测量元件以及温度测量的方法和形式，并对 相应的测温装置作了相关介绍。同时结合工程实例，对减少测量误差，确保温度测量准确性进行了讨论。 关键词：测试系统； 温度测量； 准确性 ＤＯＩ：１０．３９６９０．ＩＳＳＮ．２０９５—３４２９．２０１３．０１．０１７ 中图分类号：ＴＢ６６，ＴＵ８３１．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：２０９５—３４２９（２０１３）０１—００６４—０３ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ Ｆｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ＣＨＥＮ Ｌｉｎｇ， ＺＨＥＮＧ Ｑｉｎｇ—ｗｅｉ，ＸＩＡ Ｌｉｎｇ， ＷＡＮＧ Ｆｕ－ｂａｏ，ＬＩＮ Ｊｉａｎ－ｑｕａｎ， ＷＡＮＧ Ｘｉａｎ－ｆｅｎｇ （Ｈｅｆｅｉ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ ２３００８８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔ ｔｅｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｉｓ ａｌｓｏ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅ，ｈｏｗ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｅｌＴＯｒ，ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒ－ ａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｅｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ； ａｃｃｕｒａｃｙ ０引言 随着科技的进步和人民生活水平的提高，制冷空 调产品得到了飞速的发展，制冷空调产品的测试也发 挥着越来越重要的作用。在制冷空调产品测试试验系 统中，温度往往是直接参与制冷空调产品的性能计算 的，是影响测试结果的一个关键指标，因此对温度测量 的准确性要求非常高。 装置和温度压力取样段，在制冷空调试验系统中能得 到准确、稳定、可靠的温度测量。 １ 在制冷空调试验系统中的测温元件 采集温度信号的方法有很多，在制冷空调试验系 统中主要应用测温元件的是电阻温度计（常用铂电阻） 和热电偶补偿导线。 １．１铂电阻 根据标准ＧＢ／Ｔ １７７５８—２０１０《单元式空气调节机》 第６．１．４条、第Ａ．２．７条和ＧＢ／Ｔ １０８７０—２００１《容积式和 离心式冷水（热泵）机组性能试验方法》嘲第Ａ．１条的规 定，结合制冷空调试验系统的工程实践，测温元件使用 铂这种金属本身在空气中化学性质不活泼，不易 被氧化污染，从而获得稳定的电阻一温度特性，铂电阻 在１３００ｏＣ以下可以长期使用，重复性好，对温度变化敏 电阻温度计和热电偶，测温装置使用空气温湿度取样 作者简介： 陈玲（１９７６一ｊ，女，Ｃｒａｇ．合肥人，４－ｔ，－科，工程师，研究方向：自动化控制与机电一体化。 ６４ Ｉ Ｎ总。第．１／２ 柏０１期３第 卷 感，且测温区域宽，使用寿命长，测量准确度等级最高， 稳定性最好，广泛运用于精密测量各种温度参数【１］。常 用的铂电阻根据测量精度的不同分Ａ、Ｂ两个等级，在 制冷空调试验中，一般使用长度在５０～２５０ｍｍ的Ａ级铂 电阻。温度采集原理如图１所示。 １．２热电偶补偿导线 热电偶是一种感 温元件，热电偶的电 信号需要补偿导线来 进行传递，其主要作 用就是与热电偶连 接，使热电偶的参比 端远离电源，从而使 铂电阻 热电偶 图２标定原理图 图１温度采集原理图 参比端温度稳定。一 般采用和热电偶具有 相同电子密度的导线 度测量的准确度有影响，测温装置和温度测点的选取 位置也很重要【３Ｊ。 ２．１ 空气温湿度取样装置 代替。由于其测量范围宽，性能比较稳定，使用方便，在 工业测温中得到了广泛的应用。制冷空调试验中较多 空气取样装置包括取样风机、取样耙、取样管、干 湿球温度传感器，上述部件共同组合完成均匀采集被 测机器进、出口空气状态，如图３所示。 取样耙 使用的铜一康铜热电偶，分度号Ｔ，测量范围一２００～３５０￣Ｃ， Ｔ型热电偶具有线性度好、灵敏度较高、稳定性和均匀 性较好，价格便宜等优点。 １．３测温元件的标定 测温元件在工程施工中由于与许多电气元件配合 使用或者施工工艺等因素，其准确度和稳定性会受到 一定的影响，而测温元件的标定工作则能有效的判定 测温元件精度是否满足其标称的进度等级，保证其准 确性，检测其稳定性。 标定是指使用标准的计量仪器对所使用仪器的准确 度（精度）进行检测是否符合标准，一般大多用于精密 度较高的仪器。在温度的标定中，使用到的标定设备有 恒温槽、高精度铂电阻以及相关配套设备［２】。标定原理 如图２所示。 图３空气温湿度取样装置原理图 ２．１．１取样耙 在制冷空调试验系统中测试室内机时通常采用Ａ 型取样耙，对于挂壁机采用Ｃ型取样耙；测试室外机 时通常采用Ｂ型取样耙，取样耙的结构参见日本标准 ＴＰ ０１—９４。环境间内的取样耙应按照ＧＢ／Ｔ １７７５８中的 将待标定铂电阻和高精度铂电阻放人恒温槽中同 一高度，将恒温槽设定一１０℃，待温度稳定后，分别读取 数据采集器和标定装置配套的采集设备上的数据并记 录。同样方法去标定并记录测量范围内的其他温度点， 然后整理数据，生成二次曲线，如果二次曲线基本接近 一规定放置在被试机进风口的上游，取样耙上采集管的 孔应对着气流方向；保持取样耙和取样盒之间的连接 次曲线，则说明被标定的铂电阻的线性度很好。热电 软管要进行保温，同时保持顺畅、减少打弯，以保证流 经湿球温度计处的空气流速在５ｍ／ｓ左右；并且不要接 触地坪，以减少地坪温度对取样温度的影响。 ２．１．２取样盒 偶可用同样方法标定。 ２在制冷空调试验系统中的测温装置 在制冷空调试验系统中，不仅测温元件精度对温 取样盒是测定空气温湿度的核心部件，其外型如 图４所示，取样盒前段安装了蜂窝芯件，保证取样盒中 总第期 ＯＩ ６ ５ …１４９ｔ３４Ｑ空气的均匀度［６１，末端安装了小功率的风机使得流经湿 球纱布的风速在５ｍ／ｓ左右，建议每个试验工况均更换 湿球纱布和纯净水（导电率为０～２×１０ ｓ／ｍ），以保证湿 球温度测量的准确性。 图６温度压力取样段外型图 插在取样段中铜质套管中的），试验开始之前应向套管 中注入热敏油等比热容较小的油质流体，以确保水温 测量准确。取样段和取样段与被试机之间的连接管件 需要采用厚度不小于１５ｍｍ的橡塑保温材料保温。 ３确保温度测量准确性 在制冷空调试验系统中，常常存在很多问题，导致 温度测量误差，直接影响到最终的测量结果。对此要采 取一定措施，保证温度测量的准确性。以铂电阻为例， 图４取样盒示意图 要定期检查所有影响接触电阻的端子，避免因为气温 变化端子热胀冷缩引起的端子接触不良、螺丝松动、电 阻变大等误差；定期清除铂电阻表面的污垢层；套管中 加入或更换导热介质；每年对铂电阻进行标定。 湿球纱布安装示意如图５所示，更换湿球纱布前应 用清水洗手，再将湿球纱布可靠的固定在铂电阻上，纱 布与铂电阻应紧密联结，不应有气泡并润湿湿球纱布 后插入取样盒中。 ４结语 棒式水银温度计 眺阻 本文对制冷空调试验系统中温度测量元件和温度 测量装置的介绍和分析，以及对于保证温度测量准确 性的讨论，对于提高测试系统的可靠性和准确性具有 重要的意义。 参考文献： …１林锦实．检测技术及仪表【Ｍ】．北京：机械工业出版社，２００８． ［２］郑传经，黄承洪，等．制冷空调试验装置中传感器的标定［Ｊ］，制冷与空 给水槽 图５湿球纱布安装示意图 调，２００６，６（１）：９８～１００． ［３］毕斌海．流体管道温度测量产生误差的原因分析及处理【Ｊ】．研究与分 析，２００７，３５（７）：５２～５３． ［４］ＧＢ／Ｔ １７７５８—２０１０，单元式空气调节机［ｓ］．北京：中国标准出版社， ２．２温度压力取样段 ２０１０． 【５］ＧＢ／Ｔ １０８７０—２００１，容积式和离心式冷水（热泵）机组性能试验方法 ［ｓ］．北京：中国标准出版社，２０１０． 目前常用的水侧温度压力取样段是外型如图６所 示。通常温度压力取样段安装在被试机水侧进出、口处 并尽量减少取样段与被试机水换热器接口之间的管件 以减少漏热和压力损失。安装温度压力取样段时应辨 别好安装方向，确保水流方向逆着铂电阻的插入方向 ［６］张秀平，等．具有蜂窝件的温湿度取样装置 ．专利号：ＺＬ２００６２０１２５４４１５， ２００７． ［７］樊海彬，宋有强，等．大型冷（热）水机组性能试验方法的研究叨．制冷 与空调，２０１０，２４（６）：５２～５７． 收稿日期：２０１２—１２—１９ 修回日期：２０１３—０２—１８ 的。对于水温测量方式为套管式的取样段（即铂电阻是 ６６ ｌ 总Ｎ。第．１／２ ０ １期３第 卷
