摘要:介紹了容積式制冷壓縮機(jī)的性能測(cè)試方法，分析了制冷劑液體流量計(jì)法測(cè)定制冷量的不確定度，提出了對(duì)影響壓縮機(jī)制冷劑液體流量計(jì)法制冷量的控制措施。

0、引言：
    隨著社會(huì)的進(jìn)步及人們生活水平的提高，冰箱、空調(diào)已成為下作場(chǎng)所和生活不可缺少的設(shè)備。壓縮機(jī)作為制冷系統(tǒng)的“心臟”，對(duì)整機(jī)設(shè)備的運(yùn)行性能、質(zhì)量保障、使用壽命有著重要影響。現(xiàn)階段，對(duì)于壓縮機(jī)制冷量的日常測(cè)量或?qū)嶒?yàn)室間比對(duì)，不同的性能測(cè)試臺(tái)之間都存在一定的差異，因此引人不確定度的表述和評(píng)定，對(duì)壓縮機(jī)性能科學(xué)的檢測(cè)、數(shù)據(jù)比對(duì)、合格評(píng)定有著重要的意義。本文就容積式壓縮機(jī)制冷劑液體流量計(jì)法不確定度來(lái)源進(jìn)行分析研究，并提出了控制這些不確定因素的措施。

1、測(cè)量方法：    根據(jù)GB/T 5773-2004容積式制冷劑壓縮機(jī)性能試驗(yàn)方法4. 2. 1的規(guī)定，所有的試驗(yàn)均應(yīng)包括兩種試驗(yàn)方法，并且同時(shí)進(jìn)行，兩種方法之間不應(yīng)有相關(guān)性(z}。標(biāo)準(zhǔn)中給出了允許的以及的X法和Y法的組合方式，見(jiàn)表1所列。

表1 x法和Y法的組合
    其中，方法A.第二制冷劑量熱器法;方法B.滿(mǎn)液式制冷劑量熱器法;方法C.干式制冷劑量熱器法;方法D1.吸氣管制冷劑氣體流量計(jì)法;方法D2.排氣管制冷劑氣體流量計(jì)法;方法F.制冷劑液體流量計(jì)法;方法G.水冷冷凝器量熱器法;方法J.制冷劑氣體冷卻法;方法K.壓縮機(jī)排氣管道量熱器法。
    以制冷壓縮機(jī)性能試驗(yàn)臺(tái)為例，主側(cè)第二制冷劑量熱器法，副側(cè)制冷劑液體流量計(jì)法同時(shí)進(jìn)行，主側(cè)制冷量通過(guò)測(cè)量蒸發(fā)器的換熱量，由蒸發(fā)器的熱平衡關(guān)系，得出流經(jīng)壓縮機(jī)的制冷劑流量，再根據(jù)該流量計(jì)算出壓縮機(jī)主側(cè)制冷量，輔側(cè)制冷量是通過(guò)配置在過(guò)冷器后的流量計(jì)測(cè)量制冷劑一油混合物液體流量、制冷劑液體溫度、壓力，以及測(cè)定制冷劑液體含油量，計(jì)算出壓縮機(jī)副側(cè)制冷量。比較主側(cè)制冷量與輔側(cè)制冷量的偏差，如偏差在4%以?xún)?nèi)，則為有效測(cè)試數(shù)據(jù)。
    本文選用一臺(tái)主側(cè)7. 52kW制冷量副側(cè)制冷劑液體流量計(jì)法7. 41kW制冷量的壓縮機(jī)主要實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(表2)作分析，根據(jù)不確定度的評(píng)定方法和不確定度的傳播原理，分析直接測(cè)量所得的各項(xiàng)參數(shù)及它們的不確定度對(duì)制冷量的影響，并提出了控制這些不確定分量的措施。

2、測(cè)量模型：
    根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)熱力循環(huán)原理，建立制冷劑液體流量計(jì)法制冷量測(cè)量模型:

    式中，P。為制冷量，kW;q。為制冷劑一油混合物液的容積流量，m'/s; p為對(duì)應(yīng)于測(cè)量流量時(shí)的壓力溫度下的制冷劑的液體密度，kg/m3 ; X為制冷劑-油混合物的含油量，k酬k}o;為油的比容，m3/kg;C。為油的比熱，kJ/(kg " K);tf為對(duì)應(yīng)于壓縮機(jī)排氣壓力的飽和溫度，K;t;為壓縮機(jī)吸氣溫度，K;氣1為在規(guī)定的基本試驗(yàn)工況下，進(jìn)人壓縮機(jī)的制冷劑比焙，k,T/kg;好為規(guī)定工況下，對(duì)應(yīng)于壓縮機(jī)排氣壓力的膨脹閥前制冷劑液體比燴，kJ/kg; vg，為規(guī)定工況下壓縮機(jī)吸人的制冷劑氣體比容，m3/kg; Uga為壓縮機(jī)吸氣口制冷劑氣體實(shí)際比容，m3mgUga-.f( tg P= );P，為壓縮機(jī)吸氣壓力，MPa。

3、方差和傳播系數(shù)：
    在測(cè)量模型中，對(duì)影響制冷量的不確定分量主要來(lái)源為9v、tg、vga分量，其余8個(gè)分量在測(cè)試工況下變化很小，視作定量來(lái)分析。因壓縮機(jī)吸氣口制冷劑氣體實(shí)際比容vg。不能直接測(cè)量，并受壓縮機(jī)吸氣壓力P，影響且符合熱力學(xué)規(guī)律vea -.f} t8 ,PS )。根據(jù)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定的評(píng)定。對(duì)測(cè)量模型中進(jìn)行推導(dǎo)求偏導(dǎo)數(shù)，得出靈敏系數(shù)，確定影響制冷量的不確定分量主要來(lái)源實(shí)際為分量。


各參數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
4、標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類(lèi)評(píng)定 ：
   識(shí)別不確定度來(lái)源后，重點(diǎn)放在評(píng)估那些重要的分量特別是占支配地位的分量上[’〕，從而在檢測(cè)工作中控制有主要影響的量，使測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確。在企業(yè)檢測(cè)工作中，以本文空調(diào)壓縮機(jī)制冷量測(cè)試為例，由測(cè)試工裝、氣密性檢查、工況調(diào)節(jié)，工況判穩(wěn)到出具測(cè)試報(bào)告，單次測(cè)試整個(gè)過(guò)程需要耗時(shí)約Sh，若多次重復(fù)測(cè)試，對(duì)企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)及測(cè)試需作時(shí)間周期和實(shí)驗(yàn)室運(yùn)作成本等的考慮。因此，本文就試驗(yàn)臺(tái)儀器特點(diǎn)、校準(zhǔn)證書(shū)和性能經(jīng)驗(yàn)等方面，作不確定度B類(lèi)評(píng)定。

4. 1、制冷劑：
  一油混合物液的容積流量9。引入的不      確定度    根據(jù)GB/T 5773-2004中流量計(jì)的準(zhǔn)確度規(guī)定為1%，包含區(qū)間的半寬為測(cè)量值的***大允許誤差，均勻分布，包含因子k =萬(wàn)，當(dāng)流量值為0. 0000539m'/s時(shí):包含區(qū)間半寬:

4. 2、壓縮機(jī)吸氣溫度tg引入的不確定度分量：
    根據(jù)GB/T 5773-2004中吸氣溫度的***大誤差規(guī)定為3K，包含區(qū)間的半寬a =3K，由校準(zhǔn)證書(shū)信息得知包含概率P二95%的包含因子k =2，正態(tài)分                        aU布，對(duì)靈敏系數(shù)中8a采用數(shù)值法進(jìn)行分析，以測(cè)                ate試工況吸氣壓力值為0.577319MPa, to初始值為                                  △u_35℃時(shí)，‘·每正變化0.‘℃時(shí)，甫=0. 02 ,‘·每負(fù)                  △變化0.‘℃時(shí)，甫=0. 02 4-6o數(shù)據(jù)分析表明，‘                            △U __每變化微小一個(gè)單元時(shí)，s}近似線(xiàn)性變化，因此，                        Ote

4. 3、壓縮機(jī)吸氣壓力P:引入的不確定度分量：
    根據(jù)GB/T 5773-2004中吸氣壓力的***大誤差規(guī)定為1%，由校準(zhǔn)證書(shū)信息得知包含概率p=95%。

結(jié)語(yǔ)：
    1)根據(jù)上述壓縮機(jī)制冷劑液體流量計(jì)法不確定度分析，影響測(cè)量結(jié)果的因素分別來(lái)源于u(q制冷劑一油混合物液的容積流量，主要由壓縮機(jī)進(jìn)人到測(cè)試系統(tǒng)的油循環(huán)量引起;u( tg)壓縮機(jī)吸氣溫度，主要由測(cè)溫誤差引起;u(P.s)壓縮機(jī)吸氣壓力，主要由節(jié)流裝置引起。
    2)對(duì)、( 9)制冷劑一油混合物液的容積流量引起的測(cè)試誤差，可在壓縮機(jī)排氣管段加裝油分離器、加熱管，控制油循環(huán)量，定期清除蒸發(fā)器盤(pán)管殘留油量，避免產(chǎn)生油膜形成換熱熱阻;對(duì)。( tg)壓縮機(jī)吸氣溫度、u(PS)壓縮機(jī)吸氣壓力引起的測(cè)試誤差，應(yīng)采用高精度控制儀表及節(jié)流裝置閥門(mén)，從而更好的控制系統(tǒng)誤差。 
  3)通過(guò)對(duì)制冷劑液體流量計(jì)法進(jìn)行探討研究，并以測(cè)試系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行了不確定度計(jì)算，分析了引起系統(tǒng)誤差和影響系統(tǒng)不確定度的來(lái)源與原因，為制冷壓縮機(jī)的性能測(cè)試的誤差分析提供了依據(jù)。