關(guān)于空調(diào)器整機(jī)鹵素檢漏可靠性的研究

作者 楊守武 方正 尹粵卿 邱彥霖 格力電器(合肥)有限公司(安徽 合肥 230088)

　　楊守武(1984)，男，中級工程師，研究方向：商用空調(diào)全流程生產(chǎn)質(zhì)量管理、可靠性研究。

摘要：空調(diào)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)泄漏故障會影響空調(diào)的使用性能及壓縮機(jī)使用壽命，直接影響到用戶的生活。近年來各空調(diào)企業(yè)對于空調(diào)系統(tǒng)泄漏問題不僅從生產(chǎn)工藝著手改善，對于生產(chǎn)后的空調(diào)器，各空調(diào)企業(yè)也需要再進(jìn)行整機(jī)檢漏，整機(jī)檢漏的方法按照系統(tǒng)介質(zhì)不同可以分為：鹵素(氟、氯、溴、碘)檢漏、氦氣檢漏等方法，從檢驗成本及檢驗可操作性上來說，大多企業(yè)選擇使用鹵素檢漏法進(jìn)行檢漏。結(jié)合空調(diào)行業(yè)對空調(diào)器系統(tǒng)泄漏的管控檢驗中整機(jī)鹵素檢漏可靠性，研究其與靜置時間、空調(diào)器體積之間的關(guān)系，明確整機(jī)根據(jù)不同體積，驗證明確靜置時間，目的是提高空調(diào)整機(jī)鹵素檢漏的可靠性，降低客戶使用過程中的泄漏故障率。

0 引言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷地提高，空調(diào)的使用日益普及，但是在使用過程中，氟利昂的泄漏不僅會造成使用效果變差及機(jī)器運行故障，更有甚者會造成環(huán)境污染，國內(nèi)外科技工作人員除了在加強(qiáng)對氟利昂替代物及其應(yīng)用技術(shù)的研究開發(fā)與推廣外，還在積極開展關(guān)于如何減少與防止現(xiàn)有空調(diào)等制冷設(shè)備泄漏的研究。其中如何提高檢漏可靠性，降低空調(diào)制冷設(shè)備的泄漏概率，對減少環(huán)境的污染，提高用戶滿意度等將起到積極作用。

1 檢漏基本概念

　　對于一個封閉的系統(tǒng)來說，泄漏是絕對的，不泄漏是相對的。檢漏技術(shù)中所指的“漏”是和最大容許漏率概念聯(lián)系在一起的。對于動態(tài)真空保壓系統(tǒng)，只要其平衡壓力能夠達(dá)到所要求的真空度，即使存在著漏孔，也可以認(rèn)為該系統(tǒng)的漏率是容許的^[1]。

　　實漏：是氣體通過系統(tǒng)上的漏孔或間隙從高壓側(cè)流到低壓側(cè)的現(xiàn)象?？照{(diào)系統(tǒng)中的檢漏一般就是指這種實漏。

　　虛漏：是相對實漏而言的一種物理現(xiàn)象。這種現(xiàn)象是由于材料放氣、解吸、凝結(jié)氣體的再蒸發(fā)、氣體通過器壁的滲透及系統(tǒng)內(nèi)死空間中氣體的流出等原因引起真空系統(tǒng)中氣體壓力升高的現(xiàn)象?？照{(diào)系統(tǒng)中的真空保壓檢漏，既包含實漏也包含虛漏。如空調(diào)系統(tǒng)中的水分或油氣再次蒸發(fā)會造成真空壓力的上升。

　　漏率：單位時間內(nèi)流經(jīng)密封系統(tǒng)漏孔的氣體量(PV)稱為漏率。

　　氣體狀態(tài)方程：PV=nRT

　　式中：P —壓力(atm);V—體積(l);n—摩爾數(shù)(mol);T—絕對溫度(K);R—氣體常數(shù) (8.3145J/(mol*K))。

　　漏率指標(biāo)是選擇檢漏方法的主要依據(jù)，被檢系統(tǒng)的漏率指標(biāo)是工程設(shè)計人員給定的。漏率指標(biāo)越高(是指漏率值越小), 要求檢漏系統(tǒng)的靈敏度也越高，有時需要增購新設(shè)備，采取新工藝或新措施，將給檢漏工作帶來很大困難或?qū)е麓罅慨a(chǎn)品達(dá)不到要求而報廢;漏率指標(biāo)過低(是指漏率值較大)，又保證不了產(chǎn)品質(zhì)量。

　　空調(diào)器整機(jī)檢漏：往整機(jī)內(nèi)充注一定量的氟里昂(或者其它檢漏介質(zhì))，測試合格后打包入庫，放置一定時間后使用對應(yīng)檢漏儀的吸槍通過包裝箱特定的檢漏孔位置進(jìn)行探測。

2 鹵素檢漏工作原理

　　鹵素檢漏儀是一種可對真空密封系統(tǒng)中充有氟利昂等鹵素氣體進(jìn)行泄漏檢測的儀器。鹵素檢漏儀一般包括傳感器、測量線路、氣路三部分。一般都具有自校準(zhǔn)和能夠進(jìn)行機(jī)械調(diào)整的功能，以保證儀器的靈敏度，制冷行業(yè)是使用鹵素檢漏儀的主要單位^[2]。

　　重要組件：探頭中的傳感器系統(tǒng)組件與電氣和電子學(xué)組件一起組裝在主單元中的泵系統(tǒng) 。

　　工作原理：利用它的紅外氣體分析器，能定量檢查，測量和顯示通過探頭管線吸入的冷媒或CO2。從紅外光源發(fā)出的紅外線通過一個同時由檢測儀流入氣體的小室，光線被過濾，只允許特定波長的光線通過并進(jìn)入紅外光檢測器。如存在漏孔，氟利昂或 CO2 隨著空氣進(jìn)入小室，一部分紅外光線被氟利昂吸收。從而使到達(dá)檢測器的光線強(qiáng)度減弱。光線強(qiáng)度的變化經(jīng)過電子學(xué)放大后，從模擬訊號轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號，并經(jīng)主單元中的 微處理器處理后產(chǎn)生音響與可視訊號?；趯Νh(huán)境空氣的參考測量，在處理測量數(shù)據(jù)時計入了試驗氣體或其它干擾氣體的本底濃度。

3 試驗測試驗證

　　調(diào)研發(fā)現(xiàn)目前部分空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)在對焊接部件氦檢合格后，經(jīng)運轉(zhuǎn)測試合格將空調(diào)器打包入庫無整機(jī)鹵素檢漏作業(yè)，部分企業(yè)在整機(jī)打包后有靜置檢漏，但是直接在線下檢漏，未進(jìn)行合理劃分靜置時間進(jìn)行檢漏，以上會導(dǎo)致機(jī)組的潛在泄漏點不易被發(fā)現(xiàn)，在機(jī)組長期靜置后泄漏點會隨著機(jī)器運行壓力、應(yīng)力等環(huán)境因素影響下出現(xiàn)大漏(漏點漏率可達(dá)到300 g/a)，從而影響到空調(diào)器整機(jī)的使用性能。

　　為驗證檢漏有效性與靜置時間、空調(diào)體積間的關(guān)系，現(xiàn)開展以下試驗驗證：在確保檢漏的環(huán)境溫度、檢漏位置、檢漏儀器報警點、工質(zhì)等因素相同的前提下，使用標(biāo)漏件(漏率：10～15 g/a)放置到不同體積的機(jī)組內(nèi)，測試間隔時間為：1 h/次，設(shè)置報警點為：1 g/a，樣本量：每種機(jī)型5臺，具體測試參數(shù)見表1。

　　通過圖3可以得出，在其它條件均相同的條件下檢測不同體積的空調(diào)機(jī)組，對于空調(diào)器體積越大其有效靜置檢漏需要的時間就越長，有效靜置檢漏的時間同空調(diào)機(jī)組的體積成正比關(guān)系。

4 整機(jī)靜置測試對比

　　通過實驗?zāi)M得出：在其它條件均相同的條件下檢測不同體積的空調(diào)機(jī)組，對于空調(diào)器體積越大其有效靜置檢漏需要的時間就越長，有效靜置檢漏的時間同空調(diào)機(jī)組的體積成正比關(guān)系。為了檢驗該結(jié)論在實際應(yīng)用中是否可以有效的對空調(diào)整機(jī)進(jìn)行檢漏，安排對比測試如表2所示。

　　對某機(jī)型進(jìn)行有效檢漏測試，按照1 g/a的漏率有效檢出進(jìn)行核算，需要經(jīng)過48小時的靜置檢漏方可檢漏，1-4月份按照傳統(tǒng)經(jīng)驗值進(jìn)行4小時靜置檢漏，5-7月份在原4小時檢漏的基礎(chǔ)上增加48小時二次檢漏，具體測試結(jié)果見表2。

　　通過對比測試可以得出，傳統(tǒng)無區(qū)分式靜置檢漏并不能執(zhí)行可靠性檢漏，從圖3可以看出在適當(dāng)提高靜置時間的情況下，有效檢出率可提升412～543 PPM，從而降低了傳遞至客戶不合格率。

5 結(jié)論

　　空調(diào)器整機(jī)鹵素檢漏可靠性不僅僅跟環(huán)境溫度、檢漏儀器靈敏度、介質(zhì)種類、介質(zhì)溫度、內(nèi)外氣體壓差、漏孔尺寸及形狀等有關(guān)，其還與機(jī)組體積、靜置時間存在相關(guān)關(guān)系，在保證其它測量因素不變的條件下，通過以上研究機(jī)組體積越大所需要靜置的時間需要相應(yīng)延長才能可靠的對漏點實施檢漏。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]卞勝.空調(diào)系統(tǒng)檢漏技術(shù)[J].家電科技,2011(11):86-88.

　　[2]童敏之,朱云.鹵素檢漏儀檢定及應(yīng)用中的問題[J].中國計量學(xué)院學(xué)報,1998(16):84-89.

　　本文來源于《電子產(chǎn)品世界》2018年第5期第56頁，歡迎您寫論文時引用，并注明出處。