大型水冷機組高效檢測可靠性研究與應用

葉志強

珠海格力電器股份有限公司 廣東 珠海 519070

引言

螺桿式以及模塊式大型水冷機組檢測工藝落后。通過運行不同工況實現盡量多的零部件動作，該方式控制與檢測分離，檢測項目多，對員工經驗以及責任心依賴大。人工檢測無法確保所有零部件裝配質量問題100%可靠檢出，容易引起售后質量投訴。

1 大型水冷機組檢測失效分析

1.1 壓縮機檢測失效分析

傳統的壓縮機加載方式采用的是開1秒加載閥，再關10s的加載方式，耗時1800s，且對工況的穩定性要求極其嚴格，當工況達不到加載所需的條件（冷凍水側出口水溫20℃、冷卻水側進口水溫38℃）或加載過程存在工況波動時，壓縮機的能力就無法達到100%。

圖1 壓縮機傳統加載方式

格力目前對大型水冷機組的測試無法避免水溫的波動，不同的環境溫度對水溫有一定的影響，使得壓縮機加載達不到所需的工況，從而導致壓縮機加載檢測失效，無法保證壓縮機檢測的可靠性。

1.2 閥體類檢測失效要因分析

（1）電子膨脹閥檢測失效原因分析

目前格力大型水冷機組電子膨脹閥的檢測是在電子膨脹閥兩側布熱電偶，調節冷卻水進水溫度前測量電子膨脹閥兩側溫度T1、T2，計算并記錄溫差ΔT，再通過調節冷卻水進水溫度來間接調節電子膨脹閥的開度，5分鐘后記錄電子膨脹閥兩側溫度T1'、T2'，計算溫差ΔT'。計算并且判斷|ΔT'－ΔT|≥2是否成立，成立則電子膨脹閥正常，否則不正常。

為確定測試工藝方法落后以及檢測時間短是否為電子膨脹閥檢測失效的要因，選擇同批次20臺機組進行試驗，試驗步驟如下：

1）在距離電子膨脹閥前后等距位置布熱電偶；

2）將冷卻水進水溫度調至15℃；

3）達到工況后，記錄電子膨脹閥前后溫度T1、T2；

4）不改變工況條件，5分鐘后記錄電子膨脹閥前后溫度T1'、T2'；

5）計算溫差差的絕對值|ΔT'－ΔT|并制作散點圖。

試驗結果的溫差差絕對值點圖如下：

圖2 溫差差絕對值散點圖

從散點圖可以看出，未調節冷卻水進水溫度也會出現有些機組|ΔT'－ΔT|≥2，從而誤判為電子膨脹閥正常，故檢測方法不可靠。因此，測試工藝方法落后為電子膨脹閥檢測失效的要因。

（2）電磁閥檢測失效要因分析

當電磁閥打開時，對系統內的壓力、溫度會產生一定的影響，控制閥體開度，保持單一變量，如果系統溫度、壓力出現相應變化，則說明閥體有動作，判定為閥體正常。目前格力對大型水冷機組的電磁閥檢測，是通過在閥體流體流出側布溫度測量或壓力測量點，每三分鐘記錄一次布點溫度或壓力，然后用記錄數據中是否成立來判定閥體是否正常，若則判定閥體正常，否則異常。當工況條件達不到電磁閥動作條件時，無法強制打開電磁閥。故電磁閥控制方法不可靠。因此，測試工藝方法落后、依賴檢驗員測試經驗、控制方法不全面、測試系統精度不夠為閥體類檢測失效的要因。

總結以上所有分析結果，最終確定空調出廠檢測的要因有：工況影響達不到加載條件、壓縮機加載檢測方法不可靠、測試工藝方法落后、依賴檢驗員測試經驗、控制方法不全面、測試系統精度不夠、工況調節不標準、無法實時數據監測、檢測時間短[1]。

2 電腦控制機組運行并完成零部件裝配質量自動檢測技術開發

由于依賴檢驗員測試經驗、控制方法不全面、測試系統精度等因素的影響，使得傳統的檢測方式不可靠。自主研發大型水冷機組在線測試系統，將檢測與電腦結合起來，提高測試的可靠性。

（1）設定硬件方案和軟件方案，硬件軟件搭配，通過開 發通信控件，建立測試系統與被測空調之間的實時數據交互。

圖3 硬件方案

圖4 軟件方案

（2）自主開發控制邏輯時序以及檢測自動檢測項目。

圖5 壓縮機控制加載時序圖

基于開放負載技術自主開發全新通信控件、多線程軟件、控制與檢測一體化邏輯，實現控制與檢測同步，完成了44項裝配質量問題自動檢測。電腦控制機組運行并完成零部件裝配質量自動檢測技術開發，通過控件可以強制控制閥體的動作，進行機組與電腦的數據交互，實時記錄各個時間點的壓力、溫度值并繪制成對應的曲線圖，提升了測試工藝方法，減少了對檢驗員的依賴，完善了控制方法，避免了系統測試精度的影響，從而提升了出廠檢測的可靠性。

3 結束語

自主研究并解決了公司乃至行業的熱點、難點技術問題，提升了公司產品出廠檢測水平和產品質量，使公司擁有較強的市場競爭力；同時解決了傳統出廠檢測壓縮機啟動以及加載失效的問題，有效解決了公司重大售后投訴問題，推動格力乃至商用空調行業大型水冷機組出廠檢測的可靠性發展。