基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法、装置、设备及介质与流程

文档序号:33385631发布日期:2023-03-08 08:03阅读:202来源:国知局
基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及空调技术领域,尤其涉及一种基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法、装置、计算机设备及存储介质。


背景技术:

2.r290是公认的新一代高效环保空调冷媒,除一些杂质外其主要成分为丙烷。目前能够对r290气体进行检测的传感器类型主要有催化燃烧式、红外吸收式、电化学式、半导体式这四种。在这四种类型的传感器中,出于成本和安全性的考虑,只有半导体式传感器最适合用于家用空调器的冷媒泄漏检测。
3.半导体式传感器的基本生产原理是通过对半导体材料硅进行一定程度的氧化并制成气敏材料,其中,通过对气敏材料的阻值检测即可实现对r290气体浓度的检测。但是,由于生产工艺的影响,传感器内部的半导体氧化薄膜难以控制其厚度,并且材料的氧化程度也难以精确控制。因此不同批次的传感器其内部阻值差异较为明显,在同样的丙烷浓度下传感器的输出值会有较大的浮动,使得在实际检测时难以直接通过气敏材料的阻值变化来获得空气中含丙烷的准确值。
4.在已有的技术方案中要解决准确性问题,半导体型r290检测传感器必须首先进行阻值标定,即:将传感器先后置于洁净空气(即空气中的丙烷气体浓度为0%)中及含有目标浓度阈值(s%)的丙烷气体中测得阻值并记录r0与rs0。经过标定后的传感器能够通过阻值变化准确判断空气中的丙烷气体浓度是否高于目标浓度阈值s,但这种标定的过程是繁琐复杂且代价高昂的:由于每一个传感器模块都具有差异化阻值输出特性,因此制成的传感器需要内置mcu以及eeprom芯片,并且这些内置芯片需要单独烧录程序和数据以写入其独特的阻值输出特性。
5.基于以上的现有技术可知,使用半导体式传感器进行r290冷媒的检测有以下两种技术方案。
6.一、使用非标定型r290检测传感器进行r290冷媒的检测,其缺点是:无法计算出准确的r290浓度值。
7.二、使用标定型r290检测传感器进行r290冷媒的检测,其缺点是:(1)每一个传感器都需要在r290气体室内进行标定才能使用。(2)每一个传感器模组都必须增加内置mcu以及eeprom芯片用来烧录数据。(3)每一个传感器都有其独特的阻值输出特性,因此需要单独烧录数据。


技术实现要素:

8.本发明旨在解决现有技术中存在的不足,本发明实施例提供了一种基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法、装置、计算机设备及存储介质,提高了对冷媒泄漏检测的准确性和报警的及时性,并延长了传感器的使用寿命。
9.第一方面,本发明实施例提供了一种基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法,其包
括:
10.按第一预设温度值启动预设的非预警模式,在满足预设第一条件时,将冷媒传感器中发热体的温度由所述第一预设温度值调整至第二预设温度值,并获取所述冷媒传感器的当前状态;其中,所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值;
11.若所述当前状态为预设的预警状态,则启动预设的预警模式,将所述冷媒传感器中发热体的温度由所述第二预设温度值调整至第三预设温度值;其中,所述第三预设温度值大于所述第二预设温度值;
12.在所述预警模式下若满足预设第二条件时,则启动预设的报警模式。
13.第二方面,本发明实施例提供了一种基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测装置,其包括:
14.非预警模式执行单元,用于按第一预设温度值启动预设的非预警模式,在满足预设第一条件时,将冷媒传感器中发热体的温度由所述第一预设温度值调整至第二预设温度值,并获取所述冷媒传感器的当前状态;其中,所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值;
15.预警模式执行单元,用于若所述当前状态为预设的预警状态,则启动预设的预警模式,将所述冷媒传感器中发热体的温度由所述第二预设温度值调整至第三预设温度值;其中,所述第三预设温度值大于所述第二预设温度值;
16.报警模式执行单元,用于在所述预警模式下若满足预设第二条件时,则启动预设的报警模式。
17.第三方面,本发明实施例又提供了一种计算机设备,其包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法。
18.第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其中所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序当被处理器执行时使所述处理器执行上述第一方面所述的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法。
19.本发明实施例提供了基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法、装置、计算机设备及存储介质,该方法包括:按第一预设温度值启动预设的非预警模式,在满足预设第一条件时,将冷媒传感器中发热体的温度由第一预设温度值调整至第二预设温度值,并获取冷媒传感器的当前状态;其中,第二预设温度值大于第一预设温度值;若当前状态为预设的预警状态,则启动预设的预警模式,将冷媒传感器中发热体的温度由第二预设温度值调整至第三预设温度值;其中,第三预设温度值大于第二预设温度值;在预警模式下若满足预设第二条件时,则启动预设的报警模式。本发明通过控制传感器中发热体的发热温度,提高了对冷媒泄漏检测的准确性和报警的及时性,并延长了传感器的使用寿命。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例提供的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法的流程示意图;
22.图2为本发明实施例提供的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法的第一子流程示意图;
23.图3为图2的子流程示意图;
24.图4为图3的子流程示意图;
25.图5为本发明实施例提供的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法的第二子流程示意图;
26.图6为本发明实施例提供的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法的第三子流程示意图;
27.图7为本发明实施例提供的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测装置的示意性框图;
28.图8为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
30.应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
31.还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
32.还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
33.请参阅图1,图1为本发明实施例提供的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法的流程示意图。本发明实施例提供的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法,应用于空调器中,本发明实施例提供的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法包括步骤s11~s13。
34.s11、按第一预设温度值启动预设的非预警模式,在满足预设第一条件时,将冷媒传感器中发热体的温度由所述第一预设温度值调整至第二预设温度值,并获取所述冷媒传感器的当前状态;其中,所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值。
35.在本实施例中,冷媒传感器可采用非标定型半导体式r290检测传感器,用于检测r290气体浓度。其中,冷媒传感器包括发热体和半导体气敏层,为了提高半导体气敏材料的灵敏度,发热体通常需要长期保持高温运行,例如发热体保持200℃运行,但是,发热体长期保持高温运行会导致半导体气敏材料的使用寿命下降,从而缩短了冷媒传感器的使用寿命。因此,当空调器开机后,空调器按第一预设温度值t1启动预设的非预警模式,具体的,通过pid(proportional-integral-differential,比例-积分-微分)控制算法来调节冷媒传感器中发热体的功率,使冷媒传感器中发热体保持第一预设温度值t1,优选地,第一预设温度值t1设置为150℃,使得冷媒传感器中发热体低温运行。同时,空调器通过实时监测冷媒传感器输出值是否存在异常波动,从而判断是否满足预设第一条件。当满足预设第一条件
时,说明冷媒传感器输出值存在异常波动,需将冷媒传感器中发热体的温度由第一预设温度值t1调整至第二预设温度值t2,且第二预设温度值t2大于第一预设温度值t1,即t2>t1,优选地,第二预设温度值设置为200℃。其中,可通过调节pid控制算法的参数使得冷媒传感器中发热体的温度调整至第二预设温度值t2,使得发热体由低温运行转换到高温运行,从而提高冷媒传感器的检测精度。
36.为了提高报警的及时性,在冷媒传感器中发热体的温度由第一预设温度值t1调整至第二预设温度值t2后,空调器则获取冷媒传感器的当前状态,从而判定冷媒传感器的检测结果是否为误判,以进一步确定是否需要进行预警控制。其中,冷媒传感器的当前状态包括预警状态和非预警状态,当冷媒传感器的当前状态为预警状态,说明冷媒传感器的检测结果不是误判,确认了冷媒传感器输出值发生较高幅度的变化,则启动预设的预警模式;当冷媒传感器的当前状态为非预警状态,说明冷媒传感器的检测结果为误判,则继续运行非预警模式检测空气中的冷媒气体浓度。
37.在一实施例中,参阅图2,步骤s11包括:
38.s111、控制所述冷媒传感器中发热体的温度为所述第一预设温度值;
39.s112、获取所述冷媒传感器的输出值数据;
40.s113、根据所述输出值数据得到所述输出值数据对应的频域数据;
41.s114、计算所述频域数据在预设频段的频域积分,得到频域积分值;
42.s115、若所述频域积分值大于第一预设阈值,则将所述冷媒传感器中发热体的温度由所述第一预设温度值调整至第二预设温度值;
43.s116、获取所述冷媒传感器的当前状态。
44.在本实施例中,空调器启动预设的非预警模式,此时不执行任何报警动作。其中,通过控制冷媒传感器中发热体的温度为第一预设温度值t1,使得冷媒传感器中发热体低温运行。同时,通过将冷媒传感器的输出值数据实时转换到频域上,从而得到冷媒传感器的输出值数据对应的频域数据,并计算该频域数据在预设频段的频域积分,得到频域积分值,即根据冷媒传感器的每一个输出值数据计算得到一个对应的频域积分值。该预设频段为冷媒传感器自身响应信号的正常频率范围,将预设频段的上下限阈值分别设置为f1和f2,通过实时计算该频域数据在f1和f2之间的积分,得到频域积分值,频域积分值的本质可反映为信号在f1~f2频段内的频域信号瞬时能量,也可反映为原始有效信号(即排除了f1~f2频段以外的无效信号)在时域中的变化率。因此,可通过频域积分值反映冷媒传感器输出值数据的变化率,实时计算频域积分值就是为了监测冷媒传感器输出值数据是否存在异常波动,从而分析空调器中冷媒的泄漏情况,并且,当冷媒传感器处于洁净空气中,冷媒传感器输出是稳定的,仅存在较小的波动,即冷媒传感器输出值数据的变化率很低,即频域积分值接近0且不会超过一定的阈值。若频域积分值大于第一预设阈值,说明监测到冷媒传感器输出值数据存在异常波动,需要将冷媒传感器中发热体的温度由第一预设温度值t1调整至第二预设温度值t2,使得冷媒传感器以更灵敏的状态检测空气中冷媒气体的浓度,提高冷媒传感器的检测精度。空调器根据冷媒传感器在发热体的温度维持于第二预设温度值t2的状态下的输出值数据,获取冷媒传感器的当前状态,从而判定冷媒传感器的检测结果是否为误判,以进一步确定是否需要进行预警控制。
45.在一实施例中,参阅图3,步骤s116包括:
46.s1161、获取当前频域积分值,并对所述当前频域积分值进行实时累加积分,得到当前累加积分值;
47.s1162、若所述当前累加积分值大于第二预设阈值,则所述当前状态为所述预警状态;
48.s1163、若所述当前累加积分值小于或等于第二预设阈值,则所述当前状态为非预警状态。
49.在本实施例中,在非预警模式下,将冷媒传感器中发热体的温度调整至第二预设温度值t2后,实时获取冷媒传感器在发热体的温度维持于第二预设温度值t2的状态下的输出值对应的当前频域积分值,并对当前频域积分值进行实时累加积分,得到当前累加积分值。具体的,当第n时刻获取的频域积分值大于第一预设阈值,则将冷媒传感器中发热体的温度调整至第二预设温度值t2,并记录从第n+1时刻开始获取的频域积分值,并使用p
n+i
表示第n+i时刻获取的当前频域积分值,i的初始值为1,例如当前时刻为第n+1时刻时,获取当前频域积分值为p
n+1
,通过对p
n+1
进行积分得到当前累加积分值q1;当前时刻为第n+2时刻时,获取当前频域积分值为p
n+2
,并对p
n+1
和p
n+2
进行累加后再积分,得到当前累加积分值q2;当前时刻为第n+3时刻时,获取当前频域积分值为p
n+3
,并对p
n+1
、p
n+2
和p
n+3
进行累加后再积分,得到当前累加积分值q3;并以此类推计算得到当前累加积分值qi。其中,当前累加积分值可反映为冷媒传感器输出值数据的实际变化值,通过当前累加积分值可判断冷媒传感器是否已经开始响应目标气体浓度变化。同时,通过对冷媒传感器输出值数据进行“频谱积分”代替传统的“差值法”对冷媒泄漏进行预警判定,能够减少由于冷媒传感器内部气敏材料阻值不同造成的差异化输出特性导致的检测误差。并且,若当前累加积分值大于第二预设阈值,表明冷媒传感器输出值数据发生较高幅度的变化,冷媒传感器已经开始响应目标气体浓度变化,即当前状态为预警状态,空调器需启动预设的预警模式,即在冷媒传感器响应的线性段非稳定区间即进行初步的预警,提高了传感器的报警及时性。若当前累加积分值小于或等于第二预设阈值,表明冷媒传感器输出值数据发生较低幅度的变化,即当前状态为非预警状态,空调器继续按预设的预警模式运行。
50.在一实施例中,参阅图4,步骤s1163之后,还包括:
51.s1163a、若所述当前频域积分值小于第一预设阈值,则返回执行步骤s111;
52.s1163b、若所述当前频域积分值大于或等于第一预设阈值,则返回执行步骤s112。
53.在本实施例中,在非预警模式下,当根据冷媒传感器在发热体的温度维持于第二预设温度值t2的状态下的输出值确定了当前累加积分值小于或等于第二预设阈值,需同时判断当前频域积分值与第一预设阈值的大小关系。具体的,使用p
n+i
表示当前频域积分值,qi表示p
n+i
对应的当前累加积分值,p表示第一预设阈值,q表示第二预设阈值,若qi≤q,且p
n+i
<p,表明冷媒传感器在发热体的温度维持于第二预设温度值t2的状态下,冷媒传感器输出值数据发生较低幅度的变化,且输出值数据的变化率很小,即冷媒传感器输出值数据几乎不再增加,将冷媒传感器中发热体的温度由第二预设温度值t2调整至第一预设温度值t1,使冷媒传感器在发热体低温运行的状态下检测冷媒气体浓度,即返回执行上述步骤s111。若qi≤q,且p
n+i
≥p,表明冷媒传感器输出值数据虽然发生较低幅度的变化,但是输出值数据的变化率很大,即冷媒传感器输出值数据在以较快的速度上升,此时将冷媒传感器中发热体的温度维持第二预设温度值t2,使冷媒传感器以较灵敏的状态继续检测冷媒气体
浓度,即则返回执行上述步骤s112。
54.s12、若所述当前状态为预设的预警状态,则启动预设的预警模式,将所述冷媒传感器中发热体的温度由所述第二预设温度值调整至第三预设温度值;其中,所述第三预设温度值大于所述第二预设温度值。
55.在本实施例中,若确定冷媒传感器的当前状态为预设的预警状态,表明冷媒传感器已经开始响应目标气体浓度变化,即冷媒传感器已经监测到空气中存在一定量的可燃性气体,但有可能是酒精等挥发性有机气体导致的,并不是冷媒泄露的。因此,空调器启动预设的预警模式,空调器执行预设的预警控制动作提醒用户并吹散空气中的可燃性气体,且将冷媒传感器中发热体的温度由第二预设温度值t2调整至第三预设温度值t3,优选地,第三预设温度值t3设置为250℃,使冷媒传感器以更灵敏的状态检测冷媒气体浓度,提高冷媒传感器的检测精度,从而确认冷媒传感器监测到的可燃性气体是否是由于酒精等挥发性有机气体导致的,以进一步确认是否启动预设的报警模式。
56.在一实施例中,参阅图5,所述启动预设的预警模式,将所述冷媒传感器中发热体的温度由所述第二预设温度值调整至第三预设温度值,包括:
57.s121、将所述空调器中内风机和报警灯调整至打开状态;
58.s122、将所述冷媒传感器中发热体的温度在预设时长内由所述第二预设温度值调整至所述第三预设温度值,并获取在所述预设时长内所述冷媒传感器输出值的平均变化率;
59.s123、根据所述平均变化率获取丙烷浓度值;
60.s124、若所述丙烷浓度值小于或等于第一预设浓度阈值,则返回执行步骤s11;
61.s125、若所述丙烷浓度值大于第二预设浓度阈值,则启动所述报警模式;其中,所述第二预设浓度阈值大于所述第一预设浓度阈值。
62.在本实施例中,空调器启动预设的预警模式,先将空调器中内风机和报警灯调整至打开状态,打开内风机可以将空气中的可燃性气体吹散,即可在冷媒泄露初期尽快吹散泄露的燃气,防止泄漏的冷媒聚集使得局部冷媒浓度达到燃爆点,同时,打开报警灯可以提醒用户。
63.然后,空调器启动变温检测模式获取当前空气中丙烷浓度值,具体的,将冷媒传感器中发热体的温度在预设时长s1内由第二预设温度值t2调整至第三预设温度值t3,优选地,通过控制发热体的功率将发热体的温度在预设时长s1内从200℃上升至250℃,提高冷媒传感器的灵敏度,并且,记录冷媒传感器在预设时长s1内的输出值数据,并通过微分运算计算出在预设时长s1内冷媒传感器输出值的平均变化率c1。接着,通过查表法对比平均变化率c1与在实验室中测得的在不同丙烷浓度下冷媒传感器输出值随温度的平均变化率,可得知当前空气中丙烷浓度值。由于冷媒传感器中的半导体气敏层对于温度和丙烷浓度的反应均较为敏感,在相同的丙烷浓度条件下,半导体气敏层内阻与加热温度成负相关。在温度发生变化时,半导体气敏层内阻随加热温度变化的速率与空气中的丙烷浓度是呈正相关的。因此,通过上述的变温检测模式获取当前空气中丙烷浓度值,能够减少由于冷媒传感器内部气敏材料的差异化输出特性导致的检测误差,提高了冷媒传感器的检测准确性。
64.最后,空调器根据当前空气中丙烷浓度值与预设阈值的大小关系执行不同的动作,使用h表示丙烷浓度值,h1表示第一预设浓度阈值,h2表示第二预设浓度阈值,且h2>
h1,若h≤h1,说明空调器中的冷媒没有泄露,空调器返回执行非预警模式,则返回执行上述步骤s11;若h>h2,则说明空调器中的冷媒泄露了,需启动预设的报警模式。
65.在一实施例中,参阅图5,步骤s123之后,还包括:
66.s126、若所述丙烷浓度值大于所述第一预设浓度阈值且小于或等于所述第二预设浓度阈值,则将所述冷媒传感器中发热体的温度由所述第三预设温度值调整至所述第二预设温度值,在满足预设第三条件时返回执行步骤s122。
67.在本实施例中,若h1<h≤h2,将冷媒传感器中发热体的温度由第三预设温度值t3调整至第二预设温度值t2,在满足预设第三条件时,即检测到冷媒传感器在发热体的温度调整至第二预设温度值t2后输出稳定时,返回执行上述步骤s122,空调器继续保持预警模式,并持续检测丙烷浓度。具体的,将冷媒传感器中发热体的温度由第三预设温度值t3调整至第二预设温度值t2,实时获取冷媒传感器在发热体的温度维持于第二预设温度值t2状态下的输出值数据,并将输出值数据实时转换到频域上,从而得到冷媒传感器的输出值数据对应的频域数据,并计算该频域数据在预设频段的频域积分,得到频域积分值,若频域积分值小于第一预设阈值,则说明冷媒传感器开始稳定输出,即满足预设第三条件,返回执行步骤s122。
68.s13、在所述预警模式下若满足预设第二条件时,则启动预设的报警模式。
69.在本实施例中,通过在预警模式下准确地测量到空气中的丙烷浓度值h超出第二预设浓度阈值h2,即h>h2时,则满足预设第二条件,说明空调器中的冷媒泄露了,空调器启动预设的报警模式,空调器执行预设的报警控制动作,使得空调器能够减缓冷媒泄露的速度,并能够提醒用户。
70.在一实施例中,参阅图6,所述启动预设的报警模式包括:
71.s131、将所述空调器中压缩机调整至关闭状态和所述空调器中风机调整至打开状态,并发出报警信号;
72.s132、将所述冷媒传感器中发热体的温度在预设时长内由所述第二预设温度值调整至所述第三预设温度值,并获取在所述预设时长内所述冷媒传感器输出值的平均变化率;
73.s133、根据所述平均变化率获取丙烷浓度值;
74.s134a、若所述丙烷浓度值小于第三预设浓度阈值,则将所述空调器中压缩机调整至打开状态和所述空调器中风机调整至关闭状态,并停止发出报警信号;
75.s134a1、返回执行步骤s11;
76.步骤s133之后,还包括:
77.s134b、若所述丙烷浓度值大于或等于所述第三预设浓度阈值,则返回执行步骤s132。
78.在本实施例中,空调器在启动报警模式下,具体的,空调器首先执行报警控制动作,即将空调器中压缩机调整至关闭状态,即通过软件程序控制压缩机锁定为关闭状态,关闭压缩机能够减缓冷媒泄露的速度,并可防止用户操作不当使得压缩机打开。并且,将空调器中风机调整至打开状态,打开风机以尽快吹散泄露的冷媒,防止泄漏的冷媒聚集使得局部冷媒浓度达到燃爆点,同时,通过发出报警信号提醒用户此时检测到空调器的冷媒泄露了。然后,空调器启动变温检测模式获取当前空气中丙烷浓度值,具体的,将冷媒传感器中
发热体的温度在预设时长s1内由第二预设温度值t2调整至第三预设温度值t3,优选地,通过控制发热体的功率将发热体的温度在预设时长s1内从200℃上升至250℃,提高冷媒传感器的灵敏度,并且,记录冷媒传感器在预设时长s1内的输出值数据,并通过微分运算计算出在预设时长s1内冷媒传感器输出值的平均变化率c1。接着,通过查表法对比平均变化率c1与在实验室中测得的在不同丙烷浓度下冷媒传感器输出值随温度的平均变化率,可得知当前空气中丙烷浓度值。最后,确定在报警模式下检测到的当前空气中的丙烷浓度值与第三预设浓度阈值的大小关系,其中,可设置第三预设浓度阈值与上述预警模式下设置的第一预设浓度阈值的数值相同,若当前空气中的丙烷浓度值小于第三预设浓度阈值,则解除报警控制,即将空调器中压缩机调整至打开状态,将空调器中风机调整至关闭状态,并停止发出报警信号,以及在解除报警控制后返回上述执行步骤s11,即返回执行非预警模式。若当前空气中的丙烷浓度值大于或等于第三预设浓度阈值,则返回执行上述步骤s132,使空调器继续执行报警控制动作,并持续检测当前空气中的丙烷浓度值。
79.本发明公开的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法,包括:按第一预设温度值启动预设的非预警模式,在满足预设第一条件时,将冷媒传感器中发热体的温度由第一预设温度值调整至第二预设温度值,并获取冷媒传感器的当前状态;其中,第二预设温度值大于第一预设温度值;若当前状态为预设的预警状态,则启动预设的预警模式,将冷媒传感器中发热体的温度由第二预设温度值调整至第三预设温度值;其中,第三预设温度值大于第二预设温度值;在预警模式下若满足预设第二条件时,则启动预设的报警模式。本发明通过控制传感器中发热体的发热温度,提高了对冷媒泄漏检测的准确性和报警的及时性,并延长了传感器的使用寿命。
80.本发明实施例还提供了一种基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测装置,该基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测装置用于执行前述基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法的任一实施例,具体地,请参阅图7,图7为本发明实施例提供的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测装置的示意性框图,本发明实施例提供了一种基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测装置100包括非预警模式执行单元11、预警模式执行单元12和报警模式执行单元13。
81.非预警模式执行单元11,用于按第一预设温度值启动预设的非预警模式,在满足预设第一条件时,将冷媒传感器中发热体的温度由所述第一预设温度值调整至第二预设温度值,并获取所述冷媒传感器的当前状态;其中,所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值。
82.在本实施例中,冷媒传感器可采用非标定型半导体式r290检测传感器,用于检测r290气体浓度。其中,冷媒传感器包括发热体和半导体气敏层,为了提高半导体气敏材料的灵敏度,发热体通常需要长期保持高温运行,例如发热体保持200℃运行,但是,发热体长期保持高温运行会导致半导体气敏材料的使用寿命下降,从而缩短了冷媒传感器的使用寿命。因此,当空调器开机后,空调器按第一预设温度值t1启动预设的非预警模式,具体的,通过pid控制算法来调节冷媒传感器中发热体的功率,使冷媒传感器中发热体保持第一预设温度值t1,优选地,第一预设温度值t1设置为150℃,使得冷媒传感器中发热体低温运行。同时,空调器通过实时监测冷媒传感器输出值是否存在异常波动,从而判断是否满足预设第一条件。当满足预设第一条件时,说明冷媒传感器输出值存在异常波动,需将冷媒传感器中发热体的温度由第一预设温度值t1调整至第二预设温度值t2,且第二预设温度值t2大于第
一预设温度值t1,即t2>t1,优选地,第二预设温度值设置为200℃。其中,可通过调节pid控制算法的参数使得冷媒传感器中发热体的温度调整至第二预设温度值t2,使得发热体由低温运行转换到高温运行,从而提高冷媒传感器的检测精度。
83.为了提高报警的及时性,在冷媒传感器中发热体的温度由第一预设温度值t1调整至第二预设温度值t2后,空调器则获取冷媒传感器的当前状态,从而判定冷媒传感器的检测结果是否为误判,以进一步确定是否需要进行预警控制。其中,冷媒传感器的当前状态包括预警状态和非预警状态,当冷媒传感器的当前状态为预警状态,说明冷媒传感器的检测结果不是误判,确认了冷媒传感器输出值发生较高幅度的变化,则启动预设的预警模式;当冷媒传感器的当前状态为非预警状态,说明冷媒传感器的检测结果为误判,则继续运行非预警模式检测空气中的冷媒气体浓度。
84.在一实施例中,非预警模式执行单元11还用于:
85.控制所述冷媒传感器中发热体的温度为所述第一预设温度值;
86.获取所述冷媒传感器的输出值数据;
87.根据所述输出值数据得到所述输出值数据对应的频域数据;
88.计算所述频域数据在预设频段的频域积分,得到频域积分值;
89.若所述频域积分值大于第一预设阈值,则将所述冷媒传感器中发热体的温度由所述第一预设温度值调整至第二预设温度值;
90.获取所述冷媒传感器的当前状态。
91.在本实施例中,空调器启动预设的非预警模式,此时不执行任何报警动作。其中,通过控制冷媒传感器中发热体的温度为第一预设温度值t1,使得冷媒传感器中发热体低温运行。同时,通过将冷媒传感器的输出值数据实时转换到频域上,从而得到冷媒传感器的输出值数据对应的频域数据,并计算该频域数据在预设频段的频域积分,得到频域积分值,即根据冷媒传感器的每一个输出值数据计算得到一个对应的频域积分值。该预设频段为冷媒传感器自身响应信号的正常频率范围,将预设频段的上下限阈值分别设置为f1和f2,通过实时计算该频域数据在f1和f2之间的积分,得到频域积分值,频域积分值的本质可反映为信号在f1~f2频段内的频域信号瞬时能量,也可反映为原始有效信号(即排除了f1~f2频段以外的无效信号)在时域中的变化率。因此,可通过频域积分值反映冷媒传感器输出值数据的变化率,实时计算频域积分值就是为了监测冷媒传感器输出值数据是否存在异常波动,从而分析空调器中冷媒的泄漏情况,并且,当冷媒传感器处于洁净空气中,冷媒传感器输出是稳定的,仅存在较小的波动,即冷媒传感器输出值数据的变化率很低,即频域积分值接近0且不会超过一定的阈值。若频域积分值大于第一预设阈值,说明监测到冷媒传感器输出值数据存在异常波动,需要将冷媒传感器中发热体的温度由第一预设温度值t1调整至第二预设温度值t2,使得冷媒传感器以更灵敏的状态检测空气中冷媒气体的浓度,提高冷媒传感器的检测精度。空调器根据冷媒传感器在发热体的温度维持于第二预设温度值t2的状态下的输出值数据,获取冷媒传感器的当前状态,从而判定冷媒传感器的检测结果是否为误判,以进一步确定是否需要进行预警控制。
92.在一实施例中,非预警模式执行单元11还用于:
93.获取当前频域积分值,并对所述当前频域积分值进行实时累加积分,得到当前累加积分值;
94.若所述当前累加积分值大于第二预设阈值,则所述当前状态为所述预警状态;
95.若所述当前累加积分值小于或等于第二预设阈值,则所述当前状态为非预警状态。
96.在本实施例中,在非预警模式下,将冷媒传感器中发热体的温度调整至第二预设温度值t2后,实时获取冷媒传感器在发热体的温度维持于第二预设温度值t2的状态下的输出值对应的当前频域积分值,并对当前频域积分值进行实时累加积分,得到当前累加积分值。具体的,当第n时刻获取的频域积分值大于第一预设阈值,则将冷媒传感器中发热体的温度调整至第二预设温度值t2,并记录从第n+1时刻开始获取的频域积分值,并使用p
n+i
表示第n+i时刻获取的当前频域积分值,i的初始值为1,例如当前时刻为第n+1时刻时,获取当前频域积分值为p
n+1
,通过对p
n+1
进行积分得到当前累加积分值q1;当前时刻为第n+2时刻时,获取当前频域积分值为p
n+2
,并对p
n+1
和p
n+2
进行累加后再积分,得到当前累加积分值q2;当前时刻为第n+3时刻时,获取当前频域积分值为p
n+3
,并对p
n+1
、p
n+2
和p
n+3
进行累加后再积分,得到当前累加积分值q3;并以此类推计算得到当前累加积分值qi。其中,当前累加积分值可反映为冷媒传感器输出值数据的实际变化值,通过当前累加积分值可判断冷媒传感器是否已经开始响应目标气体浓度变化。同时,通过对冷媒传感器输出值数据进行“频谱积分”代替传统的“差值法”对冷媒泄漏进行预警判定,能够减少由于冷媒传感器内部气敏材料阻值不同造成的差异化输出特性导致的检测误差。并且,若当前累加积分值大于第二预设阈值,表明冷媒传感器输出值数据发生较高幅度的变化,冷媒传感器已经开始响应目标气体浓度变化,即当前状态为预警状态,空调器需启动预设的预警模式,即在冷媒传感器响应的线性段非稳定区间即进行初步的预警,提高了传感器的报警及时性。若当前累加积分值小于或等于第二预设阈值,表明冷媒传感器输出值数据发生较低幅度的变化,即当前状态为非预警状态,空调器继续按预设的预警模式运行。
97.在一实施例中,非预警模式执行单元11还用于包括:
98.若所述当前频域积分值小于第一预设阈值,则返回执行所述控制所述冷媒传感器中发热体的温度为所述第一预设温度值的步骤;
99.若所述当前频域积分值大于或等于第一预设阈值,则返回执行所述获取所述冷媒传感器的输出值数据的步骤。
100.在本实施例中,在非预警模式下,当根据冷媒传感器在发热体的温度维持于第二预设温度值t2的状态下的输出值确定了当前累加积分值小于或等于第二预设阈值,需同时判断当前频域积分值与第一预设阈值的大小关系。具体的,使用p
n+i
表示当前频域积分值,qi表示p
n+i
对应的当前累加积分值,p表示第一预设阈值,q表示第二预设阈值,若qi≤q,且p
n+i
<p,表明冷媒传感器在发热体的温度维持于第二预设温度值t2的状态下,冷媒传感器输出值数据发生较低幅度的变化,且输出值数据的变化率很小,即冷媒传感器输出值数据几乎不再增加,将冷媒传感器中发热体的温度由第二预设温度值t2调整至第一预设温度值t1,使冷媒传感器在发热体低温运行的状态下检测冷媒气体浓度,即返回执行上述控制所述冷媒传感器中发热体的温度为所述第一预设温度值的步骤。若qi≤q,且p
n+i
≥p,表明冷媒传感器输出值数据虽然发生较低幅度的变化,但是输出值数据的变化率很大,即冷媒传感器输出值数据在以较快的速度上升,此时将冷媒传感器中发热体的温度维持第二预设温度值t2,使冷媒传感器以较灵敏的状态继续检测冷媒气体浓度,即返回执行上述获取所述
冷媒传感器的输出值数据的步骤。
101.预警模式执行单元12,用于若所述当前状态为预设的预警状态,则启动预设的预警模式,将所述冷媒传感器中发热体的温度由所述第二预设温度值调整至第三预设温度值;其中,所述第三预设温度值大于所述第二预设温度值。
102.在本实施例中,若确定冷媒传感器的当前状态为预设的预警状态,表明冷媒传感器已经开始响应目标气体浓度变化,即冷媒传感器已经监测到空气中存在一定量的可燃性气体,但有可能是酒精等挥发性有机气体导致的,并不是冷媒泄露的。因此,空调器启动预设的预警模式,空调器执行预设的预警控制动作提醒用户并吹散空气中的可燃性气体,且将冷媒传感器中发热体的温度由第二预设温度值t2调整至第三预设温度值t3,优选地,第三预设温度值t3设置为250℃,使冷媒传感器以更灵敏的状态检测冷媒气体浓度,提高冷媒传感器的检测精度,从而确认冷媒传感器监测到的可燃性气体是否是由于酒精等挥发性有机气体导致的,以进一步确认是否启动预设的报警模式。
103.在一实施例中,预警模式执行单元12还用于:
104.将所述空调器中内风机和报警灯调整至打开状态;
105.将所述冷媒传感器中发热体的温度在预设时长内由所述第二预设温度值调整至所述第三预设温度值,并获取在所述预设时长内所述冷媒传感器输出值的平均变化率;
106.根据所述平均变化率获取丙烷浓度值;
107.若所述丙烷浓度值小于或等于第一预设浓度阈值,则返回执行所述按第一预设温度值启动预设的非预警模式,在满足预设第一条件时,将冷媒传感器中发热体的温度由所述第一预设温度值调整至第二预设温度值,并获取所述冷媒传感器的当前状态的步骤;
108.若所述丙烷浓度值大于第二预设浓度阈值,则启动所述报警模式;其中,所述第二预设浓度阈值大于所述第一预设浓度阈值。
109.在本实施例中,空调器启动预设的预警模式,先将空调器中内风机和报警灯调整至打开状态,打开内风机可以将空气中的可燃性气体吹散,即可在冷媒泄露初期尽快吹散泄露的燃气,防止泄漏的冷媒聚集使得局部冷媒浓度达到燃爆点,同时,打开报警灯可以提醒用户。
110.然后,空调器启动变温检测模式获取当前空气中丙烷浓度值,具体的,将冷媒传感器中发热体的温度在预设时长s1内由第二预设温度值t2调整至第三预设温度值t3,优选地,通过控制发热体的功率将发热体的温度在预设时长s1内从200℃上升至250℃,提高冷媒传感器的灵敏度,并且,记录冷媒传感器在预设时长s1内的输出值数据,并通过微分运算计算出在预设时长s1内冷媒传感器输出值的平均变化率c1。接着,通过查表法对比平均变化率c1与在实验室中测得的在不同丙烷浓度下冷媒传感器输出值随温度的平均变化率,可得知当前空气中丙烷浓度值。由于冷媒传感器中的半导体气敏层对于温度和丙烷浓度的反应均较为敏感,在相同的丙烷浓度条件下,半导体气敏层内阻与加热温度成负相关。在温度发生变化时,半导体气敏层内阻随加热温度变化的速率与空气中的丙烷浓度是呈正相关的。因此,通过上述的变温检测模式获取当前空气中丙烷浓度值,能够减少由于冷媒传感器内部气敏材料的差异化输出特性导致的检测误差,提高了冷媒传感器的检测准确性。
111.最后,空调器根据当前空气中丙烷浓度值与预设阈值的大小关系执行不同的动作,使用h表示丙烷浓度值,h1表示第一预设浓度阈值,h2表示第二预设浓度阈值,且h2>
h1,若h≤h1,说明空调器中的冷媒没有泄露,空调器返回执行非预警模式;若h>h2,则说明空调器中的冷媒泄露了,需启动预设的报警模式。
112.在一实施例中,预警模式执行单元12还用于:
113.若所述丙烷浓度值大于所述第一预设浓度阈值且小于或等于所述第二预设浓度阈值,则将所述冷媒传感器中发热体的温度由所述第三预设温度值调整至所述第二预设温度值,在满足预设第三条件时返回执行所述将所述冷媒传感器中发热体的温度在预设时长内由所述第二预设温度值调整至所述第三预设温度值,并获取在所述预设时长内所述冷媒传感器输出值的平均变化率的步骤。
114.在本实施例中,若h1<h≤h2,将冷媒传感器中发热体的温度由第三预设温度值t3调整至第二预设温度值t2,在满足预设第三条件时,即检测到冷媒传感器在发热体的温度调整至第二预设温度值t2后输出稳定时,空调器继续保持预警模式,并持续检测丙烷浓度。具体的,将冷媒传感器中发热体的温度由第三预设温度值t3调整至第二预设温度值t2,实时获取冷媒传感器在发热体的温度维持于第二预设温度值t2状态下的输出值数据,并将输出值数据实时转换到频域上,从而得到冷媒传感器的输出值数据对应的频域数据,并计算该频域数据在预设频段的频域积分,得到频域积分值,若频域积分值小于第一预设阈值,则说明冷媒传感器开始稳定输出,即满足预设第三条件,返回执行所述将所述冷媒传感器中发热体的温度在预设时长内由所述第二预设温度值调整至所述第三预设温度值,并获取在所述预设时长内所述冷媒传感器输出值的平均变化率的步骤。
115.报警模式执行单元13,用于在所述预警模式下若满足预设第二条件时,则启动预设的报警模式。
116.在本实施例中,通过在预警模式下准确地测量到空气中的丙烷浓度值h超出第二预设浓度阈值h2,即h>h2时,则满足预设第二条件,说明空调器中的冷媒泄露了,空调器启动预设的报警模式,空调器执行预设的报警控制动作,使得空调器能够减缓冷媒泄露的速度,并能够提醒用户。
117.在一实施例中,报警模式执行单元13还用于:
118.将所述空调器中压缩机调整至关闭状态和所述空调器中风机调整至打开状态,并发出报警信号;
119.将所述冷媒传感器中发热体的温度在预设时长内由所述第二预设温度值调整至所述第三预设温度值,并获取在所述预设时长内所述冷媒传感器输出值的平均变化率;
120.根据所述平均变化率获取丙烷浓度值;
121.若所述丙烷浓度值小于第三预设浓度阈值,则将所述空调器中压缩机调整至打开状态和所述空调器中风机调整至关闭状态,并停止发出报警信号;
122.返回执行所述按第一预设温度值启动预设的非预警模式,在满足预设第一条件时,将冷媒传感器中发热体的温度由所述第一预设温度值调整至第二预设温度值,并获取所述冷媒传感器的当前状态的步骤;
123.所述根据所述平均变化率获取丙烷浓度值之后,还包括:
124.若所述丙烷浓度值大于或等于所述第三预设浓度阈值,则返回执行所述将所述冷媒传感器中发热体的温度在预设时长内由所述第二预设温度值调整至所述第三预设温度值,并获取在所述预设时长内所述冷媒传感器输出值的平均变化率的步骤。
125.在本实施例中,空调器在启动报警模式下,具体的,空调器首先执行报警控制动作,即将空调器中压缩机调整至关闭状态,即通过软件程序控制压缩机锁定为关闭状态,关闭压缩机能够减缓冷媒泄露的速度,并可防止用户操作不当使得压缩机打开。并且,将空调器中风机调整至打开状态,打开风机以尽快吹散泄露的冷媒,防止泄漏的冷媒聚集使得局部冷媒浓度达到燃爆点,同时,通过发出报警信号提醒用户此时检测到空调器的冷媒泄露了。然后,空调器启动变温检测模式获取当前空气中丙烷浓度值,具体的,将冷媒传感器中发热体的温度在预设时长s1内由第二预设温度值t2调整至第三预设温度值t3,优选地,通过控制发热体的功率将发热体的温度在预设时长s1内从200℃上升至250℃,提高冷媒传感器的灵敏度,并且,记录冷媒传感器在预设时长s1内的输出值数据,并通过微分运算计算出在预设时长s1内冷媒传感器输出值的平均变化率c1。接着,通过查表法对比平均变化率c1与在实验室中测得的在不同丙烷浓度下冷媒传感器输出值随温度的平均变化率,可得知当前空气中丙烷浓度值。最后,确定在报警模式下检测到的当前空气中的丙烷浓度值与第三预设浓度阈值的大小关系,其中,可设置第三预设浓度阈值与上述预警模式下设置的第一预设浓度阈值的数值相同,若当前空气中的丙烷浓度值小于第三预设浓度阈值,则解除报警控制,即将空调器中压缩机调整至打开状态,将空调器中风机调整至关闭状态,并停止发出报警信号,以及在解除报警控制后返回执行非预警模式。若当前空气中的丙烷浓度值大于或等于第三预设浓度阈值,则使空调器继续执行报警控制动作,并持续检测当前空气中的丙烷浓度值。
126.上述基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法可以实现为计算机程序的形式,该计算机程序可以在如图8所示的计算机设备上运行。
127.请参阅图8,图8是本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。该计算机设备500包括通过装置总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505,其中,存储器可以包括存储介质503和内存储器504。
128.该存储介质503可存储操作装置5031和计算机程序5032。该计算机程序5032被执行时,可使得处理器502执行基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法。
129.该处理器502用于提供计算和控制能力,支撑整个计算机设备500的运行。
130.该内存储器504为存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境,该计算机程序5032被处理器502执行时,可使得处理器502执行基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法。
131.该网络接口505用于进行网络通信,如提供数据信息的传输等。本领域技术人员可以理解,图8中示出的结构,仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图,并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备500的限定,具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
132.其中,所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032,以实现本发明实施例公开的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法。
133.本领域技术人员可以理解,图8中示出的计算机设备的实施例并不构成对计算机设备具体构成的限定,在其他实施例中,计算机设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。例如,在一些实施例中,计算机设备可以仅包括存储器及处理器,在这样的实施例中,存储器及处理器的结构及功能与图8所示实施例一致,在此不再赘述。
134.应当理解,在本发明实施例中,处理器502可以是中央处理单元(central processing unit,cpu),该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor,dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit,asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array,fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中,通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
135.在本发明的另一实施例中提供计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为非易失性的计算机可读存储介质,也可以为易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序,其中计算机程序被处理器执行时实现本发明实施例公开的基于冷媒传感器的冷媒泄漏检测方法。
136.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的设备、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
137.在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,也可以将具有相同功能的单元集合成一个单元,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接,也可以是电的,机械的或其它的形式连接。
138.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
139.另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
140.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分,或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,后台服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
141.以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
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