一种露点在线检测装置的制作方法

本实用新型涉及空调设备技术领域，具体涉及一种用于对空调设备进行露点检测的露点在线检测装置。

背景技术：

蚁巢腐蚀是空调系统泄漏导致空调器制冷制热性能降低甚至失效主要原因之一，蚁巢腐蚀是一种对空调铜管特殊腐蚀，会导致空调功能失效，危害巨大。

近年来随着生产工艺的不断提高，引入了多种的辅助性的材料服务于生产，空调零部件中残留部分的辅助性材料，在特定的条件下会发生蚁巢腐蚀。将泄漏件铜管镶嵌，多次研磨、抛光后，在100倍显微镜观察到，铜管泄漏点截面呈多处不规则的孔状，且从管内壁开始蔓延。近年来蚁巢腐蚀频发，引起了各大空调厂商及铜管生产企业的高度重视，尤其是在空调系统的换热器方面。现有的空调换热器由于材料的加工性能和热传导性所限止，家用空调的热交换器一般都采用了铝制翅片+铜管的结构，小部分会采用微通道设计的铝制热交换器。一般情况下此类的热交换器虽然可以抵御外界对它的腐蚀，但是在一些特殊的环境中热交换器的铜管受到如温度、湿度、酸性环境等因素的影响会在短时间内发生蚁巢腐蚀现象而导致换热器的铜管失效，进而导致空调器无法使用。

由于管道内气体水分含量作为蚁巢腐蚀中重要的一环，所以为了防止蚁巢腐蚀需要对进入空调回路的各种气体露点进行检测。因此，如何对空调回路中的气体露点进行检测和自动监控，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种露点在线检测方法和装置，以实现对被测气体的露点进行测量和监控。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种露点在线检测装置，包括：

进气管路，所述进气管路的第一端与进气口相连；

与所述进气管路的第二端相连的取样套筒；

所述取样套筒内设置有过滤装置；

与所述取样套筒相连的露点传感器，用于测量所述取样套筒中气体的露点值；

与所述露点传感器相连的处理器，所述处理器至少用于输出露点传感器输出的露点值与预设目标范围的比较结果；

与所述取样套筒相连的出气管路。

优选的，上述露点在线检测装置中，还包括：

与所述进气管路相连的计量阀，所述计量阀用于控制所述进气管路的进气流量；

设置在所述出气管路中的流量计。

优选的，上述露点在线检测装置中，还包括：

压力传感器，用于测量所述进气口的压力值，并将测得的压力值发送至所述处理器。

优选的，上述露点在线检测装置中，还包括：

接线端子，所述接线端子的一端与露点在线检测装置中的用电器件相连，另一端与外部线路相连。

优选的，上述露点在线检测装置中，所述过滤装置为颗粒型过滤器或者聚结型过滤器。

优选的，上述露点在线检测装置中，所述露点传感器为陶瓷氧化铝电容式传感器。

优选的，上述露点在线检测装置中，还包括：

与所述处理器相连的显示屏，所述显示屏用于显示所述处理器的输出数据。

优选的，上述露点在线检测装置中，所述露点在线检测装置的壳体设置有可视窗口，所述可视窗口正对所述显示屏。

优选的，上述露点在线检测装置中，所述壳体上还设置有箱体通气孔。

一种露点在线检测方法，包括：

对被测气体进行采样；

采用露点传感器测量采样气体的露点值；

判断所述露点值是否在预设目标范围之内，如果是，输出告警信号。

优选的，上述露点在线检测方法中，判断所述露点值是否在预设目标范围之内之前，还包括：

获取被测气体的气压值；

基于预设映射关系获取与所述被测气体的气压值相对应的预设目标范围。

基于上述技术方案，在使用本实用新型实施例提供的露点在线检测装置对被测气体进行露点测量时，被测气体通过所述进气口进入所述进气管路，经所述进气管路进入所述取样套筒，被测气体在进入所述取样套筒后，先采用所述过滤装置对所述被测气体进行过滤，当过滤后，采用所述露点传感器对所述被测气体进行露点测量，所述露点传感器将测量结果发送至所述处理器，所述处理器将所述露点传感器输出的露点值与所述预设目标范围进行比较，依据比较结果判断所述被测气体的露点是否正常，如果不正常输出告警信号，从而实现了被测气体露点的自动测量和监控。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种露点在线检测方法的流程示意图；

图2为本申请另一实施例公开的一种露点在线检测方法的流程示意图；

图3为本申请实施例公开的一种露点在线检测装置的内部结构示意图；

图4为本申请实施例公开的露点在线检测装置的主视图；

图5为本申请实施例公开的露点在线检测装置的侧视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在现有技术中，为了便于用户了解设备内的气体的露点状况，工作人员通常手持检测仪进行人工检测，这种检测方式效率低，成本高，因此急需一种无需人工参与的在线气体露点监测仪，实现露点的自动检测、监控，并达到自动化减员的目的。

以上情况表明：在实际空调设备生产过程中急需一种能够检测蒸发器、冷凝器铜管内水分同时实现露点超标自动报警功能的装置、成本较低、程序复杂性较小、能提高空调露点在线检测稳定的方法。

针对于此，本申请提供了一种露点在线检测方法和装置，参见图1，本申请提供的露点在线检测方法具体可以包括：

步骤S101：对被测气体进行采样；

本步骤中，所述对被测气体进行采样时，采样气体的量是一定的，用户可以预先设置具体获取多少采样气体，其中，采样得到的气体的压力值应与被测气体的压力值保持一致。

步骤S102：采用露点传感器测量采样气体的露点值；

露点传感器，即露点仪，是一种能直接测出露点温度的仪器，属于温湿度传感器的一种。露点温度是可以直观的被测气体当前气体环境下湿度的物理量。常规的露点传感器有：薄膜电容式露点传感器、电阻式露点传感器和冷镜式露点传感器。考虑到在实际应用时，所述露点传感器的检测对象主要为压缩气体，并且探头应具有防结露及油气污染的性能，且应具有较长的使用寿命和较小的体积，因此综合上述各个因素考虑，本方案中采用电容式露点传感器，具体的，所述露点传感器可以为陶瓷氧化铝电容式传感器。所述陶瓷氧化铝电容式传感器小巧耐用，具有出奇高的可靠性和特别长的工作寿命，长期高稳定且测量范围宽，它测量的露点范围从-100℃到+20℃，精度高且响应迅速快，是干燥环境气体微量水分测量的理想测试仪表。此外它还具有防冷凝，抗灰尘颗粒，不受油气和大多数化学气体影响的特点，在测量过程中其自带的自动校准程序会自动修正测量曲线干端的漂移和零点偏移，并且通过定期自恢复功能保持湿端的稳定，从而保证测量值与理论值相拟合，从技术上克服了几乎所有现场测量的不利因素，它从内部到外观都体现了先进科技及超前设计，超快的响应速度，4分钟就达到T90；量程可到-100到+20℃；最大耐压可达45Mpa(450barg)；小巧，并且方便安装；低成本维护。

所述陶瓷氧化铝电容式传感器动原理为：在半导体化的陶瓷基底上，用专利的厚薄膜技术均匀地敷涂了金属导电层。通过导电层之间的感湿层感受气体样品中的水汽分压。气体样品中的水气分压决定了水分子进入感湿层的水分子的数量，进入感湿层的水分子的数量又对应于导电层之间的阻抗值，露点传感器可以通过检测该阻抗值直接得到被测气体的露点值，因此露点值和水汽分压有一一对应的关系。经过校验后，可将露点传感器的阻抗值和露点值之间的对应关系建立起来，并将该对应关系储存在处理器的芯片中，所述处理器可以通过该对应关系基于露点传感器的阻抗值得到被测气体的露点值。

步骤S103：判断所述露点值是否在预设目标范围之内，如果是，执行步骤S104，如果否，继续执行步骤S101；

在本申请实施例公开的技术方案中，可以预先设置一个或多个预设目标范围，根据需要选择对应的预设目标范围与通过所述露点传感器采集到的露点值进行对比，判断被测气体的露点值是否超标。具体的，如果被测气体的气压固定时，可以仅设置一个预设目标范围，然而当所述被测气体气压不固定时，所对应的预设目标范围也就不同，因此，上述方法中还可以包括一个选择所述预设目标范围的过程，具体的，参见图2，在执行步骤S103之前，本方案还可以包括：

步骤S201：获取被测气体的气压值；

步骤S202：基于预设映射关系获取与所述被测气体的气压值相对应的预设目标范围；

其中，被测气体的每一气压值均对应一个预设目标范围，所述气压值与预设目标范围之间的映射关系可以指的是预设映射表或者预设的计算公式，即通过查表或预设的计算公式得到所述预设目标范围。

被测气体的类型不同，也会导致其对应的预设目标范围的取值不同，进一步的，本申请上述实施例公开的方法中在执行步骤S201之前，还可以包括：

检测被测气体的类型，获取与所述被测气体的类型相匹配的预设映射关系。

步骤S104：输出告警信号；

当所述露点值超出所述预设目标范围时，表明被测气体露点故障，输出告警信息号，可以直接将该信号发送至上位机，也可以直接通过现场的告警元件输出。

在本申请上述实施例公开的露点在线测量方法中，对被测气体进行采样，通过露点传感器实时测量被测气体的露点值，将所述露点值与预设目标范围进行比较，依据比较结果判断被测气体的露点是否故障，当被测气体露点故障时，生成并输出告警信号，从而实现了被测气体露点值的在线监测。该测试过程无需人工参与，检测速度快、效率高。

在本申请实施例公开的技术方案中，为了能够精确的计算得到被测气体的露点值，在获取到采样气体后，还可以对所述采样气体进行过滤，过滤掉采样气体中混带的液体。

在本申请实施例公开的技术方案中，所述采样气体的采集量可以依据用户需求自行设置。

本实施例中露点在线检测装置中各个组成的具体工作内容，请参见上述方法实施例的内容，下面对本申请实施例提供的露点在线检测装置进行描述，下文描述的露点在线检测装置与上文描述的露点在线检测方法可相互对应参照。

对应于上述方法，本申请公开了一种露点在线检测装置。

参见图3，该装置可以包括：

进气管路100、出气管路200、取样套筒300、过滤装置400、露点传感器500和处理器600；

所述进气管路100的第一端与进气口A相连，被测气体可通过所述进气口A进入所述进气管路；

所述取样套筒300的进气端与所述进气管100路的第二端相连，使得所述被测气体能够通过所述进气管路100进入所述取样套筒300；

所述取样套筒300内设置有过滤装置400，所述过滤装置400用于过滤被测气体中混带的液体，所述过滤装置400设置于所述取样套筒300的进气口端，当所述进气管路100中的气体进入所述取样套筒300时，先经过所述过滤装置进行过滤；

所述露点传感器500与所述取样套筒300相连，用于测量所述取样套筒300中气体的露点值；

所述处理器600与所述露点传感器500的输出端相连，所述处理器600至少用于输出露点传感器500输出的露点值与预设目标范围之间的比较结果，具体的，所述处理器600具体用于判断经所述露点传感器500采集到的被测气体的露点值是否在预设目标范围的涵盖范围之内，如果是，表明被测气体露点正常，否则表明被测气体露点故障，输出用于表明被测气体露点故障的告警信号，并控制告警器告警；

所述出气管路200设置与所述取样套筒300的出气端与露点在线检测装置的出气口B之间，排除所述取样套筒300中的被测气体。

在采用本申请实施例公开的上述露点在线检测装置测量被测气体露点时，被测气体通过所述进气口A进入所述进气管路100，经所述进气管路100进入所述取样套筒300，被测气体在进入所述取样套筒300后，先采用所述过滤装置400对所述被测气体进行过滤，当过滤后，采用所述露点传感器500对所述被测气体进行露点测量，所述露点传感器500将测量结果发送至所述处理器600，所述处理器600将所述露点传感器500输出的露点值与所述预设目标范围进行比较，依据比较结果判断所述被测气体的露点是否正常，如果不正常输出告警信号，从而实现了被测气体露点的在线测量。

在本申请实施例公开的技术方案中，所述露点传感器500可以为薄膜电容式露点传感器、电阻式露点传感器和冷镜式露点传感器。考虑到在实际应用时，所述露点传感器的检测对象主要为压缩气体，并且探头应具有防结露及油气污染的性能，且应具有较长的使用寿命和较小的体积，因此综合上述各个因素考虑，本方案中采用电容式露点传感器，具体的，所述露点传感器可以为陶瓷氧化铝电容式传感器。

为了防止所述露点传感器在长期的使用过程中被污染，所述露点传感器表面为防冷凝、抗灰尘颗粒、抗受油气涂层。

在另一实施例公开的技术方案中，考虑到露点传感器在长期使用后，测量曲线会出现漂移和零点偏移，针对于此，在本申请实施例公开的露点传感器的处理芯片中设置有校准程序，所述露点传感器每隔预设时长进行一次自动校准，自动校准程序会自动修正测量曲线干端的漂移和零点偏移，并且通过定期自恢复功能保持湿端的稳定，从而保证所述露点传感器测量值与理论值相拟合。

依据需求不同，所述露点传感器的量程不同，例如，本申请实施例公开的技术方案主要应用与空调系统中，因此，所述露点传感器的量程可以为-100℃到+20℃。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，所述过滤装置可以为颗粒型过滤器或者聚结型过滤器。如果被测气体中没有混带液体的风险，那么所述过滤装置可以为一个简单的颗粒型过滤器，所述颗粒型过滤器的玻璃纤维滤芯提供0.3微米等级的99.5％的过滤保护率。如果被测气体中有液体存在，则所述过滤装置采用配备带排空功能的聚结型过滤器。

在本申请实施例公开的技术方案中，所述处理器600中可以预先设置一个或多个预设目标范围，在实际应用时，可以被测气体的压力值选择对应的预设目标范围。在选择所述预设目标范围时，可以采用手动输入的方式进行选择，也可以自动选择。在采用手段输入的方式进行选择时，至少有两种实现方式，①、用户直接输入所述预设目标范围；②、用户向所述处理器输入被测气体压力值，所述处理器依据预设映射关系计算得到所述被测气体的压力值对应的预设目标范围。在自动选择时，本申请实施例公开的露点在线检测装置中还可以配置有一压力传感器，所述压力传感器用于检测目标气体的压力值，将测得的压力值发送给所述处理器，所述处理器依据预设映射关系自动调取到与所述压力值对应的预设目标范围。所述压力传感器的设置位置可以依据用户需要自行选择，例如在本申请实施例公开的技术方案中，所述压力传感器可以设置于所述进气口A处，用于测量所述进气口的压力值，并将测得的压力值发送至所述处理器。

与上述方法相对应，除了所述压力传感器之外，上述装置中还可以设置有气体类型检测器，所述气体类型检测器用于识别被测气体的类型，例如，其为空气、氮气还是氦气，并将检测结果发送给处理器，所述处理器依据该检测结果以及所述压力传感器检测到的压力值调取对应的预设目标范围。

与上述方法相对应，在本申请实施例公开的技术方案中将所述取样套筒300中的气体称之为采样气体，在本申请另一实施例公开的技术方案中，可以通过流量控制装置控制所述采样气体的更新速度，即，所述进气管路100和出气管路200内的气体流速越快，所述采样气体的更新速度越快。为了使得认为干预进气管路100和出气管路200内的气体流量成为可能，参见图3，本申请实施例公开的技术方案中还可以包括：

与所述进气管路100相连的计量阀700，所述计量阀700用于控制所述进气管路100的进气流量；

设置在所述出气管路200中的流量计800。

在本申请实施例公开的技术方案中，所述露点在线检测装置可以通过所述流量计800和计量阀700，可以让用户将进气管路100和出气管路200中的采样气体的流量在1～5L/Min之间进行调节。

在本申请实施例公开的技术方案中，为了使得露点在线检测装置内线路整洁，便于露点在线检测装置的维护，上述露点在线检测装置中还可以设置有：

接线端子，所述接线端子的一端与露点在线检测装置中的用电器件相连，另一端与外部线路相连，所述露点在线检测装置中的各个用电器件通过所述接线端子与外部电路相连。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，为了方便用户读取所述处理器的数据处理结果，上述露点在线检测装置中还可以配置有显示屏，所述显示屏与所述处理器相连，所述显示屏用于显示所述处理器的输出数据。所述处理器的输出数据至少可以包括：所述露点传感器输出的被测气体的露点值、所述压力传感器测量得到的所述被测气体的压力值、所述预设目标范围以及所述露点值与所述预设目标范围之间的比较结果。

在本申请另一实施例公开的技术方案中，所述显示屏可以设置在所述露点在线检测装置的外壳内，也可分离设置，即，当分离设置时，所述处理器与所述显示器之间可以通过无线信号相连，当然，现场允许时，两者也可以通过连接线进行连接。

进一步的，为了方便用户查询故障，分析被测气体的露点值的变化规律，上述方案中还可以包括与所述处理器相连的存储器，所述存储器用于存储所述处理器的输出数据。当所述存储器没有存储空间时，自动覆盖时间轴上最早的数据。

在本申请实施例公开的技术方案中，所述露点在线检测装置还设置有壳体，所述露点在线检测装置中的上述各个元件设置在一安装板上，所述安装板的材质可以为塑料，具体的，其可以为IP66型塑料，在所述安装板上扣设所述露点在线检测装置的壳体，所述壳体可以为304不锈钢外壳或者GRP外壳。所述露点在线检测装置的壳体上设置有可视窗口，所述可视窗口正对所述显示屏，以方便用户读取测量数据。

为了方便固定所述露点在线检测装置，参见图4所述露点在线检测装置的外壳上还设置有四个安装孔，所述四个安装孔分别设置于所述外壳上的四个角的位置，所述安装孔的尺寸可以依据用户需求自行选择，例如，在本申请实施例公开的技术方案中，所述安装孔的尺寸为M8。

参见图4，当所述显示屏设置在所述露点在线检测装置的壳体内时，所述可视窗口可以采用玻璃材质或其他透明材质，即所述可视窗口即为图4中所示的玻璃观察窗。所述玻璃观察窗通过锁扣与所述露点在线检测装置外壳的侧板相固定。

参见图5，在本申请实施例公开的技术方案中，所述露点在线检测装置还可以采用采用壁挂式支架固定在目标位置。通过壁挂式支架和所述安装孔能够保证所述露点在线检测装置固定的牢固性。

进一步的，本申请上述实施例公开的技术方案中，所述壳体上还设置有箱体通气孔C。

进一步的，本申请上述实施例公开的露点在线检测装置中，所述进气管路和出气管路中还可以配置有气泵和/或电磁阀。

申请人经过实际应用发现，本申请实施例公开的露点在线检测装置在使用时具有以下效果：

1、减员增效方面：可有效的减少检验员的工作量，较低露点检测数据的输出与输入时间，提高生产效率与工作效率。

2、对进入回路气体实现时时监控和及时的异常报警，保证气体露点符合要求,对目前公司严格管控蚁巢腐蚀问题有显著作用。

为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，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实用新型的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。