摘要:介紹了容積式制冷壓縮機的性能測試方法，分析了制冷劑液體流量計法測定制冷量的不確定度，提出了對影響壓縮機制冷劑液體流量計法制冷量的控制措施。

0、引言：
    隨著社會的進步及人們生活水平的提高，冰箱、空調(diào)已成為下作場所和生活不可缺少的設(shè)備。壓縮機作為制冷系統(tǒng)的“心臟”，對整機設(shè)備的運行性能、質(zhì)量保障、使用壽命有著重要影響?，F(xiàn)階段，對于壓縮機制冷量的日常測量或?qū)嶒炇议g比對，不同的性能測試臺之間都存在一定的差異，因此引人不確定度的表述和評定，對壓縮機性能科學(xué)的檢測、數(shù)據(jù)比對、合格評定有著重要的意義。本文就容積式壓縮機制冷劑液體流量計法不確定度來源進行分析研究，并提出了控制這些不確定因素的措施。

1、測量方法：    根據(jù)GB/T 5773-2004容積式制冷劑壓縮機性能試驗方法4. 2. 1的規(guī)定，所有的試驗均應(yīng)包括兩種試驗方法，并且同時進行，兩種方法之間不應(yīng)有相關(guān)性(z}。標準中給出了允許的以及的X法和Y法的組合方式，見表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法;方法D2.排氣管制冷劑氣體流量計法;方法F.制冷劑液體流量計法;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.壓縮機排氣管道量熱器法。
    以制冷壓縮機性能試驗臺為例，主側(cè)第二制冷劑量熱器法，副側(cè)制冷劑液體流量計法同時進行，主側(cè)制冷量通過測量蒸發(fā)器的換熱量，由蒸發(fā)器的熱平衡關(guān)系，得出流經(jīng)壓縮機的制冷劑流量，再根據(jù)該流量計算出壓縮機主側(cè)制冷量，輔側(cè)制冷量是通過配置在過冷器后的流量計測量制冷劑一油混合物液體流量、制冷劑液體溫度、壓力，以及測定制冷劑液體含油量，計算出壓縮機副側(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%以內(nèi)，則為有效測試數(shù)據(jù)。
    本文選用一臺主側(cè)7. 52kW制冷量副側(cè)制冷劑液體流量計法7. 41kW制冷量的壓縮機主要實驗數(shù)據(jù)(表2)作分析，根據(jù)不確定度的評定方法和不確定度的傳播原理，分析直接測量所得的各項參數(shù)及它們的不確定度對制冷量的影響，并提出了控制這些不確定分量的措施。

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

    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為對應(yīng)于測量流量時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為對應(yīng)于壓縮機排氣壓力的飽和溫度，K;t;為壓縮機吸氣溫度，K;氣1為在規(guī)定的基本試驗工況下，進人壓縮機的制冷劑比焙，k,T/kg;好為規(guī)定工況下，對應(yīng)于壓縮機排氣壓力的膨脹閥前制冷劑液體比燴，kJ/kg; vg，為規(guī)定工況下壓縮機吸人的制冷劑氣體比容，m3/kg; Uga為壓縮機吸氣口制冷劑氣體實際比容，m3mgUga-.f( tg P= );P，為壓縮機吸氣壓力，MPa。

3、方差和傳播系數(shù)：
    在測量模型中，對影響制冷量的不確定分量主要來源為9v、tg、vga分量，其余8個分量在測試工況下變化很小，視作定量來分析。因壓縮機吸氣口制冷劑氣體實際比容vg。不能直接測量，并受壓縮機吸氣壓力P，影響且符合熱力學(xué)規(guī)律vea -.f} t8 ,PS )。根據(jù)合成標準不確定的評定。對測量模型中進行推導(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源實際為分量。


各參數(shù)實驗數(shù)據(jù)
4、標準不確定度B類評定 ：
   識別不確定度來源后，重點放在評估那些重要的分量特別是占支配地位的分量上[’〕，從而在檢測工作中控制有主要影響的量，使測試結(jié)果更準確。在企業(yè)檢測工作中，以本文空調(diào)壓縮機制冷量測試為例，由測試工裝、氣密性檢查、工況調(diào)節(jié)，工況判穩(wěn)到出具測試報告，單次測試整個過程需要耗時約Sh，若多次重復(fù)測試，對企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)及測試需作時間周期和實驗室運作成本等的考慮。因此，本文就試驗臺儀器特點、校準證書和性能經(jīng)驗等方面，作不確定度B類評定。

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中流量計的準確度規(guī)定為1%，包含區(qū)間的半寬為測量值的***大允許誤差，均勻分布，包含因子k =萬，當流量值為0. 0000539m'/s時:包含區(qū)間半寬:

4. 2、壓縮機吸氣溫度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，由校準證書信息得知包含概率P二95%的包含因子k =2，正態(tài)分                        aU布，對靈敏系數(shù)中8a采用數(shù)值法進行分析，以測                ate試工況吸氣壓力值為0.577319MPa, to初始值為                                  △u_35℃時，‘·每正變化0.‘℃時，甫=0. 02 ,‘·每負                  △變化0.‘℃時，甫=0. 02 4-6o數(shù)據(jù)分析表明，‘                            △U __每變化微小一個單元時，s}近似線性變化，因此，                        Ote

4. 3、壓縮機吸氣壓力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%，由校準證書信息得知包含概率p=95%。

結(jié)語：
    1)根據(jù)上述壓縮機制冷劑液體流量計法不確定度分析，影響測量結(jié)果的因素分別來源于u(q制冷劑一油混合物液的容積流量，主要由壓縮機進人到測試系統(tǒng)的油循環(huán)量引起;u( tg)壓縮機吸氣溫度，主要由測溫誤差引起;u(P.s)壓縮機吸氣壓力，主要由節(jié)流裝置引起。
    2)對、( 9)制冷劑一油混合物液的容積流量引起的測試誤差，可在壓縮機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)器盤管殘留油量，避免產(chǎn)生油膜形成換熱熱阻;對。( tg)壓縮機吸氣溫度、u(PS)壓縮機吸氣壓力引起的測試誤差，應(yīng)采用高精度控制儀表及節(jié)流裝置閥門，從而更好的控制系統(tǒng)誤差。 
  3)通過對制冷劑液體流量計法進行探討研究，并以測試系統(tǒng)實驗數(shù)據(jù)為依據(jù)進行了不確定度計算，分析了引起系統(tǒng)誤差和影響系統(tǒng)不確定度的來源與原因，為制冷壓縮機的性能測試的誤差分析提供了依據(jù)。