基于二分寻值法的热力膨胀阀自动调定系统的研制

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1、学兔兔www.xuetutu.com匐治基于二分寻值法的热力膨胀阀自动调定系统的研制Thedevelopmentofthermostaticexpansionvalvewithautomatedsetupsystembasedondichotomyseekingvaluemethod谢斌，蒋庆，汤建斌，李兵丰XIEBin，JIANGQing，TANGJian-bin，LlBing_feng(中国计量学院计量测试工程学院，杭州310018)摘要：设计了一种热力膨胀阀性能自动调定系统。该系统实现了对热力膨胀阀静止过热度的自动调节，以及静止过热度和内

2、漏值的自动检测。为了优化静止过热度调定精度和节拍，该系统引入了二分寻值等算法。通过机器能力指数CMK评估，结果表明该系统与传统系统相比，具有更高的精度和稳定性。关键词：热力膨胀阀；静止过热度；二分寻值法；机器能力指数中田分类号：TP216文献标识码：A文章编号：1009—0134(2015)o8(上)一0025—04Doi：10．3969／j．Issn．1009-0134．2015．08(I--)．090引言目前汽车空调系统的节流装置以热力膨胀阀为主，为了弥补传统检测方法以人工手动调节的缺陷和不足，本文设计了一种新型的热力膨胀阀性能自动测控它的

3、工作特性直接影响整个制冷系统的性能。其中热力膨胀阀静止过热度和内漏值检测是生产过程中两个重要系统。该系统主要采用PLC控制器，利用控制算法配合工艺指标⋯。尤其是静止过热度，其调节精度和稳定性传感器技术实现了对热力膨胀阀过热度参数的自动反馈调节。如图2所示，将待测阀置于0℃恒温槽中，再通入直接影响着阀的整体性能。汽车空调系统的热力膨胀阀主要是采用三力平衡1．03Mpa的干燥气体，通过压力传感器实时将U压力信的基本原理，如图1所示，P1为气箱头内充注介质对应号反馈给PLC，从而控制步进电机带动过热度弹簧改变于温度产生的压力，P2为蒸发压力，F为弹簧

4、力。静止弹簧力，最终调定静止过热度。过热度调节主要是在标况下通过调节F，使阀口开度改变，从而调定静止过热度。目前国内空调热力膨胀阀静止过热度调节主要靠人工实现调定，其缺陷在于：速度慢、效率低，无法满足高速自动化生产线需求；检测精度低，检测结果很大程度上取决于工人的主观判断，漏检、误检率较高；工人一檀一：劳动强度大，工作环境差：人力资源浪费，无法满足当图2热力膨胀阀的测试原理图前汽车行业产品“零次品”的要求。1系统硬件设计8P1根据工业生产的要求，系统技术指标如表1所示。该检测系统采用多工位并行检测，每个工位可以放置一个产品进行独立测试，工位之间

5、互不影响。该系统主要包括控制单元、测试单元、气路单元、执行单元和图1热力膨胀阀的工作原理图温控单元。其测试系统结构框图如图3所示。收稿日期：2015-03-31作者简介：谢斌(1990一)，男，浙江温州人，硕士研究生，研究方向为自动化检测系统。第37卷第8期2015-08(上)[251学兔兔www.xuetutu.com表1热力膨胀阐测试系统技术要求2系统软件设计参数名称具体要求系统软件的主流程完成初始化后则会进入到自动运生产节拍4O秒／个行界面。按启动按钮，设备开始自检，待自检完成后系温度控制精度4-0．1℃统会对产品是否合格做出判断并亮灯提

6、示，待检测完毕压力控制精度±0．1Mpa静止过热度测试精度4-0．005Mpa则气缸复位结束。如图5所示是该系统主程序流程图。内漏值压力测试精度4-0．005Mpa过热度超调率小于5％控制单元：PLC控制器tIAD采集模块f图5系统主程序流程图系统的检测流程是整个系统的核心，该流程中涉及控制策略与算法，以及整个检测步骤。控制器会根据检测对象不同选择最合适的控制参数，保证整个系统处于该系统单元中，其控制单元主要是一台CP1H系列最优的工作状态，从而提高调节精度和调节效率。如图的PLC组成，它是一个高性能高效稳定的一种控制器，6是检测过程流程图。并

7、且它自带有AD采集模块能够实时采集传感器信号。而系统工作压力采用的是0～1．6Mpa、精度为0．5％FS压力传感器。静止过热度压力测试采用的是0～1Mpa、精度为0．I％FS压力传感器。气路单元主要是气路上的元选择控伟检测参数器件以及管路分布。执行单元主要是控制夹紧气缸、下压气缸等气动元器件。温控单元主要控制一台可实时采过热度压力检测集控制温度的恒温槽。测试单元中，通过PLC控制器对步进电机、夹紧气缸、下压气缸、报警灯、电磁阀等元否小于等。器件进行控制，从而完成测试调定整个流程。由于电机的选型对系统至关重要，因此我们采用了日本公司生产奈标准偏的

8、产品，其特点是高精度、高稳定性、体积小并且抗振、差内?防潮、抗干扰等优点。从而在调定过程中，保证了电机驱动调节的稳定性。采用二分寻值法控如图4所示是单