一种冷媒鉴别装置的制作方法

1.本实用新型属于冷媒鉴别技术领域，具体涉及一种冷媒鉴别装置。


背景技术：

2.冷媒是一类在空调系统中，用以传递热能，产生制冷效果的物质，主要应用在汽车空调领域，常用的汽车空调冷媒有r134a，r22，r32等，近年来出现了更为环保的r1234yf，目前市场中冷媒种类繁多，但是不同种类的冷媒不能混用，否则会造成汽车空调损坏；同时由于冷媒提炼成本高，导致市场中冷媒纯度不够，质量参差不齐，所以对冷媒的成分和纯度进行检测，对于汽车空调的维护和保养来说，十分的必要。
3.冷媒鉴别装置主要用来鉴别汽车空调中所用冷媒的成分，根据鉴别结果进行汽车空调维修、冷媒加注、回收等操作，但是现有的冷媒鉴别装置存在如下弊端：1、现有的冷媒鉴别装置的气室光路为直接对射型，光程较短，精度不高2、现有的冷媒鉴别装置多为国外产品，价格昂贵，且只能对单一冷媒成分进行分析，不能鉴别多种冷媒成分3、现有冷媒鉴别装置内部结构为铝合金，长期通入冷媒时铝合金表面对光的反射率会降低，进而导致冷媒鉴别装置检测精度下降。
4.因此，亟需一种可以同时检测多种成分且检测结果较准确的冷媒鉴别装置。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术的弊端，本实用新型公开了一种可以同时检测多种冷媒成份，且检测精度较高的冷媒鉴别装置，采用了如下技术方案：
6.一种冷媒鉴别装置，包括气室和信号处理模块，所述气室上设置有进气口和出气口，所述气室内设置有红外光源和红外探测器，所述红外光源与红外探测器均与信号处理模块连接；
7.所述气室包括至少两个光路通道，相邻光路通道之间通过反射座连通，所述红外光源和红外探测器位于不同的光路通道内，所述红外光源发出的光经过反射座反射后，到达所述红外探测器。
8.进一步的，所述红外探测器包括参考通道和检测通道，
9.其中，所述参考通道为一个或多个，所述参考通道内设置有参考滤光片；
10.所述检测通道为多个，所述检测通道内设置有检测滤光片。
11.进一步的，
12.所述参考滤光片的透光波长为3.8μm～4.0μm；
13.多个所述检测通道内的检测滤光片的透光波长均不同。
14.进一步的，所述气室包括并排设置的第一光路通道和第二光路通道，
15.所述红外光源设置在第一光路通道远离反射座的一端，所述红外探测器设置在第二光路通道远离反射座的一端。
16.进一步的，所述反射座内壁与第一光路通道和第二光路通道连接处的夹角均在
130
°
～140
°
之间。
17.进一步的，
18.还包括安装座，所述安装座包括第一座体结构、第二座体结构和第三座体结构，
19.所述第一座体结构内设置有第一限位件，所述红外光源设置在第一限位件内，所述第一限位件上覆盖有第一红外透射窗片；
20.所述第二座体结构内设置有第二限位件，所述红外探测器设置在第二限位件内，所述第二限位件上覆盖有第二红外透射窗片；
21.所述第三座体结构用于固定第一光路通道和第二光路通道。
22.进一步的，所述气室内壁为镀金材质。
23.进一步的，所述进气口处设置有滤芯。
24.进一步的，所述气室上还设置有压力传感器，所述压力传感器与信号处理模块连接。
25.进一步的，还包括显示存储模块和语音报警模块，所述显示存储模块和语音报警模块均与信号处理模块连接。
26.通过采用上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
27.1)本实用新型通过将气室设置成多个光路通道通过反射座连通的结构，延长了检测时红外光线的光程长度，减少了冷媒纯度的检测误差，提高了检测的精确度。
28.2)本实用新型通过将红外探测器设置成多通道的形式，可以同时检测多种冷媒气体，满足鉴别多种冷媒成份的需要。
29.3)本实用新型的气室内壁为镀金材质，化学性质稳定，长期使用表面不会发生化学变化，可提高冷媒鉴别装置稳定性，同时镀金后可以提高对红外光的反射率，使得红外探测器接收到的光能更强，提高冷媒鉴别装置精度。
附图说明
30.图1为本实用新型一种实施例的冷媒鉴别装置剖面图
31.图2为图1中a部分放大图
32.图3为本实用新型一种实施例的光线反射路径图示意图
33.其中，1-气室、101-第一光路通道、102-第二光路通道、103-反射座、2-信号处理模块、3-进气口、301-滤芯、4-出气口、5-红外光源、6-红外探测器、601-参考通道、602-检测通道、7-压力传感器、8-第一座体结构、801-第一限位件、802-第一螺纹紧固件、803-第一密封圈、804-第一红外透射窗片、9-第二座体结构、901-第二限位件、902-第二螺纹紧固件、903-第二密封圈、904-第二红外透射窗片、10-第三螺纹紧固件、11-第三密封圈、12-第四螺纹紧固件、13-第四密封圈、14-金属支架、15-第五螺纹紧固件。
具体实施方式
34.下面将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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.本实用新型公开了一种冷媒鉴别装置，如图1所示，包括气室1和信号处理模块2，所述气室1上设置有进气口3和出气口4，优选的，进气口3和出气口4设置在气室1的两个侧端，从而保证检测气体从进气口3进入，从出气口4流出后，充满整个气室，所述气室1内设置有红外光源5和红外探测器6，所述红外光源5与红外探测器6均与信号处理模块2连接；所述气室1包括多个光路通道，相邻光路通道之间通过反射座103连通，所述红外光源5和红外探测器6位于不同的光路通道内，所述红外光源5发出的光经过反射座103反射后，到达所述红外探测器6。
36.本实用新型通过将气室设置成多个光路通道通过反射座连通的结构，使得红外光源发出的光线经过第一个光路通道后，被第一个反射座反射进入下一个光路通道，再被下一个反射座反射，如此反复，直到在最后一个光路通道内，被红外探测器接收，即本实用新型的气室为“反射型气室”。
37.现有的冷媒鉴别装置的气室，通常为矩形气室，红外光源和红外探测器分别设置在对称的气室侧壁上，使得红外光源发出的红外光直射在红外探测器上，即为“对射型气室”。
38.本实用新型的“反射型气室”与常规的“对射型气室”相比，在气室所占空间相同的情况下，本实用新型气室内红外光的光程较长，根据朗伯-比尔定律，a＝kbc，当冷媒气体充满整个气室时，在光程较长的情况下，冷媒气体对红外光的吸收量较高，即吸光度a较高，因此，最终检测的冷媒的浓度c的数值误差较小，检测精度较高。
39.所以，本实用新型的“反射型气室”，可以减少冷媒浓度的检测误差，提高检测的准确度，同时，通过多个光路通道的设置，还可以进一步缩小气室体积，满足冷媒鉴别装置便携的需要。
40.在本实用新型的一种较优的实施例中，如图2所示，红外探测器6包括参考通道601和检测通道602，参考通道601用来抵消温度变化等干扰因素引起的干扰信号，进一步保证检测结果的准确性，所述参考通道601为一个或多个(图示仅为1个，也可以根据检测的需要设置多个参考通道，此处并不做限制)，所述参考通道601内设置有参考滤光片；所述检测通道602多个，所述检测通道602设置有检测滤光片，通过设置多个检测通道，可以同时检测多种冷媒成份，满足鉴别多种冷媒成份的需要，也可以对同一种冷媒成份采集多组数据，保证检测结果的准确性。
41.市面上常见的冷媒的红外吸收波段几乎都在2～16um,所以红外光源5的波长范围可以根据冷媒的红外吸收特性选择在2～16um。
42.相对应的，在本实用新型的一种较优的实施例中，参考通道601中的参考滤光片的透光波长在3.8μm～4.0μm之间，优选3.9μm，参考滤光片的波长也是根据冷媒的吸光特性选取的，几乎所有的冷媒在3.9μm的波长下，均不吸收红外光线，所以参考滤光片的透光波长为3.9μm时，可以为所有冷媒的检测做参考，且检测效果最准确。
43.进一步的，在本实用新型的一种较优的实施例中，多个所述检测通道602的检测滤光片的透光波长均不同，以满足检测多种冷媒成份的需要，每种冷媒均有多个吸收波段，通过选择每种冷媒独有的吸收波长作为检测滤光片的透光波长，可以同时检测多种冷媒成份，由于当不同的冷媒混用时，会造成汽车空调损坏，而所以本实用新型通过同时检测多种冷媒成份，可以检测是否有冷媒混用的情况发生，保证了空调系统的安全性。检测通道602
可以根据需要设置，例如，如图2所示，检测通道602为3个，可以同时检测3种冷媒成份。
44.红外光源5可以选用mems红外光源，红外探测器6可以选用热释电探测器，本实用新型的冷媒鉴别装置基于不分光红外原理，使用多通道热释电探测器感知冷媒对红外光的吸收量，红外光源5发射红外光，利用不同冷媒分子近红外光谱选择吸收特性，选用不同的滤光片，根据冷媒对红外光的吸收量来鉴别冷媒的成分与纯度。
45.在本实用新型的一种较优的实施例中，如图1所示，所述气室1包括并排设置的第一光路通道101和第二光路通道102，所述红外光源5设置在第一光路通道101远离反射座103的一端，所述红外探测器6设置在第二光路通道102远离反射座103的一端。
46.当光路通道较多时，红外光线多次反射后，对检测结果的精确度也会造成影响，所以，优选设置两条光路通道，来保证检测精度。
47.进一步的，所述反射座103内壁与第一光路通道101和第二光路通道102连接处的夹角均在130
°
～140
°
之间，优选为135
°
。当红外光源5设置在第一光路通道101远离反射座103的一端，红外探测器6设置在第二光路通道102远离反射座103的一端，且反射座103内壁与第一光路通道101和第二光路通道102连接处的夹角均为135
°
时，红外光源5发出的红外光线可以在经过反射座103反射后垂直射入红外探测器6内，如图3所示，图3示出了其中一条入射光线的反射路径，当红外光线垂直反射进红外探测器6时，红外探测器6对红外光线的接收效果最好，检测结果最精确。
48.在本实用新型的一种实施例中，如图1和图2所示，冷媒鉴别装置还包括安装座，安装座包括第一座体结构8、第二座体结构9和第三座体结构，第一座体结构8、第二座体结构9和第三座体结构可以一体成型。所述第一座体结构8内设置有第一限位件801，所述红外光源5设置在第一限位件801内，所述第一限位件801上覆盖有第一红外透射窗片804，可以通过第一螺纹紧固件802将第一红外透射窗片804固定在第一座体结构8上，同时第一螺纹紧固件802前端还设置有第一密封件803，来保证气密性，防止检测气体进入红外光源5处，影响检测结果。
49.所述第二座体结构9内设置有第二限位件901，所述红外探测器6设置在第二限位件901内，所述第二限位件901上覆盖有第二红外透射窗片904，可以通过第二螺纹紧固件902将第二红外透射窗片904固定在第二座体结构9上，同时第二螺纹紧固件902前端还设置有第二密封件903，来保证气密性，防止检测气体进入红外探测器6处，影响检测结果。
50.所述第三座体结构用于固定第一光路通道101和第二光路通道102，可以通过第三螺纹紧固件10，将第一光路通道101和第二光路通道102固定在第三座体结构上，第三螺纹紧固件10上设置有第三密封圈11，防止气室1内的检测气体从第三螺纹紧固件10处逸出。
51.进一步的，可以通过第四螺纹紧固件12，将第一光路通道101和第二光路通道102固定在反射座103上，即实现反射座103与第一光路通道101和第二光路通道102的连通，第四螺纹紧固件12上设置有第四密封圈13，防止气室1内的检测气体从第四螺纹紧固件12处逸出。
52.即本实用新型通过反射座103，与设置在远离反射座103一端的安装座，将第一光路通道101、第二光路通道102、红外光源5和红外探测器6固定在一起，保证了气室1结构的稳定性。
53.在本实用新型的一种实施例中，如图1所示，还包括金属框架14，金属框架14通过
第五螺纹紧固件15与信号处理模块2连接，同时还通过螺丝等与气室1和安装座连接，保证整体结构的稳定性。
54.在本实用新型的一种较优的实施例中，所述气室1内壁为镀金材质(即光路通道内壁及反射座103内壁为镀金材质)，金化学性质稳定，长期使用表面不会发生化学变化，可提高冷媒鉴别装置稳定性，同时镀金后可以提高对红外光的反射率，使得红外探测器6接收到的光能更强，提高冷媒鉴别装置精度。
55.在本实用新型的一种较优的实施例中，所述进气口3处安装有滤芯301，汽车空调以及冷媒罐中存放的冷媒会存留少许油污，这些油污进入冷媒鉴别装置会导致仪器失效，通过在进气口3处安装滤芯301，可以过滤冷媒中的杂质，避免污染气室，导致冷媒鉴别装置失效，滤芯301可以选用ptfe聚四氟乙烯材料，该材料性质稳定、强度高，使用时间长。
56.在本实用新型的一种实施例中，如图1所示，所述气室1上还设置有压力传感器7，所述压力传感器7与信号处理模块2连接，以实时检测通入气室1内的检测气体的压力。
57.在本实用新型的一种实施例中，冷媒鉴别装置还包括显示存储模块和语音报警模块，所述显示存储模块和语音报警模块均与信号处理模块2连接。用于对冷媒鉴别结果进行实时的显示和存储，当有冷媒纯度不达标等状况发生时，还能实时进行报警，更加的便于使用。
58.在本实用新型的一种实施例中，所述信号处理模块2包括信号处理电路板，所述信号处理电路板上设置有光源调制电路、探测器信号采集电路、模数转换电路、微处理器信号处理电路、信号输出电路和显示及存储电路。上述电路均为现有技术中的常规电路，光源调制电路用于控制红外光源的工作功率和频率；探测器信号采集电路用于无失真采集探测器输出的多路信号；模数转换电路用于将采集的探测器模拟信号转换为数字信号；微处理器信号处理电路用于将探测器数字信号进行软件处理，分析冷媒成分及纯度；信号输出电路用于将冷媒鉴别结果进行数字或模拟输出，输出方式包括rs485、rs232、iic、模拟电流/电压输出等。显示电路用于显示所鉴别冷媒的成分及纯度，该冷媒鉴别装置配有内存存储，用于存储冷媒鉴别的历史数据。
59.以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。