郭 策 馬小軍 郝 倩 劉志成
(惠而浦(中國)股份有限公司 合肥 231283)
中國冰箱行業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展,已日趨成熟,作為一個高度成熟化的行業(yè),其市場競爭也非常激烈。各冰箱企業(yè)要想使自己的產(chǎn)品在市場中立于不敗之地,獲取最大利潤,如何使新品能夠率先上市,為搶占市場份額贏得時間,那么采用新型試驗方法就至觀重要。
新品開發(fā)主要分為兩個階段:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計階段和性能驗證階段。本文主要從三項新型型式試驗方法的應(yīng)用出發(fā),簡要論述新品開發(fā)過程中新的試驗方法、試驗儀器、試驗材料對縮短開發(fā)周期的重要作用。
隨著冰箱產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展,智能溫控冰箱市場銷售份額逐漸擴大。在智能溫控冰箱的開發(fā)過程中,控制程序的開發(fā)是非常重要的一項,由于控制程序特有的專業(yè)性和復雜性,現(xiàn)有的開發(fā)模式是編制程序→工裝驗證→程序修改→整機驗證→程序修改→工裝驗證→……,反復進行。由于工裝驗證很難模擬所有工況狀態(tài),而整機驗證又過于宏觀(僅能根據(jù)溫度變化推測負載的動作情況),所以控制板一直存在開發(fā)周期長,潛在風險大等問題。
目前各個冰箱企業(yè)均設(shè)有型式試驗室[1],能夠采集溫度數(shù)據(jù)并生成曲線,用于分析冰箱各間室溫度的變化狀況。如果能夠?qū)Ρ涓鏖g室溫度進行采集,將風扇、風門、加熱絲等負載的動作轉(zhuǎn)換為性能實驗室數(shù)據(jù),利用采集器采集所需要的信號,從而將各負載的動作細節(jié)與溫度曲線同步記錄在試驗曲線中,則易于觀察,易于記錄,可大大減少試驗人員的工作量,且對所有異常現(xiàn)象都能夠?qū)崟r記錄,記錄時間誤差在30 s以內(nèi)。試驗人員根據(jù)記錄曲線,對比試驗規(guī)格,即可對程序執(zhí)行的情況進行分析,及時發(fā)現(xiàn)問題。
型式試驗室所使用的感溫探頭為T型熱電偶,其主要原理是兩種相接觸的不同電子密度的金屬導線會產(chǎn)生電勢差,在不同的溫度下,電勢差的大小不同。通過試驗設(shè)備采集感溫探頭兩極的電勢差,并通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為溫度數(shù)值并生成測試曲線。T型熱電偶兩端的電壓值為毫伏級,那么如果將負載的動作信號轉(zhuǎn)換為毫伏級的電信號,即可以直接通過現(xiàn)有試驗設(shè)備進行采集和記錄
冰箱上運行的負載主要分為強電和弱電兩種,其中弱電負載主要是12 V(部分為5 V或15 V,實現(xiàn)方法相同),使用一個簡單的電路板,計算分壓電阻的大小,將12 V電壓分壓為毫伏級的電壓,并直接與實驗室測試設(shè)備采集口相接(圖1)。當此負載運行電壓調(diào)高、調(diào)低、開啟、關(guān)閉時,測試設(shè)備轉(zhuǎn)換出不同的測試數(shù)值,并生成運行曲線(圖2),根據(jù)數(shù)值的變化即可判斷負載的動作。
對于強電負載,目前的產(chǎn)品只有開和斷兩種狀態(tài),雖然不能將強電直接分壓為毫伏級電壓,但強電的通斷實際上是靠12 V的控制電源驅(qū)動對應(yīng)的繼電器來實現(xiàn)的。即負載開啟的時候?qū)?yīng)的繼電器輸入端有12 V電壓,反之則沒有。通過對此12 V的控制電壓進行監(jiān)控,也就是對強電負載進行監(jiān)控。與弱電負載的監(jiān)控實現(xiàn)方式相同,區(qū)別僅在于接電位置不同。
溫控器是控制冰箱工作的電器元件,一個參數(shù)合理的溫控器對冰箱有著至關(guān)重要的作用,通常溫控器的設(shè)計需要通過以下幾步:溫控器設(shè)計→整機驗證→參數(shù)修改→整機再次驗證可能樣機驗證的次數(shù)需要重復進行幾次才能最終確定溫控器的參數(shù),周期較長。
電子式定時器原理通過控制冰箱電源的通斷時間來控制壓縮機的運行時間。本方法利用某型號定時器(圖3)來實現(xiàn)溫控器參數(shù)的測定,成本低廉而且大大縮短試驗時間。
首先在溫控器感溫包處布上熱電偶,然后對電子式定時器設(shè)定停機和開機的時間,通電進行測試,通過調(diào)整設(shè)定的時間來使冰箱內(nèi)部達到國家標準的特性溫度(圖4),此時測出的溫控器的開停點即為冰箱運行所需的參數(shù)。根據(jù)所測得數(shù)據(jù),確定冰箱溫控器所需要的參數(shù)。通過實際驗證,按此方法確定的溫控器參數(shù),能夠很好的重現(xiàn)定時器控制的曲線,一致性較好(圖5)。
目前市場上風冷冰箱的需求量越來越大,隨之各公司對風冷冰箱產(chǎn)品的開發(fā)也相繼增多,做過風冷冰箱的技術(shù)人員都知道風道密封問題是一個難點。在驗證過程中,通常是通過檢查各個零部件表面是否有異常凝結(jié)水或結(jié)冰,來判斷冰箱的密封效果。在實際操作過程中,如果凝結(jié)水量或結(jié)冰量小,則不易通過直接觀察的方法發(fā)現(xiàn)問題,從而導致質(zhì)量隱患。為此,急需一種新的方法輔助進行檢測。
遇水變色油墨[2]原理遇水后由本色變?yōu)闊o色或其他顏色,此方法,根據(jù)這一特性我們把它運用到發(fā)現(xiàn)風冷冰箱是否漏風及確定漏風的位置上。因為水氣會隨著漏風之處進入相應(yīng)間室,所以利用遇水變色油墨可以準確的確定漏風的位置,以便確定改進措施。
首先將油漆均勻的涂抹在所要檢測的間室密封位置的周圍,待油墨風干后即可通電運行,將所要測的間室風門關(guān)閉即此間室不制冷,如帝度某三門風冷冰箱變溫室與冷凍室中間隔板的密封周圍涂上油漆(圖6)。經(jīng)過相關(guān)設(shè)置運行后,斷電,檢查周圍油墨的變色情況(圖7),如有變色的位置即為漏風的位置,然后根據(jù)密封情況決定是通過改變密封方式還是改變結(jié)構(gòu)設(shè)計來解決此問題。
本文從智能溫控冰箱程序測試、溫控器參數(shù)的測定方法及風冷冰箱密封改進方法三個方面進行了論述,運用此類方法在冰箱的新品開發(fā)過程中與原有試驗?zāi)J较啾瓤梢缘贸鲆韵陆Y(jié)論:
1)引用新方法、新材料能直觀的記錄試驗情況;
2)提高發(fā)現(xiàn)問題的速度,降低工作量;
3)有效的縮短開發(fā)周期且成本低廉不需新增或改造現(xiàn)有設(shè)備。