制冷空调设备中的压缩机的性能检验测试对于节能环保制冷空调产品的研发至关重要，在实际的检验测试过程中，无论怎样控制测量的环境和各类影响因素，

  因此需要将测量过程中产生的各种不确定度整合起来，用以分析最后测量结果的可信程度，这个分析的过程就是测试结果的不确定度分析。

  从制冷空调产品的高水平发展来说，压缩机性能测试结果的不确定度分析是一项很重要的工作，它对产品的质量评定、合格评定等有很重要的意义，为此，已有众多学者对其进行了分析。

  研究人员构建了一种压缩机制冷量不确定度估算方法，并通过该方法的构建为制冷压缩机性能测试台控制管理系统的设计、测量仪器仪表的选择提供了理论依照，他们对制冷压缩性能测试办法来进行了探讨研究，分析了引起系统误差和影响系统不确定度的来源与原因。

  另外他们使用第二制冷剂量热器法测量了压缩机制冷量，并提出提高关键参数的测量精度可以显著改善测量结果的不确定度，同时他们使用量热器法测量了压缩机制冷量，在提高了仪器测量精度后将制冷量不确定度降低了51.42%。

  本文依据GB/T5773-2016对某使用R410A制冷剂的涡旋式压缩机进行了性能测试和不确定度评定，并对测量参数进行了敏感性分析，以期找到压缩机性能测量过程中最佳的精度控制方案，为产品改进提供必要的数据支撑。

  在GB/T5773-2004中，忽略了实测过程时过冷的问题，并且没考虑到流进压缩机的制冷剂未完全参与到量热器中来制取冷量。

  因此GB/T5773-2016对制冷量的定义进行了修正，定义为由试验测得的流经压缩机所在制冷循环中蒸发器的制冷剂质量流量，乘以压缩机吸气口的制冷剂气体比焓与压缩机所在的制冷循环中蒸发器膨胀前的制冷剂液体比焓之差，该标准规定X法和Y法应一起进行测量，本文选择K法和D1法组合的方式做测量。

  式中，φ0K为K法试验测得的单级压缩机制冷量，kW；φi为输入排气管道量热器的热量，kW；hg6为进入排气管道量热器的制冷剂蒸汽比焓，kJ/kg；hg7为离开排气管道量热器的制冷剂蒸汽比焓，kJ/kg；vga为压缩机入口的制冷剂气体实际比容。

  m3/kg；vg1为标准工况下的压缩机入口的制冷剂气体理论比容，m3/kg；hg1 为在标准工况下的压缩机入口的制冷剂气体理论比焓，kJ/kg；hf1 为在标准工况下，压缩机所在制冷循环中蒸发器膨胀前的制冷剂理论比焓，kJ/kg。

  式中，φ0D为D1法试验测得的单级压缩机制冷量，kW；qmf为吸气管制冷剂流量计的质量流量，kg/s。

  本文对某R410A涡旋式压缩机展开测量，该机组的标准工况为：蒸发温度7.2℃，冷凝温度54.4℃，过热温度11.1℃。

  通过Refprop软件查得标准工况下的压缩机入口的制冷剂气体理论比焓为hg1=435.87kJ/kg；压缩机入口的制冷剂气体理论比容为vg1=0.28m3/kg；压缩机所在制冷循环中蒸发器膨胀前的制冷剂理论比焓为hf1=295.23kJ/kg。

  根据计算得到的制冷量主辅偏差平均值为2.51%，符合GB5773-2016标准的规定。

  不确定度分析法有GUM法、蒙特卡洛法等，本文使用GUM法进行不确定度分析，合成标准不确定度计算式为：

  式中，f为被测量y与各直接测得量xi的函数关系；u(xi)为第i个测得量的A类或B类标准不确定度，根据式前述公式可得K法中影响压缩机制冷量测量不确定度的来源主要有8个参数为：

  式中，uc(φ0K)为由压缩机排气管道量热器法获得的压缩机制冷量的合成标准测量不确定度：u1为由压缩机排气管道量热器法获得的压缩机制冷量的A类标准不确定度分项；u2为输入排气管道量热器的热量的B类标准不确定度分。

  u3为进入排气管道量热器的制冷剂蒸汽比焓的B类标准不确定度分项；u4为离开排气管道量热器的制冷剂蒸汽比焓的B类标准不确定度分项；u5为压缩机入口的制冷剂气体实际比容的B类标准不确定度分项。

  u6为标准工况下的压缩机入口的制冷剂气体理论比容的B类标准不确定度分项；u7为在标准工况下的压缩机入口的制冷剂气体理论比焓的B类标准不确定度分项；u8为在标准工况下，压缩机所在制冷循环中蒸发器膨胀前的制冷剂理论比焓的B类标准不确定度分项；ci为各项灵敏系数。

  量热器加热量是流量和温度的函数，因此，其B类标准不确定度计算中不确定度的来源有2项，其中流量的测量精度为0.5%，温度的测量精度为±0.1℃，按均匀分布考虑，得到：

  则量热器加热量的测量B 类标准不确定度分项为c2u2=0.32kW，进入排气管道量热器的制冷剂蒸汽比焓是压力和温度的函数，因此其B类标准不确定度计算中不确定度的来源有2项，其中压力精度为0.5%，温度精度为±0.1℃，按均匀分布考虑，得到：

  则进入排气管道量热器的制冷剂蒸汽比焓的B类标准不确定度分项为c3u3=-0.30kW，离开排气管道量热器的制冷剂蒸汽比焓是压力和温度的函数，因此其B类标准不确定度计算中不确定度的来源有2项，其中压力精度为0.5%，温度精度为±0.1℃，按均匀分布考虑，得到：

  则离开排气管道量热器的制冷剂蒸汽比焓的B类标准不确定度分项为c4u4=0.28 kW；压缩机入口的制冷剂气体实际比容是压力和温度的函数，因此其B类标准不确定度计算中不确定度的来源有2项，其中压力精度为0.5%，温度精度为±0.1℃，按均匀分布考虑，得到：

  则在标准工况下的压缩机入口的制冷剂气体理论比焓的B类标准不确定度分项为c5u5=0.19 kW，标准工况下的压缩机入口的制冷剂气体理论比容为一设定值，根据经验，取最大允许误差为设定值的±0.15%，按均匀分布考虑，得到：

  则标准工况下的压缩机入口的制冷剂气体理论比容的B类标准不确定度分项为c6u6=-0.10kW，标准工况下的压缩机入口的制冷剂气体理论比焓为一设定值，根据经验，取最大允许误差为设定值的±0.015%，按均匀分布考虑，得到：

  则标准工况下的压缩机入口的制冷剂气体理论比焓的B类标准不确定度分项为c7u7=0.03 kW，在标准工况下，压缩机所在制冷循环中蒸发器膨胀前的制冷剂理论比焓为一设定值，根据经验，取最大允许误差为设定值的±0.015%，按均匀分布考虑，得到：

  在标准工况下，压缩机所在制冷循环中蒸发器膨胀前的制冷剂理论比焓的B类标准不确定度分项c8u8=-0.02 kW；根据以上计算可得，压缩机制冷量的合成标准不确定度为0.58kW，取置信概率p=95%，包含因子k=2，则压缩机制冷量的扩展不确定度为U(φ0K)=ku(φ0K)=1.16kW，扩展不确定度的相对值为1.07%。

  在测试系统中，仪器的精度直接影响着测量结果，控制对结果有主要影响的因素，合理选配测试仪器可以有效提升测试的可靠性，通过上述测试结果可知：在影响压缩机制冷量测量不确定度的8个参数中，占比最大的几个参数分别为φi，hg6，hg7，vga，与该4个参数相关的3种测量参数分别为流量、温度、压力。

  其中变化幅度最大的参数为温度，其不确定度增幅为38.85%，流量次之，其不确定度增幅为37.13%，为使分析结果更明确，在假设其他2个参数的测量精度不变的前提下，将某一参数的精度提高1倍，此时不确定结果的变动情况较大。

  其中变化幅度最大的参数依旧是温度，其不确定度降幅为21.15%，综合以上结果认为：温度参数的敏感度最高，因此选择高精度的温度仪器对于测量结果的准确度而言更可信。

  （1）本文对某R410A涡旋式压缩机性能进行了测试，测得制冷量为108.26 kW，对压缩机排气管道量热器法使用了GUM法分析，得到制冷量合成标准不确定度为0.58 kW，扩展不确定度的相对值为1.07%。

  （2）对测量参数进行了敏感性分析，在对各影响参数的精度分别进行了1倍的升高和降低幅度后，发现敏感度最高的参数为温度，温度精度提高1倍时，其不确定度降幅为21.15%，因此，压缩机性能测试装备选用更高精度的温度测量仪器，可有效改善检测结果的测量不确定度。

  参考文献[1]王凌杰，李竞，芮延年.压缩机制冷量不确定度估算方法的研究[J].压缩机技术，2013(5)：10-14.[2]张恺.制冷压缩机制冷量测定方法研究及其不确定度分析[J].制冷与空调，2008，8(5)：51-53.[3]李小燕，钟志峰，王磊，等.基于第二制冷剂量热器法的压缩机制冷量测量不定度分析[J].流体机械，2015，43(2)：32-36.[4]李卓玛，黄剑川，李永珍，等.量热器法压缩机性能测试实验台的性能评估[J].流体机械，2019，47(10)：38-41.[5]田旭东，周仝，张宝怀，等.制冷压缩机制冷量的测定及其不确定度分析[J].流体机械，2004，32(9)：69-72.[6]李卓玛.小型全封闭式压缩机性能测试实验台研制及性能分析[D].武汉：华中科技大学，2019.

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