基于制冷剂灌注的制冷剂浓度检测系统

摘要

本发明涉及一种基于制冷剂灌注的制冷剂浓度检测系统，包括触控显示屏、制冷剂检测单元、灌注单元、制冷剂存储单元和单片机控制单元。本发明利用朗伯比尔定律，通过电压改变可调波长红外探测器中的法布里‑帕罗干涉镜的移动反射板，产生波长与所测制冷剂波长相对应的红外光线通过探测器，从而实现对不同种类制冷剂成份与浓度的精准测量，从而有效避免空调生产线上因人为因素而导致的制冷剂类型充装错误的质量事故发生，解决了空调制造企业不能实时在线检测制冷剂与质量管控机制滞后的难题，在提高了灌注效率与产品品质的同时，避免了制冷剂充注错误带来的安全隐患，有效提高了使用所述系统灌注制冷剂时的安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及制冷剂成分检测技术领域，尤其涉及一种基于制冷剂灌注的制冷剂浓度检测系统。

背景技术

家用空调整机生产过程中制冷剂的充注是一道关键工序。受国家相关环保政策的要求，目前家用空调使用的制冷剂类型主要以R134a、R410a、R32、R22等为主。在同一空调生产线上会同时存在不同类型制冷剂充注管线，当生产某一类型制冷剂空调时使用对应类型制冷剂管线连接灌注机。灌注机对制冷剂成份无法实现在线实时检测。

制冷剂存在于一定压力下的密封管道中，以液态与气态形式存在，无法通过肉眼或气味判断其类型。区分管线中是何种类型制冷剂只能通过管线上的文字说明或管线连接的制冷剂罐上的文字说明来判断。由于灌注机的冷媒管从冷媒站到灌注机经过很长一段距离，而且中间接驳了冷媒增压泵、冷媒储液罐、灌注机等设备，当其中任一设备出现故障时，机修进行检修都需要对管路接头进行拆卸，重新接驳这样就很大程度上存在冷媒管接错的事故隐患。制冷剂管路接错就会导致空调中充入的制冷剂与其要求的类型不相符。

制冷剂充注错误是严重的质量事故，直接影响空调整机的工作性能与制冷效果，而且在之后的工序中很难查证、纠错。如果充错的制冷剂是可燃类型，如R32制冷剂，这样的空调销售到市场中，售后维修人员在焊接维修过程中就很容易发生爆炸的安全事故。

现有技术中无法针对管路中制冷剂的实际成分进行精确检测，同时也无法测量制冷剂的实际浓度，从而导致在后续使用过程中存在安全隐患。

发明内容

为此，本发明提供一种基于制冷剂灌注的制冷剂浓度检测系统，用以克服现有技术中无法真对灌注管路中制冷剂的成分和浓度精准检测导致的安全性低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于制冷剂灌注的制冷剂浓度检测系统，包括：

触控显示屏，其与单片机控制单元相连，用以进行数据交互；

制冷剂检测单元，其与单片机控制单元相连，制冷剂检测单元中设有红外发生器和红外探测器，在红外探测器内设有能够移动的法布里-帕罗干涉镜，制冷剂检测单元通过电压改变可调波长红外探测器中的法布里-帕罗干涉镜的位置、产生与所测制冷剂波长相对应的波长的红外光线，红外光线通过红外探测器，红外探测器将所测值通过电路板电路调整后将模拟信号转为数字信号传给单片机以完成对不同种类制冷剂成份与浓度的测量；当所述系统运行前，所述单片机控制单元控制制冷剂检测单元预运行，依次向制冷剂检测单元中通入空气以及各种类的纯度为100％的制冷剂，单片控制机单元根据实际检测值依次存储空气以及各种类制冷剂在100％纯度下的初始参考值；当所述系统运行时，制冷剂检测单元根据针对单个种类制冷剂的检测数值与对应的初始参考值进行比对以得出通入气体中该种类制冷剂的含量；

灌注单元，其与所述制冷剂检测单元相连，用以将接收制冷剂检测单元输出的检测合格的制冷剂；灌注单元包括第一灌注机和第二灌注机，第一灌注机和第二灌注机均与所述制冷剂检测单元中的对应管路相连，当单片机控制单元完成对待测气体所属种类的判定且判定该待测气体浓度达标时，单片机控制单元控制制冷剂检测单元将检测完成的待测气体输送至第一灌注机或第二灌注机以使第一灌注机或第二灌注机将制冷剂灌注至对应的设备内；

制冷剂存储单元，其与所述制冷剂检测单元相连，用以向制冷剂检测单元输送待测气体；

单片机控制单元，其分别与所述制冷剂检测单元中的部件相连，用以控制制冷剂检测单元内气体的流向并根据制冷剂检测单元的检测结果判定待测气体中各种类制冷剂的浓度；所述单片机控制单元中设有预设制冷剂种类矩阵A0、预设标准浓度矩阵S0和预设浓度修正系数矩阵c0；对于所述预设制冷剂种类矩阵A0，设定A0(A1，A2，A3，A4)，其中，A1为第一预设制冷剂种类，A2为第二预设制冷剂种类，A3为第三预设制冷剂种类，A4为第四预设制冷剂种类；对于所述预设标准浓度矩阵S0，设定S0(Sa，Sb)，其中，Sa为第一预设标准浓度，Sb为第二预设标准浓度，Sa＜Sb；对于所述预设浓度修正系数矩阵c0，设定c0(c1，c2，c3，c4)，其中，c1为第一预设浓度修正系数，c2为第二预设浓度修正系数，c3为第三预设浓度修正系数，c4为第四预设浓度修正系数；

当所述制冷剂检测单元完成对空气以及各种类制冷剂在100％纯度下初始参考值的存储时，中控处理器依次根据制冷剂的种类选取对应的预设浓度修正系数修正预设标准浓度矩阵中的参数，对于所述Ai种类的制冷剂，设定i＝1，2，3，4，单片机控制单元选用ci对所述预设浓度矩阵S0中的参数进行修正；修正完成后，单片机控制单元针对第i种类制冷剂建立对应的第i种类浓度标准矩阵S0i(Sai，Sbi)，其中，设定Sai＝Sa×ci，Sbi＝Sb×ci；

当所述控制系统运行时，所述单片机控制单元向所述制冷剂检测单元中通入空气并将通入空气的时长设置为T0以去除制冷剂检测单元中的残留气体并在去除完成时向制冷剂检测单元中通入待测气体，当所述制冷剂检测单元针对待测气体中第i种类制冷剂浓度进行检测时，测得的实际浓度为Si，单片机控制单元将Si与第i种类浓度标准矩阵S0i中的参数进行比对：

当Si≥Sbi时，单片机控制单元判定所述待检测气体种类为Ai种类并控制所述制冷剂检测单元将待检测气体输出至所述灌注机；

当Sai≤Si＜Sbi时，单片机控制单元控制所述制冷剂检测单元依次选用对应的修正后的浓度标准矩阵检测待检测气体中剩余三种制冷剂的浓度并根据检测结果确定后续操作；

当Si＜Sai时，单片机控制单元依次选用对应的修正后的浓度标准矩阵检测待检测气体中剩余三种制冷剂的浓度以重新确定待检测气体的种类。

进一步地，所述单片机控制单元中还设有预设浓度差值矩阵△S0和预设通气时长修正系数矩阵e0；对于所述预设浓度差值矩阵△S0，设定△S0(△S1，△S2，△S3，△S4)，其中，△S1为第一预设浓度差值，△S2为第二预设浓度差值，△S3为第三预设浓度差值，△S4为第四预设浓度差值，各预设浓度差值按照顺序逐渐增加；对于所述预设通气时长修正系数矩阵e0，设定e0(e1，e2，e3，e4)，其中，e1为第一预设通气时长修正系数，e2为第二预设通气时长修正系数，e3为第三预设通气时长修正系数，e4为第四预设通气时长修正系数，0.5＜e1＜e2＜e3＜e4＜1；

当所述单片机控制单元依次完成对所述待检测气体中各种类制冷剂的浓度的检测时，若全部种类的制冷剂的实际浓度均小于对应的修正后浓度标准矩阵中的第二预设浓度值且有一种制冷剂的实际浓度处于对应的修正后浓度标准矩阵中的第一预设浓度与第二预设浓度之间的区间内时，单片机控制器控制所述制冷剂存储单元对制冷剂检测单元进行补气，在补气前，单片机控制单元将该种类制冷剂记为Au、将该种类制冷剂的实际浓度记为Su并将与该种类制冷剂对应的修正后的预设浓度矩阵记为S0u(Sau，Sbu)，单片机控制单元计算Sbu与Su之间的浓度差值△Su，设定△Su＝Sbu-Su，计算完成后，单片机控制单元将△Su与所述预设浓度差值矩阵△S0中的参数进行比对以计算补气时长：

当△Su≤△S1时，所述单片机控制单元选用e1计算补气时长；

当△S1＜△Su≤△S2时，所述单片机控制单元选用e2计算补气时长；

当△S2＜△Su≤△S3时，所述单片机控制单元选用e3计算补气时长；

当△S3＜△Su≤△S4时，所述单片机控制单元选用e4计算补气时长；

当所述单片机控制单元选用ei计算补气时长时，设定i＝1，2，3，4，单片机控制单元计算补气时长T0’，设定T0’＝T0×ei。

进一步地，若全部种类的制冷剂的实际浓度均小于对应的修正后浓度标准矩阵中的第二预设浓度值且有多种制冷剂的实际浓度处于对应的修正后浓度标准矩阵中的第一预设浓度与第二预设浓度之间的区间内时，所述单片机控制单元将浓度最高的制冷剂所属种类记为Au并将与该种类制冷剂对应的修正后的预设浓度矩阵记为S0u(Sau，Sbu)。

进一步地，当所述单片机控制单元控制所述制冷剂存储单元对所述制冷剂检测单元的补气时长达到T0’时，制冷剂检测单元检测补气后的待测气体中Au种类制冷剂的浓度Su’，若Sau≤Su’＜Sbu，单片机控制单元控制所述制冷剂存储单元重新对制冷剂检测单元进行补气，单片机控制单元计算△Su’，设定△Su’＝Sbu-Su’，计算完成后，单片机控制单元将△Su’与所述预设浓度差值矩阵△S0中的参数进行比对并根据比对结果选取对应的预设通气时长修正系数以重新计算该次补气的补气时长，若补气后的该种类制冷剂浓度Su”仍处于[Sau,Sbu)区间内时，单片机控制单元重复上述步骤以控制所述制冷剂存储单元对制冷剂检测单元重复补气直至补气后该种类制冷剂浓度大于Sbu。

进一步地，所述单片机控制单元中还设有预设补气次数矩阵N0，设定N0(N1，N2，N3，N4)，其中，N1为第一预设补气次数，N2为第二预设补气次数，N3为第三预设补气次数，N4为第四预设补气次数；

当所述单片机控制单元控制所述制冷剂存储单元对所述制冷剂检测单元进行补气时，单片机控制单元根据记为Au的制冷剂的实际种类确定预设补气次数：

当所述制冷剂的实际种类为A1时，所述单片机控制单元将预设补气次数设为N1；

当所述制冷剂的实际种类为A2时，所述单片机控制单元将预设补气次数设为N2；

当所述制冷剂的实际种类为A3时，所述单片机控制单元将预设补气次数设为N3；

当所述制冷剂的实际种类为A4时，所述单片机控制单元将预设补气次数设为N4；

当所述单片机控制单元将预设补气次数设为Ni时，设定i＝1，2，3，4，单片机控制单元在控制所述制冷剂存储单元针对第i种类制冷剂进行补气时记录补气次数，当补气次数达到Ni且补气后制冷剂的实际浓度小于Sbu，单片机控制单元判定该待测气体不符合标准并输出结果。

进一步地，所述单片机检测器中还设有预设位置矩阵D0，设定D0(D1，D2，D3，D4)，其中，D1为第一预设位置，D2为第二预设位置，D3为第三预设位置，D4为第四预设位置；当所述制冷剂检测单元对待测气体内单个种类的制冷剂浓度进行检测时，所述单片机控制单元根据预先输入的制冷剂的种类控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至指定位置以对该种类制冷剂浓度进行检测：

当所述制冷剂检测单元针对A1种类制冷剂的浓度进行检测时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至D1位置；

当所述制冷剂检测单元针对A2种类制冷剂的浓度进行检测时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至D2位置；

当所述制冷剂检测单元针对A3种类制冷剂的浓度进行检测时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至D3位置；

当所述制冷剂检测单元针对A4种类制冷剂的浓度进行检测时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至D4位置；

当所述单片机控制单元将预设补气次数设为Ni且单片机控制单元在控制所述制冷剂存储单元针对第i种类制冷剂的补气次数达到Ni时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动、控制所述红外探测器实时检测第i种类制冷剂吸收红外波长的最大值并在红外探测器检测到最大吸收红外波长时将其转换为第i种类制冷剂的最大浓度值Sumaxi，在求出Sumaxi时，单片机控制单元将Sumax与Sbu进行比对：

当Sumaxi≥Sbu时，所述单片机控制单元判定待检测气体为Ai种类制冷剂；

当Sumaxi＜Sbu时，所述单片机控制单元判定待检测气体所属制冷剂种类不属于Ai种类。

进一步地，所述单片机控制单元中还设有预设气压矩阵P0和预设浓度二次修正系数g0；对于所述预设气压矩阵P0，设定P0(P1，P2，P3，P4)，其中，P1为第一预设气压，P2为第二预设气压，P3为第三预设气压，P4为第四预设气压，各预设气压的气压值按照顺序逐渐增加；对于所述预设浓度二次修正系数g0，设定g0(g1，g2，g3)，其中，g1为第一预设浓度二次修正系数，g2为第二预设浓度二次修正系数，g3为第三预设浓度二次修正系数，g1＜g2＜g3；

当所述单片机控制单元针对第i种类制冷剂建立对应的第i种类浓度标准矩阵S0i时，单片机控制单元控制所述制冷剂检测单元检测管路内的气压P、将P与所述预设气压矩阵P0进行比对并根据比对结果对S0i矩阵中的参数进行二次修正：

当P1≤P＜P2时，所述单片机控制单元选用g1对S0i矩阵中的参数进行二次修正；

当P2≤P＜P3时，所述单片机控制单元选用g2对S0i矩阵中的参数进行二次修正；

当P3≤P＜P4时，所述单片机控制单元选用g3对S0i矩阵中的参数进行二次修正；

当所述单片机控制单元选用gj对S0i矩阵中的参数进行二次修正时，设定j＝1，2，3，单片机控制单元建立针对第i种类制冷剂的二次修正浓度标准矩阵S0i’(Sai’，Sbi’)，设定Sai’＝Sai×gj，Sbi’＝Sbi×gj。

进一步地，所述制冷剂检测单元中设有调压阀，用以调节制冷剂检测单元中管路内的气压，所述单片机控制单元中设有预设气压差值矩阵△P0和预设开度矩阵K0；对于所述预设气压差值矩阵△P0，设定△P0(△P1，△P2，△P3，△P4)，其中，△P1为第一预设气压差值，△P2为第二预设气压差值，△P3为第三预设气压差值，△P4为第四预设气压差值，各预设气压差值按照顺序逐渐增加；对于所述预设开度矩阵K0，设定K0(K1，K2，K3，K4)，其中，K1为第一预设开度，K2为第二预设开度，K3为第三预设开度，K4为第四预设开度，各预设开度值按照顺序逐渐增加；

当所述单片机控制单元将所述制冷剂检测单元测得的管路内的气压P与所述预设气压矩阵P0中的参数进行比对且P＞P4时，单片机控制单元计算制冷剂检测单元内实际气压与第四预设气压之间的差值△P，设定△P＝P-P4，计算完成后，单片机控制单元将△P与所述预设气压差值矩阵△P0中的参数进行比对并根据比对结果调节所述调压阀的开度：

当△P≤△P1时，所述单片机控制单元将所述调压阀的开度调节为K1；

当△P1＜△P≤△P2时，所述单片机控制单元将所述调压阀的开度调节为K2；

当△P2＜△P≤△P3时，所述单片机控制单元将所述调压阀的开度调节为K3；

当△P3＜△P≤△P4时，所述单片机控制单元将所述调压阀的开度调节为K4；

当所述单片机控制单元将所述调压阀的开度调节为Ki时，设定i＝1，2，3，4，单片机控制单元在调压阀泄压时实时检测制冷剂检测单元内的气压值P’，当P’＜P4时，单片机控制单元控制调压阀关闭、将P’与所述预设气压矩阵P0中的参数进行比对并根据比对结果对所述S0i矩阵中的参数进行二次修正。

进一步地，所述制冷剂检测单元包括空气管路，第一制冷剂管路和第二制冷剂管路，其中，第一制冷剂管路和第二制冷剂管路均设有支路且第一制冷剂管路和第二制冷剂管路均通过支路与空气管路相连；其中：

所述空气管路两端分别设有进气口和空气排气口，在空气管路上从进气口至空气排气口依次设有第一气泵、第五电磁阀、第三单向阀、调压阀、过滤器和气室；所述第三单向阀与所述调压阀之间的管路上设有支路连接点，所述第一制冷剂管路的支路和所述第二制冷剂管路的支路均通过支路连接点与空气管路相连，在支路连接点与所述调压阀之间设有空气支路，空气支路端部设有第二气泵；

所述第一制冷剂管路两端分别设有第一制冷剂进口和第一排气口，第一制冷剂进口与所述制冷剂存储单元相连，在第一制冷剂管路上从第一制冷剂进口至第一排气口依次设有第二单向阀、第一电磁阀和第二电磁阀；所述第一电磁阀和第二电磁阀之间的管路上设有第一支路，第一支路端部与所述支路连接点相连；在所述第一制冷剂进口和第二单向阀之间的管路上设有第一灌注支路，在第一灌注支路上设有第六电磁阀，第一灌注支路端部与所述第一灌注机相连；

所述第二制冷剂管路两端分别设有第二制冷剂进口和第二排气口，第二制冷剂进口与所述制冷剂存储单元相连，在第二制冷剂管路上从第二制冷剂进口至第二排气口依次设有第一单向阀、第三电磁阀和第四电磁阀；在所述第三电磁阀和第四电磁阀之间的管路上设有第二支路，第二支路端部与所述支路连接点相连；在所述第二制冷剂进口和第一单向阀之间的管路上设有第二灌注支路，在第二灌注支路上设有第七电磁阀，第二灌注支路端部与所述第二灌注机相连。

进一步地，所述红外发生器和所述红外探测器均设置在所述气室内，当所述系统运行时，所述制冷剂检测单元通过气室内的红外发生器和红外探测器计算待测气体中对应种类制冷剂的浓度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明利用朗伯比尔定律，通过电压改变可调波长红外探测器中的法布里-帕罗干涉镜的移动反射板，产生波长与所测制冷剂波长相对应的红外光线通过探测器，从而实现对不同种类制冷剂成份与浓度的精准测量，从而有效避免空调生产线上因人为因素而导致的制冷剂类型充装错误的质量事故发生，解决了空调制造企业不能实时在线检测制冷剂与质量管控机制滞后的难题，在提高了灌注效率与产品品质的同时，避免了制冷剂充注错误带来的安全隐患，有效提高了使用所述系统灌注制冷剂时的安全性。

进一步地，所述单片机控制单元中设有预设制冷剂种类矩阵A0、预设标准浓度矩阵S0和预设浓度修正系数矩阵c0，当所述制冷剂检测单元完成对空气以及各种类制冷剂在100％纯度下初始参考值的存储时，中控处理器依次根据制冷剂的种类选取对应的预设浓度修正系数修正预设标准浓度矩阵中的参数并在修正完成时针对第i种类制冷剂建立对应的第i种类浓度标准矩阵S0i(Sai，Sbi)，通过针对不同种类的制冷剂设置对应的浓度标准，能够在符合相关规定的情况下，在保证对各种类制冷剂的判定精度的同时，提高了所述系统针对制冷剂所属种类的判定效率。

进一步地，所述单片机控制单元中还设有预设浓度差值矩阵△S0和预设通气时长修正系数矩阵e0，当所述单片机控制单元依次完成对所述待检测气体中各种类制冷剂的浓度的检测时，若全部种类的制冷剂的实际浓度均小于对应的修正后浓度标准矩阵中的第二预设浓度值且有一种制冷剂的实际浓度处于对应的修正后浓度标准矩阵中的第一预设浓度与第二预设浓度之间的区间内时，单片机控制器控制所述制冷剂存储单元对制冷剂检测单元进行补气，计算Sbu与该种类制冷剂的实际浓度Su之间的差值△Su、将△Su与△S0矩阵中的参数进行比对并根据比对结果将补气时长调节至指定值；通过对制冷剂检测单元进行补气，能够保证制冷剂检测单元内制冷剂的含量从而有效避免制冷剂检测单元内制冷剂含量不足导致的单片机控制单元误判的情况发生，在进一步提高了所述系统的检测精度的同时，进一步提高了使用所述系统灌注制冷剂时的安全性。

进一步地，所述单片机控制单元中还设有预设补气次数矩阵N0，当所述单片机控制单元控制所述制冷剂存储单元对所述制冷剂检测单元进行补气时，单片机控制单元根据记为Au的制冷剂的实际种类确定预设补气次数，通过根据制冷剂的种类确定对应的最大补气次数，能够有效防止补气次数过多导致数值出现紊乱以及管路内气压过大的情况发生，在进一步提高了所述系统的检测精度的同时，进一步提高了使用所述系统灌注制冷剂时的安全性。

进一步地，所述单片机检测器中还设有预设位置矩阵D0，当所述制冷剂检测单元对待测气体内单个种类的制冷剂浓度进行检测时，所述单片机控制单元根据预先输入的制冷剂的种类控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至指定位置以对该种类制冷剂浓度进行检测，通过调节法布里-帕罗干涉镜的位置，能够使所述制冷剂检测单元在针对指定种类制冷剂的浓度时具有更高的检测精度，从而进一步提高了使用所述系统灌注制冷剂时的安全性。

进一步地，当所述单片机控制单元在控制所述制冷剂存储单元针对第i种类制冷剂的补气次数达到Ni时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动、控制所述红外探测器实时检测第i种类制冷剂吸收红外波长的最大值、在红外探测器检测到最大吸收红外波长时将其转换为第i种类制冷剂的最大浓度值Sumaxi、将Sumax与Sbu进行比对并根据比对结果判定待检测气体是否属于Ai种类；通过调节法布里-帕罗干涉镜的位置以测得最大吸收红外波值，在进一步保证所述制冷剂检测单元检测精度的同时，进一步提高了使用所述系统灌注制冷剂时的安全性。

进一步地，所述单片机控制单元中还设有预设气压矩阵P0和预设浓度二次修正系数g0，当所述单片机控制单元针对第i种类制冷剂建立对应的第i种类浓度标准矩阵S0i时，单片机控制单元控制所述制冷剂检测单元检测管路内的气压P、将P与所述预设气压矩阵P0进行比对并根据比对结果对S0i矩阵中的参数进行二次修正；通过根据气压调节浓度检测标准，能够防止由于选用相同标准检测不同气压环境下制冷剂导致的误判的情况发生，在进一步保证所述制冷剂检测单元检测精度的同时，进一步提高了使用所述系统灌注制冷剂时的安全性。

进一步地，所述单片机控制单元中设有预设气压差值矩阵△P0和预设开度矩阵K0；当所述单片机控制单元将所述制冷剂检测单元测得的管路内的气压P与所述预设气压矩阵P0中的参数进行比对且P＞P4时，单片机控制单元计算制冷剂检测单元内实际气压与第四预设气压之间的差值△P、将△P与所述预设气压差值矩阵△P0中的参数进行比对并根据比对结果调节所述调压阀的开度；通过根据气压差将调压阀的开度调节至指定值，能够保证调压阀不会泄露过多的制冷剂，在节约了资源的同时，有效避免了管路内气压过高导致的易出现爆管的情况发生，进一步提高了使用所述系统灌注制冷剂时的安全性。

附图说明

图1为本发明所述基于制冷剂灌注的制冷剂浓度检测系统的结构框图；

图2为本发明所述制冷剂检测单元的管路图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明所述基于制冷剂灌注的制冷剂浓度检测系统的结构框图。本发明所述基于制冷剂灌注的制冷剂浓度检测系统包括：

触控显示屏，其与单片机控制单元相连，用以进行数据交互；

制冷剂检测单元，其与单片机控制单元相连，制冷剂检测单元中设有红外发生器和红外探测器，在红外探测器内设有能够移动的法布里-帕罗干涉镜(图中未画出)，制冷剂检测单元通过电压改变可调波长红外探测器中的法布里-帕罗干涉镜的位置、产生与所测制冷剂波长相对应的波长的红外光线，红外光线通过红外探测器，红外探测器将所测值通过电路板电路调整后将模拟信号转为数字信号传给单片机以完成对不同种类制冷剂成份与浓度的测量；当所述系统运行前，所述单片机控制单元控制制冷剂检测单元预运行，依次向制冷剂检测单元中通入空气以及各种类的纯度为100％的制冷剂，单片控制机单元根据实际检测值依次存储空气以及各种类制冷剂在100％纯度下的初始参考值；当所述系统运行时，制冷剂检测单元根据针对单个种类制冷剂的检测数值与对应的初始参考值进行比对以得出通入气体中该种类制冷剂的含量；

灌注单元，其与所述制冷剂检测单元相连，用以将接收制冷剂检测单元输出的检测合格的制冷剂；灌注单元包括第一灌注机和第二灌注机，第一灌注机和第二灌注机均与所述制冷剂检测单元中的对应管路相连，当单片机控制单元完成对待测气体所属种类的判定且判定该待测气体浓度达标时，单片机控制单元控制制冷剂检测单元将检测完成的待测气体输送至第一灌注机或第二灌注机以使第一灌注机或第二灌注机将制冷剂灌注至对应的设备内；

制冷剂存储单元，其与所述制冷剂检测单元相连，用以向制冷剂检测单元输送待测气体；

单片机控制单元，其分别与所述制冷剂检测单元中的部件相连，用以控制制冷剂检测单元内气体的流向并根据制冷剂检测单元的检测结果判定待测气体中各种类制冷剂的浓度；所述单片机控制单元中设有预设制冷剂种类矩阵A0、预设标准浓度矩阵S0和预设浓度修正系数矩阵c0；对于所述预设制冷剂种类矩阵A0，设定A0(A1，A2，A3，A4)，其中，A1为主要成分为R32的第一预设制冷剂种类，A2为主要成分为R410a的第二预设制冷剂种类，A3为主要成分为R134a的第三预设制冷剂种类，A4为主要成分为R22的第四预设制冷剂种类；对于所述预设标准浓度矩阵S0，设定S0(Sa，Sb)，其中，Sa为第一预设标准浓度，Sb为第二预设标准浓度，Sa＜Sb；对于所述预设浓度修正系数矩阵c0，设定c0(c1，c2，c3，c4)，其中，c1为第一预设浓度修正系数，c2为第二预设浓度修正系数，c3为第三预设浓度修正系数，c4为第四预设浓度修正系数；

当所述制冷剂检测单元完成对空气以及各种类制冷剂在100％纯度下初始参考值的存储时，中控处理器依次根据制冷剂的种类选取对应的预设浓度修正系数修正预设标准浓度矩阵中的参数，对于所述Ai种类的制冷剂，设定i＝1，2，3，4，单片机控制单元选用ci对所述预设浓度矩阵S0中的参数进行修正；修正完成后，单片机控制单元针对第i种类制冷剂建立对应的第i种类浓度标准矩阵S0i(Sai，Sbi)，其中，设定Sai＝Sa×ci，Sbi＝Sb×ci；

当所述控制系统运行时，所述单片机控制单元向所述制冷剂检测单元中通入空气并将通入空气的时长设置为T0以去除制冷剂检测单元中的残留气体并在去除完成时向制冷剂检测单元中通入待测气体，当所述制冷剂检测单元针对待测气体中第i种类制冷剂浓度进行检测时，测得的实际浓度为Si，单片机控制单元将Si与第i种类浓度标准矩阵S0i中的参数进行比对：

当Si≥Sbi时，单片机控制单元判定所述待检测气体种类为Ai种类并控制所述制冷剂检测单元将待检测气体输出至所述灌注机；

当Sai≤Si＜Sbi时，单片机控制单元控制所述制冷剂检测单元依次选用对应的修正后的浓度标准矩阵检测待检测气体中剩余三种制冷剂的浓度并根据检测结果确定后续操作；

当Si＜Sai时，单片机控制单元依次选用对应的修正后的浓度标准矩阵检测待检测气体中剩余三种制冷剂的浓度以重新确定待检测气体的种类。

具体而言，本发明所述单片机控制单元中还设有预设浓度差值矩阵△S0和预设通气时长修正系数矩阵e0；对于所述预设浓度差值矩阵△S0，设定△S0(△S1，△S2，△S3，△S4)，其中，△S1为第一预设浓度差值，△S2为第二预设浓度差值，△S3为第三预设浓度差值，△S4为第四预设浓度差值，各预设浓度差值按照顺序逐渐增加；对于所述预设通气时长修正系数矩阵e0，设定e0(e1，e2，e3，e4)，其中，e1为第一预设通气时长修正系数，e2为第二预设通气时长修正系数，e3为第三预设通气时长修正系数，e4为第四预设通气时长修正系数，0.5＜e1＜e2＜e3＜e4＜1；

当所述单片机控制单元依次完成对所述待检测气体中各种类制冷剂的浓度的检测时，若全部种类的制冷剂的实际浓度均小于对应的修正后浓度标准矩阵中的第二预设浓度值且有一种制冷剂的实际浓度处于对应的修正后浓度标准矩阵中的第一预设浓度与第二预设浓度之间的区间内时，单片机控制器控制所述制冷剂存储单元对制冷剂检测单元进行补气，在补气前，单片机控制单元将该种类制冷剂记为Au、将该种类制冷剂的实际浓度记为Su并将与该种类制冷剂对应的修正后的预设浓度矩阵记为S0u(Sau，Sbu)，单片机控制单元计算Sbu与Su之间的浓度差值△Su，设定△Su＝Sbu-Su，计算完成后，单片机控制单元将△Su与所述预设浓度差值矩阵△S0中的参数进行比对以计算补气时长：

当△Su≤△S1时，所述单片机控制单元选用e1计算补气时长；

当△S1＜△Su≤△S2时，所述单片机控制单元选用e2计算补气时长；

当△S2＜△Su≤△S3时，所述单片机控制单元选用e3计算补气时长；

当△S3＜△Su≤△S4时，所述单片机控制单元选用e4计算补气时长；

当所述单片机控制单元选用ei计算补气时长时，设定i＝1，2，3，4，单片机控制单元计算补气时长T0’，设定T0’＝T0×ei。

具体而言，本发明若全部种类的制冷剂的实际浓度均小于对应的修正后浓度标准矩阵中的第二预设浓度值且有多种制冷剂的实际浓度处于对应的修正后浓度标准矩阵中的第一预设浓度与第二预设浓度之间的区间内时，所述单片机控制单元将浓度最高的制冷剂所属种类记为Au并将与该种类制冷剂对应的修正后的预设浓度矩阵记为S0u(Sau，Sbu)。

具体而言，本发明当所述单片机控制单元控制所述制冷剂存储单元对所述制冷剂检测单元的补气时长达到T0’时，制冷剂检测单元检测补气后的待测气体中Au种类制冷剂的浓度Su’，若Sau≤Su’＜Sbu，单片机控制单元控制所述制冷剂存储单元重新对制冷剂检测单元进行补气，单片机控制单元计算△Su’，设定△Su’＝Sbu-Su’，计算完成后，单片机控制单元将△Su’与所述预设浓度差值矩阵△S0中的参数进行比对并根据比对结果选取对应的预设通气时长修正系数以重新计算该次补气的补气时长，若补气后的该种类制冷剂浓度Su”仍处于[Sau,Sbu)区间内时，单片机控制单元重复上述步骤以控制所述制冷剂存储单元对制冷剂检测单元重复补气直至补气后该种类制冷剂浓度大于Sbu。

具体而言，本发明所述单片机控制单元中还设有预设补气次数矩阵N0，设定N0(N1，N2，N3，N4)，其中，N1为第一预设补气次数，N2为第二预设补气次数，N3为第三预设补气次数，N4为第四预设补气次数；

当所述单片机控制单元控制所述制冷剂存储单元对所述制冷剂检测单元进行补气时，单片机控制单元根据记为Au的制冷剂的实际种类确定预设补气次数：

当所述制冷剂的实际种类为A1时，所述单片机控制单元将预设补气次数设为N1；

当所述制冷剂的实际种类为A2时，所述单片机控制单元将预设补气次数设为N2；

当所述制冷剂的实际种类为A3时，所述单片机控制单元将预设补气次数设为N3；

当所述制冷剂的实际种类为A4时，所述单片机控制单元将预设补气次数设为N4；

当所述单片机控制单元将预设补气次数设为Ni时，设定i＝1，2，3，4，单片机控制单元在控制所述制冷剂存储单元针对第i种类制冷剂进行补气时记录补气次数，当补气次数达到Ni且补气后制冷剂的实际浓度小于Sbu，单片机控制单元判定该待测气体不符合标准并输出结果。

具体而言，本发明所述单片机检测器中还设有预设位置矩阵D0，设定D0(D1，D2，D3，D4)，其中，D1为第一预设位置，D2为第二预设位置，D3为第三预设位置，D4为第四预设位置；当所述制冷剂检测单元对待测气体内单个种类的制冷剂浓度进行检测时，所述单片机控制单元根据预先输入的制冷剂的种类控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至指定位置以对该种类制冷剂浓度进行检测：

当所述制冷剂检测单元针对A1种类制冷剂的浓度进行检测时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至D1位置；

当所述制冷剂检测单元针对A2种类制冷剂的浓度进行检测时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至D2位置；

当所述制冷剂检测单元针对A3种类制冷剂的浓度进行检测时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至D3位置；

当所述制冷剂检测单元针对A4种类制冷剂的浓度进行检测时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动至D4位置；

当所述单片机控制单元将预设补气次数设为Ni且单片机控制单元在控制所述制冷剂存储单元针对第i种类制冷剂的补气次数达到Ni时，单片机控制单元控制所述法布里-帕罗干涉镜移动、控制所述红外探测器实时检测第i种类制冷剂吸收红外波长的最大值并在红外探测器检测到最大吸收红外波长时将其转换为第i种类制冷剂的最大浓度值Sumaxi，在求出Sumaxi时，单片机控制单元将Sumax与Sbu进行比对：

当Sumaxi≥Sbu时，所述单片机控制单元判定待检测气体为Ai种类制冷剂；

当Sumaxi＜Sbu时，所述单片机控制单元判定待检测气体所属制冷剂种类不属于Ai种类。

具体而言，本发明所述单片机控制单元中还设有预设气压矩阵P0和预设浓度二次修正系数g0；对于所述预设气压矩阵P0，设定P0(P1，P2，P3，P4)，其中，P1为第一预设气压，P2为第二预设气压，P3为第三预设气压，P4为第四预设气压，各预设气压的气压值按照顺序逐渐增加；对于所述预设浓度二次修正系数g0，设定g0(g1，g2，g3)，其中，g1为第一预设浓度二次修正系数，g2为第二预设浓度二次修正系数，g3为第三预设浓度二次修正系数，g1＜g2＜g3；

当所述单片机控制单元针对第i种类制冷剂建立对应的第i种类浓度标准矩阵S0i时，单片机控制单元控制所述制冷剂检测单元检测管路内的气压P、将P与所述预设气压矩阵P0进行比对并根据比对结果对S0i矩阵中的参数进行二次修正：

当P1≤P＜P2时，所述单片机控制单元选用g1对S0i矩阵中的参数进行二次修正；

当P2≤P＜P3时，所述单片机控制单元选用g2对S0i矩阵中的参数进行二次修正；

当P3≤P＜P4时，所述单片机控制单元选用g3对S0i矩阵中的参数进行二次修正；

当所述单片机控制单元选用gj对S0i矩阵中的参数进行二次修正时，设定j＝1，2，3，单片机控制单元建立针对第i种类制冷剂的二次修正浓度标准矩阵S0i’(Sai’，Sbi’)，设定Sai’＝Sai×gj，Sbi’＝Sbi×gj。

具体而言，本发明所述制冷剂检测单元中设有调压阀，用以调节制冷剂检测单元中管路内的气压，所述单片机控制单元中设有预设气压差值矩阵△P0和预设开度矩阵K0；对于所述预设气压差值矩阵△P0，设定△P0(△P1，△P2，△P3，△P4)，其中，△P1为第一预设气压差值，△P2为第二预设气压差值，△P3为第三预设气压差值，△P4为第四预设气压差值，各预设气压差值按照顺序逐渐增加；对于所述预设开度矩阵K0，设定K0(K1，K2，K3，K4)，其中，K1为第一预设开度，K2为第二预设开度，K3为第三预设开度，K4为第四预设开度，各预设开度值按照顺序逐渐增加；

当所述单片机控制单元将所述制冷剂检测单元测得的管路内的气压P与所述预设气压矩阵P0中的参数进行比对且P＞P4时，单片机控制单元计算制冷剂检测单元内实际气压与第四预设气压之间的差值△P，设定△P＝P-P4，计算完成后，单片机控制单元将△P与所述预设气压差值矩阵△P0中的参数进行比对并根据比对结果调节所述调压阀的开度：

当△P≤△P1时，所述单片机控制单元将所述调压阀的开度调节为K1；

当△P1＜△P≤△P2时，所述单片机控制单元将所述调压阀的开度调节为K2；

当△P2＜△P≤△P3时，所述单片机控制单元将所述调压阀的开度调节为K3；

当△P3＜△P≤△P4时，所述单片机控制单元将所述调压阀的开度调节为K4；

当所述单片机控制单元将所述调压阀的开度调节为Ki时，设定i＝1，2，3，4，单片机控制单元在调压阀泄压时实时检测制冷剂检测单元内的气压值P’，当P’＜P4时，单片机控制单元控制调压阀关闭、将P’与所述预设气压矩阵P0中的参数进行比对并根据比对结果对所述S0i矩阵中的参数进行二次修正。

请参阅图2所示，其为本发明所述制冷剂检测单元的管路图。本发明所述制冷剂检测单元包括空气管路，第一制冷剂管路和第二制冷剂管路，其中，第一制冷剂管路和第二制冷剂管路均设有支路且第一制冷剂管路和第二制冷剂管路均通过支路与空气管路相连；其中：

所述空气管路两端分别设有进气口和空气排气口，在空气管路上从进气口至空气排气口依次设有第一气泵11、第五电磁阀5、第三单向阀10、调压阀14、过滤器13和气室12；所述第三单向阀10与所述调压阀14之间的管路上设有支路连接点，所述第一制冷剂管路的支路和所述第二制冷剂管路的支路均通过支路连接点与空气管路相连，在支路连接点与所述调压阀14之间设有空气支路，空气支路端部设有第二气泵15；

所述第一制冷剂管路两端分别设有第一制冷剂进口和第一排气口，第一制冷剂进口与所述制冷剂存储单元相连，在第一制冷剂管路上从第一制冷剂进口至第一排气口依次设有第二单向阀2、第一电磁阀1和第二电磁阀2；所述第一电磁阀1和第二电磁阀2之间的管路上设有第一支路，第一支路端部与所述支路连接点相连；在所述第一制冷剂进口和第二单向阀2之间的管路上设有第一灌注支路，在第一灌注支路上设有第六电磁阀6，第一灌注支路端部与所述第一灌注机相连；

所述第二制冷剂管路两端分别设有第二制冷剂进口和第二排气口，第二制冷剂进口与所述制冷剂存储单元相连，在第二制冷剂管路上从第二制冷剂进口至第二排气口依次设有第一单向阀8、第三电磁阀3和第四电磁阀4；在所述第三电磁阀3和第四电磁阀4之间的管路上设有第二支路，第二支路端部与所述支路连接点相连；在所述第二制冷剂进口和第一单向阀8之间的管路上设有第二灌注支路，在第二灌注支路上设有第七电磁阀7，第二灌注支路端部与所述第二灌注机相连。

具体而言，本发明所述红外发生器和所述红外探测器均设置在所述气室12内，当所述系统运行时，所述制冷剂检测单元通过气室12内的红外发生器和红外探测器计算待测气体中对应种类制冷剂的浓度。

具体而言，当本发明所述制冷剂检测单元运行时，包括以下步骤：

步骤一，管路清洁，第一气泵11启动，第二电磁阀2、第四电磁阀4和第五电磁阀5打开，其它电磁阀关闭，向管路内吹入空气，吹除管路内残余制冷剂或其它气体。

步骤二，空气值检测

第二气泵15启动，让空气持续进入气室12，红外发生器发射红外光线，单片机控制单元发出检测指令，经电路板电路调后将数字信号转为模拟信号，电压控制电路控制法布里-帕罗干涉镜的移动反射板至指令位置。可调波长红外探测器探测空气实测值。

步骤四：制冷剂值检测，当所述制冷剂通过所述第一制冷剂管路进入所述制冷剂检测单元时，第一电磁阀1打开，其余电磁阀全部关闭，让制冷剂依次通过调压阀14、过滤器13以进入气室12，红外发生器发射非分散红外光线，单片机针对对应种类的制冷剂进行检测，经电路板电路调后将数字信号转为模拟信号，电压控制电路控制法布里-帕罗干涉镜的移动反射板在间隔检测时间内分别移动至对应位置以依次检测各种类制冷剂浓度。可调波长红外探测器分别测出五种成份R32、R410a、R134a、R22与空气实测值，经电路板电路调整后将模拟信号转数字信号传给单片机。

步骤五：检测数据计算与分析，所述单片机控制单元将实测值与初始值进行比较计算，测出四种制冷剂R32、R410a、R134a、R22与空气所占被测气体百分比浓度。

步骤六：输出检测结果，单片机控制单元将测得的制冷剂种类与纯度经触控显示屏显示检测结果。

若针对单个种类的制冷剂浓度合格时，单片机控制单元控制第六电磁阀6或第七电磁阀7打开，其余全部电磁阀关闭，接通灌装机。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。