制冷装置的自动检测与调节元件.doc

第二章 制冷装置的自动检测与调节元件在制冷装置中，自动检测与调节元件按其调节参数可划分为：温度、湿度、压力、流量、液位五大类。现按其分类逐一加以介绍。 第一节 温度控制类在食品储藏过程中，温度是一个重要的参数，温度的检测是制冷生产过程中必不可少的一个重要环节。在制冷装置中控制空气及其他介质的温度，广泛采用温度继电器、一般有电接点温度计、温包或温度控制器和电子温度控制器三种。一、 电接点温度计（一）作用 电接点温度计是利用水银柱随着温度的变化而升降来启闭电接触点，从而控制温度的一种温度调节器。它构造简单，测量与控制的温度范围比较大，一般与电磁阀配合使用。当温度降低至预定值时，电触点断开，继电器电路切断，电磁阀关闭，停止降温。缺点是由于电触点的额定电流较小，须经放大，而不能直接与一般继电器组合，且系玻璃制品，容易破碎。（二）工作原理、分类和结构 电接点水银温度计是利用温度计内的工作介质水银热胀冷缩的物理性质工作的。可测量控制-30300范围的温度。温度计下部的液包贮有水银，当温度上升时，液包中的水银膨胀，沿与其连接的毛细管上升，可以从温度标尺上读出读数。当水银与毛细管中的铂丝接触或断开时，可使外接电路接触或断开，以达到控制温度的目的。电接点玻璃水银温度计有下列几种： 1可调电接点玻璃水银温度计，它是内标式的，作为电接点的铂丝可通过旋转顶部的调节帽上升或下降，借以调节接点温度。2固定电接点玻璃水银温度计，它有内标式和棒式两种铂丝固定在限定的温度上，在冷库自控中应用不多。电接点玻璃水银温度计又可按尾部形状分为：直型、90角型、135角型。可调电接点玻璃水银温度计的结构示意见图2-1。图2-1 可调电接点玻璃水银温度计二、 温包式温度继电器温包式温度继电器在小型制冷装置中应用较多。对于小功率制冷机组，温度继电器不需要通过中间继电器而直接串入磁力起动器的吸引线圈中，以控制压缩机的开、停，从而调节库内温度。温包式温度继电器的温包由于使用条件不同而有各种形式。有的是由温包和传压毛细管组成的，有的是把温包和传压毛细管组合起来，制成螺旋管式温包。一般较大的库房温度控制大多采用后一种形式。这种情况下温包继电器往往需要提高中间继电器控制电磁阀的启闭或冷风机和压缩机的开停。（一）结构与工作原理 各种温包式温度继电器尽管其结构和温包形状各不相同，但基本结构和工作原理是相同的。现以冷库自控中常用的WTQK温度控制器为例介绍如下：WTQK温度控制器结构示意见图2-2(a)、及图2-2(b)。图2-2（a）WTQK-11型机械结构图 图2-2（b）WTQK-21型机械结构图温度控制器的感温元件由波纹管、毛细管和温包组成。测温部位是温包。在密封的感温系统内充以感温物质（如R12、R22、氯甲烷等）。温包感受被测介质温度后，温包内液体的饱和蒸汽压力作用于波纹管对顶杆产生的顶力矩与定值弹簧产生的力矩平衡。当介质温度变化时，波纹管的顶力矩和定值弹簧所产生的力矩失去平衡。温度升高，波纹管和气箱间的压力增大，压缩波纹管，克服弹簧力，推动开关传动杆使电气开关动作。温度降低，压力下降，波纹管拉长，弹簧伸长，开关传动杆回跳，电气开关回复原来状态。WTQK的幅差调节，需要转动幅差调节盘，电气开关的传动杆嵌在主刻度固定盘和幅差调节盘的间隙当中。主刻度固定盘保证下限位拨动开关传动杆。转动幅差调节盘就是改变间隙大小，实际上也就是改变幅差调节盘上拨动开关传动杆的行程。间隙大，幅差调节盘需较大的行程才能拨动开关传动杆，上下限位幅差便大。间隙小，幅差也小。（二）主要技术数据 WTQK温度控制器的主要技术数据见表2-1。表2-1 WTQK型温度控制器的主要技术数据型号温包外壳温度范围（主刻度）幅差范围开关差上限位温度升高时下限位温度下降时备注WTQK-11棒形胶木密封壳-40-101.0101.0主刻度+幅差主刻度低温控制用-25+151.2121.20+401.4121.4常温控制用+30+902.0加热控制用WTQK-21螺旋形胶木密封壳-40-101.0101.0冷间控制用-25+151.2121.2三、 电阻温度计电阻温度计由热电阻、导线和测量电阻值变化的测量仪表组成。它具有精度高、检测和控制距离远、容易实现多点测量等优点，应用广泛。这种仪表的测量范围是-200+500。常用的热电阻有铂热电阻、铜热电阻、镍热电阻和半导体热敏电阻等几种。（一）工作原理 常用的电阻温度计是利用某些导体和半导体（铂热电阻、铜热电阻、镍热电阻和半导体热敏电阻）的导电性能随着温度变化而变化的特性，来达到检测和控制温度的目的。它的传感部分是电桥的一个桥臂，感温元件的电阻值随着温度的变化而变化，从而使桥路输出端两点的电位相应变化。这个变化可以来显示温度值或通过放大器是继电器吸合或释放，控制降温，达到检测与控制温度的目的。一些热电阻元件测量范围见表2-2。表2-2 一些热电阻元件的测量范围序号测量元件分度号测量范围（）1铜电阻GR0=53030，050，0100，0120，-50+50，-50+1002铂热电阻BA1R0=46030，050，0100，0150，0200，0250，0300，0400，0500，-50+50，-50+1003铂热电阻BA2R0=100-1000，-100+50，-100+100，-150+50，-150+150，-200+50，-200+500，200+500与热电阻配套使用的仪表有比率计、平衡电桥或不平衡电桥，用以测定热电阻电阻值的变化。图2-3为带三线补偿的平衡电桥原理图。桥臂上有四个电阻，即锰铜电阻R1、R2、R3和热电阻Rt。当热电阻所处的温度为0时，电桥平衡，即A、B两点之间电阻为0。温度变化后，Rt变化，电桥平衡被破坏，调整滑线电阻触点A的位置，使电桥重新平衡。因此，在仪表的测量范围内，每一个电阻都对应一个热电阻值，即对应触点A的一个位置，接触点A的位置就标示出温度值。图中用三根铜导线1、2、3把热电阻Rt接进桥臂中，目的在于补偿环境温度的变化对测量精度的影响。平衡电桥的优点是桥路电源的波动不影响测量精度，缺点是要经常调整滑线电阻，以使电桥平衡。但恰好可以利用这一点制作自动平衡电桥。不平衡电桥的原理见图2-4。桥臂由锰铜电阻R1、R2、R3和热电阻Rt组成。温度变化后，Rt变化，检流计中有电流流过，根据电流的大小便能确定被测温度。这种电桥的桥臂上没有滑线电阻，使用时不必经常调整，但是它要求A、B两端的电位差UAB恒定。图中可调电阻R5和双向开关K以及电阻R4用于校正UAB。为了补偿环境温度的变化对测量精度的影响，不平衡电桥也可以采用上述的三线接法。图2-3平衡电桥原理图 图2-4不平衡电桥原理图第二节 压力控制类一、压力检测仪表1弹簧管压力表这是弹簧压力计中最常用的一种，构造如图2-5所示。被测压力由接头接入，迫使弹簧管1的自由端B向右上方扩张。自由端B的弹性变形位移通过连杆2使扇形齿轮3做逆时针偏转，进而带动中心齿轮4做顺时针偏转。与中心齿轮同轴的指针5也做顺时针偏转，从指针偏转角度大小可以显示被测压力的大小。图2-5 弹簧管压力表传动原理图 2-6 电接点压力表电气接线示意图弹簧管压力表有一套机械传动放大机构。弹簧管本身的位移非常有限，灵敏度也不够高，所以增加了这一装置。从图2-5可看出，指针 5的位移是经过了两次放大的。第一次放大是利用扇形齿轮3，因拉杆1的拉动绕支点转动时，它的两个端点移动了不同的弧长而实现的；第二次放大是由于中心齿轮的节圆直径远小于扇形齿轮的节圆直径而实现的。普通弹簧管压力表有Y-150型，用来测量对钢和铜不起腐蚀作用的液体、气体和蒸汽的压力。制冷系统中用于测量各种制冷设备中氨气和液体的压力和真空度的压力表有YA型和YZA型。这种仪表适用的工作环境为-4050，相对湿度不大于80%。2电接点压力表 这是一种简单的二位式压力指示和控制仪表。常用的有YXA-150和YZXA-150型两种。电接点压力表和真空表是在普通弹簧管压力表的基础上附加了电接触点和引线盒等组成，电气接线见图2-6所示。电接点压力表经常用在制冷压缩机的超压报警或自动停开车中。压力表指针上有动触点2，表盘上有两个可调的指针，指针上分别有静触点1和4。当压力超过上限给定数值（此数值由静触点4的指针位置确定）时，动触点2和静触点4接通，电笛响；若压力过底时，则动触点2和静触点1接通，绿色信号灯3亮。静触点1、4的位置可根据需要灵活调节。二、压力控制器压力控制器又称压力继电器和压力调节器，是一种由压力信号控制的电气开关。（一）YWK系列压力控制器 YWK系列压力控制器是一种两位式电触点压力控制仪表，在所调定的上、下限位发出通路和断路的电气信号。在制冷系统中分为保护性和调节性两种，从运用范围通常分为低压控制器和高压控制器（包括中压）两种。高压控制器的作用是限制制冷系统的排气压力不超过一定的限度，以保障安全。若排出压力超过调定值，则要求控制器切断电动机电路，使压缩机停车，并发出报警信号，停车后不得自动复位。中压控制器的作用是限制双级压缩机的排气压力不超过一定限度，以保证正常运转。在超中压停车时，同样不得自动复位。低压控制器除了控制制冷系统中蒸发压力不致过底外，在小型制冷装置中可以代替温度控制器来控制压缩机的开停车。在大中型制冷装置中还常常用来控制压缩机能量调节的卸载机构。因此，YWK型温度控制器就是根据制冷系统的这些要求来设计的。现以YWK-22型压力控制器为例说明其工作原理，其结构见图2-7所示。图2-7 YWK-22压力控制器机械结构图1 工作原理 它是将高压（冷凝压力）过高保护和低压（蒸发压力）过低保护两部分合并组装在一个器壳内。高压部分在控制器右方，低压部分在控制器左方。当系统管路中压力升高，气箱内波纹管被压缩，压力超过上限，波纹管上顶杆克服弹簧力，顶动电气开关。开关动作，触头变位，切断电路使机器停车。高压部分的开关动作后，跳脚板上凸出边缘即被扣住。嵌受动复位按钮，可使其脱扣，回复正常。低压部分的“运转抽空”旋钮为一机械装置。旋杆末端剖去二分之一，注“抽空”方向旋转90，使未剖部分挡住跳脚板，不准往回移动，因而使原被压紧的开关不能松开，等于暂时切断这一部分的保护。往“运转”方向旋回90，剖去部分不能再挡住跳脚板，仍恢复原有的保护作用。2电气线路 YWK-22电气接线见图2-8所示。图2-8 YWK-22型电气接线图YWK-22的高、低压分别设置两个刻度窗口，各只设一根上、下限位停车红针，随主弹簧调定。另一限位压力值，则需按常规算出。例如：高压部分主刻度红针调定在13.7bar时，上限位断路停车，其幅差刻度为2bar，则下限位通路启动为（13.7-2）=11.7bar。低压部分主刻度红针调定在300mmHg时，下限位断路停车，其幅差刻度为0.5bar，则上限位通路启动为（-300mmHg+0.5bar）=0.1bar。而对于调节用的控制器，则主刻度上设置两根指针，一根是主针，随主弹簧指出一个限位，另一根为副针，将幅差刻度折算到主刻度上，表示另一个限位。为了进一步区分断路和通路限位，两根针涂成红、绿两色，红针表示断路压力值，绿针表示通路压力值。 3使用与调整 （1）YWK-22 高压气源必须从高压排气阀前（即阀与机器之间）接出；低压气源必须从低压进气阀前接出，如图2-8所示。有的机器低压气源接口已经设在进气阀后（即阀与机器之间，特别是小型氟里昂几的三通阀）抽空时需将控制器顶部的“抽空运转”旋钮往抽空方向旋转90，若气源接口如图2-9所示，抽空时可不用旋此旋钮。YWK-22型压力控制器的压力设定根据使用地区、机器类型、水源等情况的不同而设定。一般常规规定：高压切断值：氨系统为13.7bar（表压）；R12系统为10.8bar（表压）；R22系统为13.7bar（表压）。低压切断值：蒸发压力高的系统，可按较蒸发压力低5所对应的饱和压力设定，蒸发压力低的系统则需结合机器密封和油泵的吸油能力来设定。YWK-22型压力控制器出厂设定值：高压部分：上限停车，主刻度在13.7bar，断路，红针，幅差刻度2bar；下限启动，（13.7-2）=11.7bar通路。低压部分：下限停车主刻度300mmHg断路，红针，幅差刻度0.5bar，上限启动-300mmHg+0.5bar=0.1bar通路。压力调整：YWK-22型主刻度调整需转动大弹簧上端调节花盘，调节调节螺杆。自动停车的一根红色指针可随调节上下移动，指出停车压力。低压部分幅差刻度调整，需转动幅差调节花盘。YWK系列主刻度和幅差刻度都有放松锁紧装置，主刻度调节花盘用防松螺钉如图2-10所示；幅差刻度采用双螺母锁紧，调整时必须先取下或松动锁紧装置才能调整，调整完毕仍须锁紧。 图2-9 YWK-22的接口 图2-10 防松螺丝（2）YWK-11、YWK-12型压力控制器 YWK-11和YWK-12型压力控制器属于单体结构，控制压力范围为620bar的称高压控制器；控制压力范围为0.56bar的称低压控制器；控制压力范围为600mmHg4bar的称负压控制器。YWK-11、YWK-12（620bar）用做高压调节，由于机器排气管路上气流条件不理想，一般接在油分离器后或高压贮液桶上。YWK-11、YWK-12（0.56bar）用做低压或中压控制。YWK-11、YWK-12（600mmHg4bar）主要用于控制低温蒸发压力。压力信号接出处也应尽可能远离机器，以减少脉冲影响。YWK-11、YWK-12压力设定：各使用单位可根据需要自行设定。其出厂设定值如下（见图2-11、2-12、2-13）：上限位启动幅差刻度（bar）下限位停车（bar）图2-10图2-11图2-12（620）bar（0.56）bar600mmHg4bar主刻度10bar通路、绿针主刻度4bar 通路、绿针主刻度1bar 通路、绿针210.510-2=8断路、红针4-1=3断路、红针1-0.5=0.5断路、红针图2-11 图2-12 图2-13压力调整：YWK-12主刻度调整转动顶部旋钮；幅差调整转动幅差调节花盘。其主刻度调节花盘有防松螺钉，调整前必须先取下防松螺钉才能调整。调好后仍须将防松螺钉旋紧，旋紧时要试凑调节盘花牙，凑准后才能旋进。幅差刻度采用上、下两对螺母锁紧，上面两个锁紧螺母出厂前已经调好，并涂上固定漆，因此不能随意拨动。如需调整幅差刻度，只拨动下面两个锁紧螺母即可。先松下压紧螺母，再旋动调节螺母，调完后仍将双螺母锁紧。幅差调过之后，须将所调幅差折合到主刻度上，将副指针也作相应调整（主针系出厂时已校好不可移动）。主刻度和幅差调整合适后，副指针也作了相应改变，则控制器的上下限和通断调定从刻度窗主副针上直接读出。YWK-11、YWK-12均属上限通路、下限断路控制器，如电接点改接之后，应将刻度板上红绿针对调。由于主针和副针结构不一样，不能互换使用单位可将指针重新涂漆。在低温、低压下使用时，连接管高出绝缘层不得少于300mm，以免控制器壳体结霜。三、YSG-01型电感压力变送器（一） 作用 YSG-01型电感压力变送器用于测量气体、液体的压力，能就地显示，也能将被测容器或管道的压力传送至控制室集中检测。仪表还具有压力变送功能，在负载不大于1.5kg时，能输出010mA的支流电讯号，可与自动电位差计、TDF-01型分级步进调节器等配合使用，以达到自动控制的目的。（二）结构与工作原理 YSG-01型电感压力变送器的结构见图2-14。图2-14 YSG-01电感压力变送器结构图仪表的压力检测部分采用波纹管和杠杆结构，工作时，压力进入气箱和波纹管之间的空间内，通过波纹管上的杠杆将压力集中传送至杠杆右端的主弹簧即与波纹管的压力相抗衡，不平衡力使杠杆产生转动，弹簧里相应改变以达到新的平衡。（三）主要技术数据 YSG-01型电感压力变送器的主要技术数据见表2-3。表2-3 YSG-01型主要技术数据名称参数测量范围760mmHg0.5Mpa，01.6Mpa精度等级1.5级输出电流010Ma，D.C负载阻抗01.5K工作环境温度-10+50供电电源220V（+20V，-30V）50Hz+1Hz，A.C不大于3VA相对湿度80%第三节 压差控制类两个压力的差称压差。测量压差的仪表通常称压差计。工业上测量压差的目的在于测量流量或液位。因此，压差计通常和节流装置配合使用，以便测量液体、气体或蒸汽的流量。有时也单独使用来测量压差、液位或真空。这里主要介绍制冷系统中常用的压差控制仪表。一、CWK-22型压差控制器（一） 作用CWK-22型压差控制器为制冷压缩机油压力保护装置。主要用于保证压缩机润滑油泵具有一定的油压。当压缩机油泵压力与曲轴箱压力的差值在一定时间内达不到调定值时，压差控制器会切断机器的电源停止机器的运转并发出报警信号。（二） 结构与工作原理CWK-22的结构原理见图2-15所示，其电气线路见图2-16。图2-15 CWK-22型压差控制器机械结构图 图2-16 CWK-22型压差控制器电气线路图CWK-22型压差控制器主要由气箱、调节弹簧、微动开关和延时机构等部件组成。其上部气箱与机器曲轴箱连接，下部气箱与油泵出口管路连接。压缩机运转时，低压气体压力（曲轴箱压力）作用在上部气箱的波纹管上，油压作用在下部气箱的波纹管上。上下两个作用力作用在一条直线上，但方向相反，它们之间的压力差由主弹簧来平衡。当油压与吸气压力的差值小于调定值时，在主弹簧的作用下，跳板7断开微动开关触点1、3，接通触点1、2，此时电热丝开始通电加热双金属片，延时开始，欠压指示灯亮。另一方面机器启动线路继续接通，保持压缩机继续运转。在一定的延时时间内，如果油压与吸气压力之差值达到调定值，在主弹簧的作用下，跳脚板7推动微动开关，推动延时开关，使触点1、3闭合，切断延时机构，欠压指示灯灭，正常运转灯亮，机器正常运转。如果在一定的延时时间内油压与吸气压力的差值仍小于调定值时，由于被加热的双金属片的热变形，推动延时开关，使触点4、5接通，机器启动线路切断，机器停止运转，事故信号灯亮。同时触点2、4切断，加热丝和欠压指示灯断电停止工作。油压不会严重地损坏机器，使活塞拉缸、机器抱轴等，因此对油压必须引起高度的重视。油压不足往往由于油泵严重磨损、滤网堵塞或油大量呈泡沫状等原因造成，要使油压恢复正常必须先排除这些故障。因此CWK-22型压差控制器设置了人工复位按钮。油路出现故障后，延时开关的凸钮被机械扣住，不能自行复位，只有故障排除后人工按动复位按钮，使延时开关的凸钮被释放，机器才能重新启动。压缩机开始启动时，机器主轴由静止逐渐达到额定转数。在未达到额定转数之前，油泵压力显然不足，油压差小于调定值，但这属于正常现象，油泵的压差控制器必须去除机器启动这一段时间，也就是应做延时控制，否则机器将启动不了。另外在机器运转时由于某种暂时原因也会造成油压波动，甚至暂时降到危险油压以下，但经过数秒钟以后，油压往往能自行恢复正常。为避免不必要的频繁停车，油压差控制器都需要设置延时机构。（三） 使用与调整1控制器刻度板上的红色指针表示能够长期工作的必须油压设定值。红色指针指示值由主弹簧决定，是控制器的上限位油压。下限位油压等于红针指示数值减去微动开关的回跳差值（开关差），表示只能够短时间工作的危险油压。2根据机器的型号不同，油压差有不同的设定值。一般无能量调节装置的机器，油压只用于克服油路的阻力损失，可调红针指1.2bar；有能量调节装置的机器，压力油需作能量调节装置的动力，可调红针指1.5bar。3油压差刻度的调整：打开盒盖，拨动调节花盘，向右拨为压紧弹簧，加大刻度。向左拨为放松弹簧，减小刻度，所调刻度就是红针所指示的必须油压。一般CWK-22型压差控制器出厂时调定值为：必须油压1.5bar、红针，延时时间60秒。4CWK-22的延时时间可在4560秒之间调节。延时时间长短可不同型号机器说明书来确定。老式机器一般调在60秒，新式机器转数在1000转/分以上的调45秒。5欠压指示灯除在欠压时给操作人员以光亮信号外，还能对延时机构进行检验。启动时灯不亮，或超过调定延时时间灯不灭即说明延时机构有问题。（四） 主要技术参数压差控制范围：0.54bar；不可调压差：0.2bar；延时时间：4560秒；电源：交流220V，50Hz；开关触头容量：3A；欠压指示灯：交流6V微型指示灯泡；适用制冷工质：氨、R12、R22。二、CWK-11型压差控制器（一） 作用CWK-11型压差控制器为液泵压力保护装置，主要由于保证液泵运转时能有最低的压头，以免发生气蚀现象。当液泵出口与进口压差小于设定值时，CWK-11型控制器能自动切断泵的电源，使泵停止运转，对泵起保护作用。（二） 结构与工作原理CWK-11的机械结构见图2-17，电气线路见图2-18。它是一种本身不带延时机构的压差控制器，使用时应外加延时继电器。CWK-11的结构原理与CWK-22基本相同。泵运转时，如果泵出口与进口的压差值低于指针指示刻度值时，主弹簧使底部波纹管伸长，拨动微动开关使触点2、1接通，延时继电器被接通。在调定的延时时间内（约15秒）压差仍达不到设定值时，将切断泵的电源，停止泵的运转。若在设定时间内压差达到设定值，在主弹簧的作用下触点2、1断开，时间继电器切除，触点2、3接通，泵正常运转。当泵刚启动时，泵出口与进口的压差还没建立起来，使用延时继电器可保证泵在启动建立压差过程中，泵能够运转。使用延时继电器还能避免因压差波动，暂时欠压而出现不必要的停泵，减少泵开、停的次数。图2-17 CWK-11机械结构图图2-18 CWK-11电气线路图（三） 使用与调整1刻度板上指针表示泵能够安全运转的最低压头。指针数值由主弹簧来决定，是CWK-11的下限数值。上限数值等于指针数值加上电气开关的动作差值。2调整指针设定值时，需取下盖板，拨动弹簧上边的调节花盘即可。设定值的调整应视系统的具体情况而定。设定值太低，泵虽然能够运转，但容易出现气蚀；设定值太高，往往在调定的延时时间之后才能达到，容易自动停车。所以应根据系统情况调定适当值。三、JC-3.5型油压差控制器（一） 作用JC-3.5型油压差控制器也为压缩机油压保护装置。其作用与CWK-22基本相同。（二） 结构与工作原理JC-3.5型油压差控制器和CWK-22型压差控制器的结构与工作原理基本相同。主要由感压元件（两个波纹管）、主弹簧、压差开关、加热器、双金属片、延时开关等组成。其结构图和工作原理图见图2-19和图2-20。工作原理请参见CWK-22。图2-19 JC-3.5型油压差控制器结构图图2-20 JC-3.5型油压差控制器电气原理图（三） 使用与调整1压力差的调整：JC-3.5型油压差控制器的压差调整范围为：2.53.5bar，调整时可根据压缩机的要求调定压差值。在低压气箱处有一压差调节齿轮，转动齿轮即可改变压差值，压差值的大小由指针指出。2控制器前盖正面有试验按钮，供随时测试延时机构的可靠性。当压缩机正常工作时，将按钮按箭头方向推动，当推动时间超过调定的延时时间时，如能切断机器的电源，则说明延时机构正常。3延时机构每动作一次，需一定时间（5分钟）待双金属片冷却后，压缩机才能重新工作。4JC-3.5控制器可用380V和220V两种电源。如用220V电源时，X-D1之间虚线不接；当用380V电源时，X-D2之间虚线不接。第四节 液位控制类对于液位进行测量、报警、控制的自动化仪表称为液位控制仪表。对液位进行测量的目的一是计量，即靠测量液位来确定容器或贮罐内液体的数量，一是监视容器内的液位，使之保持在一定的高度范围内。在制冷系统中液位测量的目的多数是属于后一种。常用的液位控制器有：一、 UQK-40型浮球液位控制器（一）作用UQK-40型浮球液位控制器适用于氨、R12、R22等制冷剂为工质的制冷系统，主要用来检测和控制制冷装置中贮液容器内液位的高低，并使其保持在一定的范围内。它的可控范围在60mm以内。（二）结构与工作原理UQK-40型浮球液位控制器由两部分组成：阀体和电气盒。阀体结构见图2-21，电气盒接线见图2-22。图2-21 UQK-40型浮球液位控制器结构图 图2-22 电气盒接线图工作时，阀体内不锈钢浮球随液面浮动，浮球上的阀杆即跟随在线圈内上下移动，使线圈电抗发生变化，输出位移信号。电气盒的晶体管开关线路，将送来的交流电压信号经桥式整流变为直流信号，再与给定的直流电压叠加，使双稳态开关电路按照所调液位导通，吸动继电器触头，以起控制作用。（三）主要技术性能1 电源：交流220V（+10%，-15%），50Hz5%；2 液位控制范围：060mm；3 阀体工作温度：-45+60；4 电气盒使用环境：温度-5+50，相对湿度85%。（四）安装、调试与维修1 安装：（1）UQK-40型浮球液位控制器的起始液面用红漆标在阀体外壳的下部：画有“A”为氨起始液面，“F”为氟里昂起始液面。安装时应以起始因为们为水平基准，并作正、侧两个方面的垂直吊线。（2）通常低压循环贮液桶应装上下两个液位控制器，下面一个控制正常液位，上面一个控制超高液位；中间冷却器可安装一个液位控制器，控制工作液位。安装时按照制冷工艺图纸要求的标高安装。（3）控制器下部接管应倾斜15以上，以免油路堵塞。（4）为拆检方便，阀体上下接管均应加装关闭阀。（5）阀体内部充有低温内氨液，外部一般不包隔热层，经常被冰霜包住，线包室内也容易积水结冰，必须注意将上盖密封橡皮放正压紧，若稍有缝隙，外界水气进入线包室内，会使线包受潮。（6）电气盒安装地点要远离潮湿和有腐蚀性气体的地方。2 调试（1）UQK-40型液位控制器的浮球上下浮动经过调定的上下液位时，继电器动作特点是：浮球上浮经下液位时，继电器不动作，直至上浮到上液位，继电器断开。浮球下降经上液位时，继电器不动作，直至下降到下液位，继电器闭合。（2）浮球发出下液位信号的最低位置，约在浮球沉到距底部1cm高度左右；发出上液位信号的最高位置，约在浮球升到距顶部1cm高度左右。（3）控制器电气盒内，带有刻度16的旋钮是高度旋钮，用于调整上下液位间的相对高度。刻度单位为cm。左上角带锁紧螺母的小旋钮是调零旋钮，用于在低温下调定起始下液位。（4）可调液位范围的确定原则是：在正常运转情况下，以供液电磁阀不频繁动作为准。通常卧式桶可调范围为4cm，立式桶可调范围为6cm。（5）调定的下液位只表示桶内相应高度的一定位置，在制冷工艺中，只要求在桶内垂直高度的1/3左右有下液位信号发出，能使主阀供液即可。（6）当线包处于-30以下低温条件时，因电阻值改变很大，可能使下液位信号显著下移，以至发不出信号，这时可转动调零旋钮，将下液位信号调出。调好后将锁紧螺母拧紧。（7）联接报警液位接头应注意接在上控制器的上液位位置，即电气盒内接头“6”处。3 维修（1）每年需校验一次电气盒。可与设备检修同时进行。（2）液位变化信号发出呆滞或无信号发出的原因，多由于线包受潮或受腐蚀损坏所致。若是线包受潮，可取出烘干，也可在干燥通风处自然干燥，然后测量其电阻值，若电阻值达到或接近原标定电阻值，仍可使用。若线包已损坏，则需更换新线包。若无线包更换，则可拆去已损坏的漆包线，在原线圈的骨架上用直径为0.23mm的漆包线绕1000匝，在常温下测其阻值约为480500左右即可，绕好后涂环氧树脂等防潮涂料，用原电气盒重新调试后再用。若冷冻油进入液体平衡管，则排除管内冷冻油。（3）若液位变化信号发出过于频繁，则可能是调定的上下液位差过小，一般应调在“4”“5”。另外停止使用的时间过长，液位计壳体外的冰霜全部融化，当再次投入使用时，因液位计内氨液大量蒸发，使不锈钢浮球不断跳动，误发信号。这种现象当气体消除后故障即随之消除。（4）如发现指示表头读数超过400A（或控制箱上指针进入红色区域）表示线包已损坏，或是线路故障使线包开路，应及时检修。二、 UQK-41、UQK-42、UQK-43型浮球液位控制器UQK-41、UQK-42、UQK-43型浮球液位控制器为玻璃管浮球开关式液位控制器，由玻璃管液位指示器和浮球开关两部分组成。它们的浮球开关，均采用无触点式接近开关，具有无磨损、无火花、动作灵敏等优点。为了控制不同介质在同一容器中的液位，按照介质的液体密度，浮球也相应作成不同的密度，为适用制冷装置油位控制要求，采用短浮球密度为0.78左右，长浮球密度为0.55左右。UQK-41、UQK-42型液位控制器采用短浮球，其密度介于氨液和冷冻油的密度之间，沉于氨液面而又浮于油面，通常又称为油位控制器。UQK-41型常用于氨制冷系统中氨液和冷冻油共存的容器放油，UQK-42型常用于机器加油。UQK-43型采用长浮球，其密度轻于氨液，能指示和控制氨液液位。UQK-43的玻璃管有500mm长，用于中间冷却器和卧式贮液桶，不仅可控制工作液位，而且能发出超高液位报警。通常又称为氨液液位玻璃管控制器。（一）结构和工作原理UQK-41、UQK-42、UQK-43各型号的结构和工作原理基本相同，只是个别元件不同。玻璃管显示部分两端为内带钢球的安全阀，以防止玻璃管因意外事故破碎时液体外流，玻璃管四周有保护支架和有机玻璃护罩，控制液位的无触点接近开关胶木盒的支脚固定在支架上。UQK-41型的机械结构图如图2-23。图2-23 浮球液位控制器机械结构图接近开关是由晶体管、变压器、电阻、电容等组成的开关电路，装在一个胶木盒内，该和的安装位置，就是所设定的控制液位。当浮球进入开关的工作区时，开关即发出位式控制讯号，根据所设置的开关数目，可发出两位式或多位式讯号。浮球进入开关工作区前，继电器触头常开，进入工作区时触头吸合，超过工作区后触头又回复常开状态。根据浮球开关的通断特性，无论是下限位加油或上限位放油，都应设置自保触头，而到另一限位停止加油或停止放油。如果要求两位控制，用一个接近开关或两个接近开关都可以，可根据不同场合选用。需要注意的是，用单接近开关时，上、下限位的中间区域由浮球的长度决定，区间小且不可调。用双接近开关，上下限位可在玻璃管长度范围内进行调节。（二）主要技术参数电源：交流220V（+10%，-15%），50Hz5%；输出电压：高电位10V，低电位0.5V；输出电流：100mA；最小液位控制：25mm；重复定位精度：0.1mm。（三）安装、调试与维修1、安装（1）因UQK-41、UQK-42、UQK-43型液位控制器是用玻璃管指示液位，应注意不要装在易受撞击处，电气盒宜安装在无腐蚀性气体的地方，一般置于控制柜内。（2）玻璃指示器应作垂直吊线安装，不得歪斜。为使安装准确可靠，安装时可先用与玻璃管尺寸一样的金属件代替玻璃管装上，待焊接好后再换上玻璃管试压。试压时应将浮子取掉，试压后再装上。（3）机器和容器的放油和加油的高度，由可移动的晶体管接近开关盒根据需要情况定位，一个电气盒只能两个开关胶木盒。（4）UQK-41用于容器放油时，其下端应直接接在容器下部有油处。用于洗涤式油分离器时，其上端必须接在氨液面以下，见图2-24，并且注意上端接口距离氨液面的高度应大于UQK-41上下两限位的控制高度，如果上端接口距氨液面太近，放油时，氨液面低于上端接口，玻璃管内氨液挥发，将出现油反冲的假油面，影响正常放油。（5）UQK-42型是用于机器加油，一端接曲轴箱上半部，一端接在油面以下低于进油管处，见图2-25。下限位直接启动加油泵和打开加油电磁阀，上限位停泵关阀。若是几台机器，可同时加油，各自关阀，但停泵必须联锁，在最后一台机器加油到位后才允许停泵。图2-24 洗涤式油分离器用UQK-41的安装 图2-25 压缩机用UQK-42的安装（6）UQK-43型适用于高压、中压容器的液位指示和控制。如卧式贮液桶、中间冷却器等。因UQK-43型的玻璃管有0.5米长，除了维持正常液位外，尚有多余的高度可设报警液位加接报警信号。只要在报警液位高度处加装一个接近开关，其发出的报警信号接至声、光显示或排液电磁阀即可。（7）安装前玻璃管要清洗干净，否则易卡住浮球。（8）为保证晶体管接近开关工作稳定可靠，设计中使用了稳压电源，但该稳压电源无过载保护，安装接线时注意不能短路。另外，稳压电源的稳定范围是有一定限度的，若交流输入电压低于170伏，将产生误动作。此时应加装调呀器或磁饱和稳压器。（9）接近开关高频磁场存在着边缘效应，为避免此时磁场相互干扰引起误动作，安装时两接近开关最小距离不得小于20毫米。同时接近开关检测线圈应远离铁磁性物体，以免引起高频磁场磁通畸变，影响液位计控制精度。（10）UQK-41、UQK-42、UQK-43型都不宜直接焊接在低压桶上，否则氨液将使玻璃管整个被冰霜裹住难以拆卸。假设玻璃管破裂，由于低压不足以使弹子阀压紧阀口，将造成严重跑氨事故。2、调试（1）UQK-41型和UQK-42型的结构是完全一样的，只是因工作状况不同而分别用于放油和加油。UQK-41用于容器自动放油，浮子进入上限位接近开关则电路接通，进行放油；浮子进入下限位接近开关则电路断开，停止放油。UQK-42用于机器自动加油，浮子进入下限位接近开关则电路接通，进行加油；浮子进入上限位接近开关则电路断开，停止加油。因此若要将UQK-41型改为UQK-42型，只要将上、下两晶体管接近开关互相调换即可。（2）试验晶体管接近开关动作是否灵敏，可先将其接通电源，然后用铁棒在其中间上下移动，如开关胶木盒中有响声，说明动作灵敏。3、维修（1）UQK-41、UQK-42、UQK-43型液位控制器经常出的故障多发生在电源电气盒部分。在安装和操作过程中，千万要注意不能使直流12伏稳压电源短路，否则电压调整管烧坏，直流无输出，晶体管接近开关就不能工作。（2）当浮球进入开关工作区，继电器不发讯号时，首先检查继电器线圈是否开路或烧坏，若是新继电器，检查以下机械部分是否被卡住。若继电器无问题，则是接近开关损坏，一般只要换一个接近开关即可。（3）液位控制器使用一段时间后，要及时排污。因油位控制器沉积油污太多将影响浮球正常工作。排污时应将上下两端针形阀先关闭，再拧开阀底排油污螺塞，然后逐渐打开两端针形阀，上端只需打开少许，下端只需开到能流油污即可。油污排尽要及时关闭，并拧紧排污螺塞。如果玻璃管上有油污，也要及时进行清洗。三、 YZK型氨液位控制器 YZK型液位控制器的结构与UQK-40大致相同，但多一个能指示出液面位置的表头，可用于高压桶的液位控制。第五节 流通控制类一、 电磁阀（一）概述电磁阀是一种开关式常闭自动阀门，其动作可以由压力控制器、温度控制器、液位控制器或其它控制装置及手动开关发出的电讯号控制。在制冷系统中安装在多种流体管道中来控制气体或液体的流通，它是实现制冷装置自动化的重要自控执行元件之一。电磁阀分为直动式和导压式两大类，直动式电磁阀是直接吸动阀芯以启闭阀口；导压式电磁阀系运用小阀口启闭大阀口。导压式又可分为连动式、继动式和导阀式三类。连动式电磁阀的线包较大，并且一种口径一种线包，因此不拟采用。继动式和导阀式电磁阀不论口径大小，均用同一种线包。继动式电磁阀的小阀口和大阀口作在一个阀体上。导阀式电磁阀的小阀口和大阀口分作成两个阀体，即导阀和主阀，导阀和主阀可以分开安装，用导压管连接；也可以在主阀的阀体上打导压孔，将导阀直接拧在主阀盖上，连接成电磁主阀。通常直动式电磁阀只用于很小的口径，继动式用于中、小口径，导阀式用于大、中口径。ZCL系列电磁阀均为小口径，通径为3，6，10，15，20毫米五种，更大一点的口径则作成主阀或电磁主阀。ZCL型电磁阀口径的选用，可根据制冷系统采用的管路通径，配相同的规格。（二）结构与工作原理ZCL-3型电磁阀为直动式，结构如图2-26所示。ZCL-3型电磁阀的上半部分为电磁线包部分，线包由高强度漆包线绕制而成。下半部为阀体，阀体用隔磁导管将工质封闭。隔磁导管用反磁不锈钢材料制成，动铁芯、定铁芯均用软磁不锈钢材料作成，阀针用非磁性不锈钢制成，阀针铆在动铁芯上，阀座用聚四氟乙烯作成。工作原理：线包通电产生磁场，吸上动铁芯带动阀针上移，阀口开启；线包断电，磁场消失，动铁芯和阀针靠自重和弹簧力使阀芯落下，阀口关闭。工质流经直动式电磁阀时无压力损失。ZCL-3型电磁阀结构为自动定芯式，工作灵敏可靠，常用作导阀。ZCL-6、10、15、20型电磁阀的小阀的上半部全部采用ZCL-3型结构，小阀座做在阀盖上，大阀芯做在活塞上，大阀座做在阀体上，其结构见图2-27所示。当线包通电时，先将小阀口打开，使活塞腔降压，活塞因上下压差而浮起，大阀口即开启。线包失电，由活塞上直径1毫米的平衡孔使活塞上下均压，自重和弹簧力使活塞落下，将大阀口关闭。继动式电磁阀在工质流动时，有压差损失，全开压力损失为0.14bar。图2-26 直动式电磁阀 图2-27 继动式电磁阀（三）主要技术参数ZCL型电磁阀的主要技术性能如下：1、 适用工质：氨、R12、R22。2、 电源：交流220V（+10%，-15%），50Hz。3、 最大工作压力：20bar。最大开启压差：16bar。4、 最高工作温度：+120。最低工作温度：-60。5、 继动式开启压差：微开0.07bar，全开0.14bar。二、 主阀（一）概述主阀是导压控制型的自动阀门，主阀必须与导阀配合使用，并由导阀控制启闭，在一定条件下还可以得到比例启闭。导阀常采用ZCL-3型电磁阀和ZZH型恒压阀。ZFS型主阀适用于以氨、R12、R22为制冷剂的制冷系统管路中作为自动控制的执行元件，控制工质在管路中的流动。ZFS型主阀有液用、气用之分，特殊情况下液、气也可以互用。液用主阀只有常闭型，气用主阀则有常开、常闭两种。ZFS型主阀的通径有Dg32、50、65、80、100、125、150七种。其中Dg32、50、65三种结构相同，Dg80、100结构相同，Dg125、150结构相同。可提供的类型见表2-4所示。表2-4 通径（mm）型号32506580100125150ZFS-00YB液用常闭ZFS-00QB气用常闭ZFS-00QK气用常开型号中ZFS为主阀的基本型号，通径以毫米表示，Y表示液用，Q表示气用，B表示常闭，K表示常开。ZFS型主阀口径的选用，可根据所安装的管路通径，配用相同的规格。若无相同规格，可选用大一档通径。常开常闭的选择需要根据制冷工艺决定。使用常闭型主阀要注意两个问题：一是有压力损失，二是反压差大到一定值时，会将阀芯顶开。因而在低压管路要设法消除压力损失，对可能出现反压差大的管路要考虑止逆。（二）结构与工作原理主阀结构见图2-28、2-29、2-30。主要零件有：阀体、阀盖、阀芯、活塞杆、活塞、活塞套、弹簧等。图2-28（P48图3-30，液用常闭主阀）图2-29（P49图3-31，气用常闭主阀）图2-30（P50图3-32，气用常开主阀）阀体（或阀盖）上设有手动顶杆，必要时可用顶杆将活塞组件顶起，使常闭型主阀阀芯开启、常闭型主阀阀芯关闭。活塞上开有直径1毫米的平衡孔。为防止污垢进入，主管和导管上都装有滤网。主阀通径3265毫米，其阀芯用聚四氟乙烯制成锥体，主阀通径80毫米以上均制成平面。对液用常闭型主阀，活塞上腔经导压阀接至较主阀进