冰箱產(chǎn)品開發(fā)過程中新型試驗(yàn)方法的探討

郭 策 馬小軍 郝 倩 劉志成

（惠而浦（中國）股份有限公司 合肥 231283）

引言

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(gè)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(shí)間，那么采用新型試驗(yàn)方法就至觀重要。

新品開發(fā)主要分為兩個(gè)階段:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段和性能驗(yàn)證階段。本文主要從三項(xiàng)新型型式試驗(yàn)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(yàn)方法、試驗(yàn)儀器、試驗(yàn)材料對縮短開發(fā)周期的重要作用。

1 智能溫控冰箱程序測試方法

1.1 技術(shù)現(xiàn)狀

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(kuò)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(xiàng)，由于控制程序特有的專業(yè)性和復(fù)雜性，現(xiàn)有的開發(fā)模式是編制程序→工裝驗(yàn)證→程序修改→整機(jī)驗(yàn)證→程序修改→工裝驗(yàn)證→……，反復(fù)進(jìn)行。由于工裝驗(yàn)證很難模擬所有工況狀態(tài)，而整機(jī)驗(yàn)證又過于宏觀（僅能根據(jù)溫度變化推測負(fù)載的動作情況），所以控制板一直存在開發(fā)周期長，潛在風(fēng)險(xiǎn)大等問題。

1.2 預(yù)期目標(biāo)

目前各個(gè)冰箱企業(yè)均設(shè)有型式試驗(yàn)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(jìn)行采集，將風(fēng)扇、風(fēng)門、加熱絲等負(fù)載的動作轉(zhuǎn)換為性能實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，利用采集器采集所需要的信號，從而將各負(fù)載的動作細(xì)節(jié)與溫度曲線同步記錄在試驗(yàn)曲線中，則易于觀察，易于記錄，可大大減少試驗(yàn)人員的工作量，且對所有異?，F(xiàn)象都能夠?qū)崟r(shí)記錄，記錄時(shí)間誤差在30 s以內(nèi)。試驗(yàn)人員根據(jù)記錄曲線，對比試驗(yàn)規(guī)格，即可對程序執(zhí)行的情況進(jìn)行分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

1.3 實(shí)現(xiàn)方法

型式試驗(yàn)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(dǎo)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(yàn)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(fù)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(yàn)設(shè)備進(jìn)行采集和記錄

冰箱上運(yùn)行的負(fù)載主要分為強(qiáng)電和弱電兩種，其中弱電負(fù)載主要是12 V（部分為5 V或15 V，實(shí)現(xiàn)方法相同），使用一個(gè)簡單的電路板，計(jì)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(shí)驗(yàn)室測試設(shè)備采集口相接（圖1）。當(dāng)此負(fù)載運(yùn)行電壓調(diào)高、調(diào)低、開啟、關(guān)閉時(shí)，測試設(shè)備轉(zhuǎn)換出不同的測試數(shù)值，并生成運(yùn)行曲線（圖2），根據(jù)數(shù)值的變化即可判斷負(fù)載的動作。

對于強(qiáng)電負(fù)載，目前的產(chǎn)品只有開和斷兩種狀態(tài)，雖然不能將強(qiáng)電直接分壓為毫伏級電壓，但強(qiáng)電的通斷實(shí)際上是靠12 V的控制電源驅(qū)動對應(yīng)的繼電器來實(shí)現(xiàn)的。即負(fù)載開啟的時(shí)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(jìn)行監(jiān)控，也就是對強(qiáng)電負(fù)載進(jìn)行監(jiān)控。與弱電負(fù)載的監(jiān)控實(shí)現(xiàn)方式相同，區(qū)別僅在于接電位置不同。

2 電子式定時(shí)器對冰箱溫度控制器參數(shù)的測定方法

2.1 技術(shù)現(xiàn)狀

溫控器是控制冰箱工作的電器元件，一個(gè)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(jì)需要通過以下幾步：溫控器設(shè)計(jì)→整機(jī)驗(yàn)證→參數(shù)修改→整機(jī)再次驗(yàn)證可能樣機(jī)驗(yàn)證的次數(shù)需要重復(fù)進(jìn)行幾次才能最終確定溫控器的參數(shù)，周期較長。

2.2 預(yù)期目標(biāo)

電子式定時(shí)器原理通過控制冰箱電源的通斷時(shí)間來控制壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。本方法利用某型號定時(shí)器（圖3）來實(shí)現(xiàn)溫控器參數(shù)的測定，成本低廉而且大大縮短試驗(yàn)時(shí)間。

2.3 實(shí)現(xiàn)方法

首先在溫控器感溫包處布上熱電偶，然后對電子式定時(shí)器設(shè)定停機(jī)和開機(jī)的時(shí)間，通電進(jìn)行測試，通過調(diào)整設(shè)定的時(shí)間來使冰箱內(nèi)部達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的特性溫度（圖4），此時(shí)測出的溫控器的開停點(diǎn)即為冰箱運(yùn)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(shí)際驗(yàn)證，按此方法確定的溫控器參數(shù)，能夠很好的重現(xiàn)定時(shí)器控制的曲線，一致性較好（圖5）。

3 遇水變色油墨對風(fēng)冷冰箱密封改進(jìn)的試驗(yàn)方法

3.1 技術(shù)現(xiàn)狀

目前市場上風(fēng)冷冰箱的需求量越來越大，隨之各公司對風(fēng)冷冰箱產(chǎn)品的開發(fā)也相繼增多，做過風(fēng)冷冰箱的技術(shù)人員都知道風(fēng)道密封問題是一個(gè)難點(diǎn)。在驗(yàn)證過程中，通常是通過檢查各個(gè)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(shí)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(dǎo)致質(zhì)量隱患。為此，急需一種新的方法輔助進(jìn)行檢測。

3.2 預(yù)期目標(biāo)

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(yùn)用到發(fā)現(xiàn)風(fēng)冷冰箱是否漏風(fēng)及確定漏風(fēng)的位置上。因?yàn)樗畾鈺S著漏風(fēng)之處進(jìn)入相應(yīng)間室，所以利用遇水變色油墨可以準(zhǔn)確的確定漏風(fēng)的位置，以便確定改進(jìn)措施。

3.3 檢測方法

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(fēng)干后即可通電運(yùn)行，將所要測的間室風(fēng)門關(guān)閉即此間室不制冷，如帝度某三門風(fēng)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(yùn)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(fēng)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(jì)來解決此問題。

4 結(jié)束語

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(fēng)冷冰箱密封改進(jìn)方法三個(gè)方面進(jìn)行了論述，運(yùn)用此類方法在冰箱的新品開發(fā)過程中與原有試驗(yàn)?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(yàn)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。