具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种冷媒流动声检测装置，如图1所示，包括检测高压管3、检测低压管4和检测机构(图中未示出)；检测高压管3的两端分别连接空调高压管的输出端和膨胀阀的高压入口；检测低压管4的两端分别连接空调低压管的输出端和膨胀阀的低压入口；检测机构，设置在检测高压管3和检测低压管4上，用于采集空调系统的信号数据，基于信号数据获取冷媒流动声的检测分析结果。

其中，该冷媒流动声检测装置既可在整车中进行检测，便于在实际空调系统运行工况下进行检测；也可应用在台架上进行检测，兼容不同的应用场景。若在整车上进行检测，则需要改制空调管路，即将空调管路连接膨胀阀的部分剪短，留出冷媒流动声检测装置的接入空间，以将冷媒流动声检测装置安装在整车中进行检测。若应用在台架上进行检测，则可直接安装。需要说明的是，冷媒流动声检测装置安装方式与正常空调系统中膨胀阀与空调管路(包括空调高压管和空调低压管)连接方式相同。

具体地，该冷媒流动声检测装置还包括管路连接件1和膨胀阀连接件2，该管路连接件1与空调系统中的空调管路的输出端连接，即该管路连接件1分别与空调高压管的输出端以及空调低压管的输出端连接；该膨胀阀连接件2与膨胀阀的输入端连接，即检测高压管3连接膨胀阀连接件2的一端伸出膨胀阀连接件2外作为高压连接端21，并与膨胀阀的高压入口对应连接。检测低压管4连接膨胀阀连接件2的一端伸出膨胀阀连接件2外作为低压连接端22，并与膨胀阀的低压入口对应连接，再通过膨胀阀连接件2上的膨胀阀连接孔23与膨胀阀固定连接，以直接将冷媒流动声检测装置安装在空调系统中进行测试，安装简单，易操作。需要说明的是，该空调管路以及膨胀阀可为实际空调系统中的系统部件，也可为台架测试中的系统部件，此处不做限定。

本发明提供的冷媒流动声检测装置，包括检测高压管3、检测低压管4和检测机构；通过将检测高压管3的两端分别与空调高压管的输出端和膨胀阀的高压入口连接，将检测低压管4的两端分别与空调低压管的输出端和膨胀阀的低压入口连接，以便通过在设置检测高压管3和检测低压管4上的检测机构采集空调系统的信号数据，并基于信号数据获取冷媒流动声的检测分析结果，实现辅助分析空调系统冷媒流动声的目的。

在一实施例中，如图1所示，检测机构包括数据采集器和与数据采集器相连的压力传感器组件和温度传感器组件；压力传感器组件设置在检测高压管3和检测低压管4上，靠近管路连接件1的一侧，用于检测冷媒压力；温度传感器组件设置在检测高压管3和检测低压管4上，靠近膨胀阀连接件2的一侧，用于检测冷媒温度。

其中，数据采集器与压力传感器组件和温度传感器组件电连接，以采集压力传感器组件和温度传感器组件输出的模拟信号，并根据该模拟信号分析空调系统的冷媒流动声。

具体地，空调系统中膨胀阀的作用为：当高压常温的制冷剂液体通过空调高压管输出至膨胀阀，变成低温低压的制冷剂液体从膨胀阀的输出端输出至空调低压管迅速蒸发，从而实现向外界吸热的目的。可以理解地，在空调系统中，空调高、低压管的输出端与膨胀阀的高、低压的输入端连接，运行过程为高压的制冷剂液体从空调高压管输出至膨胀阀的输入端，变为低压的制冷剂液体再从膨胀阀的输出端输出至空调低压管。

具体地，压力传感器组件设置在检测高压管3和检测低压管4上，靠近管路连接件1的一侧，以采集检测高压管3和检测低压管4上的冷媒压力，同时由于该压力传感器组件设置在靠近管路连接件1的一侧，以解决当前冷媒冷凝压力测试时，将压力传感器设置在空调高压管加注口处，由于空调高压管加注口到膨胀阀的输入端距离较远，存在压降，导致测试结果不准确的问题。本实施例中，通过将压力传感器组件设置在靠近管路连接件1的一侧，以准确检测膨胀阀入口(即输入端)的冷媒压力和出口(即输出端)的蒸汽压力，从而提升冷媒流动声检测的准确率。

本实施例中，通过在检测高压管3和检测低压管4上，靠近管路连接件1的一侧设置压力传感器组件，以准确测试检测高压管3和检测低压管4的冷媒压力，从而提升冷媒流动声检测的准确率；同时，在检测高压管3和检测低压管4上，在靠近膨胀阀连接件2的一侧设置温度传感器组件，可同步测试检测高压管3和检测低压管4的温度，以对膨胀阀的过冷度/过热度进行分析。

在一实施例中，如图1和图3所示，压力传感器组件包括高压压力传感器51和低压压力传感器52；高压压力传感器51设置在检测高压管3上，用于采集检测高压管3的冷媒压力；低压压力传感器52设置在检测高压管3上，用于采集检测低压管4的蒸汽压力；温度传感器组件包括高压温度传感器阵列61和低压温度传感器阵列62；高压温度传感器阵列61均匀设置在检测高压管3的管壁内表面，用于采集检测高压管3内冷媒温度的分布；低压温度传感器阵列62均匀设置在检测低压管4的管壁内表面，用于采集检测低压管4内冷媒温度的分布。

具体地，由于当前的冷媒温度的测试时，一般是在空调高压管管壁表面设置温度传感器，而由于高压管管壁温差无法消除，造成测试误差，此外，由于当前的冷媒温度的测试仅是在管壁上的某一处设置温度传感器，以该处的温度作为冷媒温度。但是，当冷媒中存在明显的气泡时，管壁不同位置的温度不同，尤其在空调高压管中的冷媒存在分层流动时，会造成更大的测试误差。而管壁温差不但是过冷度和过热度测试误差的重要来源，同时也是空调系统中冷媒流动声和流水声变化的重要参数，因此需要降低采集到的温度数据的误差。

本实施例中，通过在检测低压管4的管壁内表面均匀设置高压温度传感器阵列61、在检测低压管4的管壁内表面均匀设置低压温度传感器阵列62，以便采集检测高压管3以及检测低压管4内冷媒温度的分布，便于进行冷媒过冷度、过热度分析，有效解决当前冷媒温度测试的弊端，降低测试误差。

示例性地，如图3所示，其表示高压温度传感器阵列61，该高压温度传感器阵列61在检测高压管3的管壁内表面上均匀设置，即沿检测高压管3的径向每隔45°设置一温度传感器，以形成一环形阵列即高压温度传感器阵列61；低压温度传感器阵列62的设置方式与高压温度传感器阵列61的设置方式一致，为避免重复，此处不再赘述。

本实施例中，通过在检测高压管3上设置高压压力传感器51、在检测低压管4上设置低压压力传感器52，以同步采集检测高压管3的冷媒压力(此时冷媒为液态)和检测低压管4的蒸汽压力(此时冷媒为气态)；同时在检测高压管3的管壁内表面均匀设置高压温度传感器阵列61、在检测低压管4的管壁内表面均匀设置低压温度传感器阵列62，以便采集检测高压管3以及检测低压管4内冷媒温度的分布，便于进行冷媒过冷度和过热度分析，有效解决当前冷媒温度测试的弊端，降低测试误差。

在一实施例中，如图1所示，检测机构还包括与数据采集器相连的振动传感器；振动传感器设置在膨胀阀连接件2上，用于检测膨胀阀的振动信号。

具体地，该检测机构还包括与数据采集器相连的振动传感器(图中未示出)；振动传感器设置在膨胀阀连接件2上，以在采集检测高压管3的冷媒压力、检测低压管4的蒸汽压力以及冷媒温度的同时，同步采集膨胀阀的振动信号，以便根据振动信号分析冷媒流动声。

在一实施例中，如图1所示，检测高压管3和检测低压管4上均设置有透明件7。

本实施例中，该透明件7具体可为耐高压玻璃制成的透明管，该透明管设置在检测高压管3和检测低压管4内部，而检测高压管3和检测低压管4的一周均匀设有开口，以将该透明管通过该开口暴露于外界，以便于测试人员可直观查看冷媒的流动状态(如冷媒分层流动的状态、冷媒气态液态中夹杂气泡的状态以及冷媒完全液态流动的状态)、气泡大小以及分布等特征，便于对冷媒流动声检测装置获取的冷媒流动声的检测分析结果进行二次确认，提高检测的可靠性和准确性。

在一实施例中，如图1和图2所示，管路连接件1包括连接本体11、设置在连接本体11上的第一连接件111和第二连接件121；第一连接件111上设有第一连接孔1111和第一扩孔1112；第一连接孔1111用于连接空调管路和检测高压管3；第一扩孔1112用于填充第一密封件；第二连接件121上设有第二连接孔1211和第二扩孔1212；第二连接孔1211用于连接空调管路和检测低压管4；第二扩孔1212用于填充第二密封件。

具体地，为了完全模拟实际空调系统中空调管路与膨胀阀的连接情况，以符合实际情况，保证测试的真实性。本实施例中，管路连接件1由于完全模拟膨胀阀的输入端，故连接本体11上包括第一通孔和第二通孔，而为了确保密封，保证测试环境不受干扰，则需要对该通孔进行密封操作实现。

本实施例中，管路连接件1包括连接本体11、设置在连接本体11上的第一连接件111和第二连接件121，第一连接件111上设有第一连接孔1111和第一扩孔1112；第一连接孔1111用于连接空调管路的高压管和检测高压管3，第一扩孔1112则可与管路连接件1上的第一通孔对齐，并填充第一密封件实现密封。同理，第二连接件121上设有第二连接孔1211和第二扩孔1212；第二连接孔1211用于连接空调管路的低压管和检测低压管4；第一扩孔1112则可与管路连接件1上的第二通孔，并填充第一密封件实现密封，以完全模拟空调系统中空调管路与膨胀阀的连接情况，保证测试的真实性，且可同时保证测试环境不受干扰。

本发明提供一种冷媒流动声检测系统，包括空调高压管、空调低压管、膨胀阀以及如上所述的冷媒流动声检测装置；检测高压管3的一端与空调高压管的输出端相连，另一端与膨胀阀的高压入口相连；检测低压管4的一端与空调低压管的输出端相连，另一端与膨胀阀的低压入口相连。

本发明实施例提供的冷媒流动声检测系统，包括空调高压管、空调低压管、膨胀阀以及如上所述的冷媒流动声检测装置；检测高压管3的一端与空调高压管的输出端相连，另一端与膨胀阀的高压入口相连；检测低压管4的一端与空调低压管的输出端相连，另一端与膨胀阀的低压入口相连，以便通过在设置检测高压管3和检测低压管4上的检测机构采集空调系统的信号数据，并基于信号数据获取冷媒流动声的检测分析结果，实现辅助分析空调系统冷媒流动声的目的。具体地，可通过检测机构同步采集检测膨胀阀处的振动信号、冷媒压力、管壁各个方向冷媒的温度分布等，以将冷媒流动声测试中的振动参数以及冷媒热力学参数进行联动测试分析，大大提高冷媒流动声检测的准确率。

本发明还提供一种冷媒流动声检测方法，如图4所示，包括：

S10：接收检测机构采集的信号数据；信号数据包括压力数据和温度数据，或者振动数据。

其中，该冷媒流动声检测方法可应用在检测机构的数据采集器中，便于根据压力传感器组件、温度传感器组件以及振动传感器输出的信号数据进行对空调系统中的冷媒流动声进行分析。

需要说明的是，本实施例以在怠速工况下，检测车内空调系统中的冷媒流动声进行说明。示例性地，可在如下测试环境下进行测试：

需要说明的是，上述测试环境示例仅作举例说明，并不对本发明进行限定。

具体地，将安装好的冷媒流动声检测装置在上述测试环境下运行，并采集信号数据，以使数据采集器接收冷媒流动声检测装置中检测机构采集的信号数据，该信号数据包括压力数据和温度数据，或者振动数据。

S20：对压力数据和温度数据进行数据分析，获取冷媒流动声的检测分析结果；或者，对振动数据进行数据分析，获取冷媒流动声的检测分析结果。

作为一示例，数据采集器可以对压力数据和温度数据进行数据分析，以通过膨胀阀入口的过冷度和/或过热度进行分析，判断冷媒流动声的发生原因，获取冷媒流动声的检测分析结果，从而辅助测试人员分析冷媒流动声，及时采取处理措施。

作为一示例，数据采集器可以对振动数据进行数据分析，以便根据膨胀阀处的振动，判断冷媒流动声是否存在及其声音类型，获取冷媒流动声的检测分析结果，从而辅助测试人员分析冷媒流动声，及时采取处理措施。

需要说明的是，数据采集器可针对振动数据进行数据分析，获取冷媒流动声的检测分析结果；也可对压力数据和温度数据进行数据分析，获取冷媒流动声的检测分析结果；或者两者联动进行，即先对振动数据进行数据分析，提取声学参数，以根据该声学参数对冷媒流动声的存在性及其声音类型进行判断；然后再根据压力数据和温度数据对膨胀阀入口的过冷度和/或过热度进行分析，判断冷媒流动声的发生原因，获取冷媒流动声的检测分析结果，此处不做限定。

本实施中，通过将冷媒热力学参数、膨胀阀处的振动数据的声学参数集成，以针对冷媒热力学参数与声学参数进行综合分析，以准确分析冷媒流动声的存在性、声音类型、流动情况及其发生原因，辅助测试人员进行测试，提高测试效率。

在一实施例中，如图5所示，步骤S20具体包括如下步骤：

S211：基于振动数据对应的信号带宽，按照预设带宽段进行划分，获取至少一个频带段。

具体地，在对振动数据进行处理时，该振动数据会对应一信号带宽(例如10000Hz)和频率分辨率(如1Hz)。其中，频率分辨率用于描述数字信号处理系统将相距最近的两个频率分量区分开的能力。预设带宽段为预先设置的用于对振动数据进行划分的频带段，例如2000Hz～4000Hz和5000Hz～7000Hz这两个频带段。可以理解地，该预设带宽段可模拟人听觉范围选取，此处不做限定。本实施例中，采用2000Hz～4000Hz和5000Hz～7000Hz这两个频带段作为预设带宽段，即采集噪声能量较为集中的部分，从而在减少数据处理量的同时，也可保证参与计算的振动数据的有效性。

本实施例中，通过按照预设带宽段对信号数据进行划分，以获取至少一个频带段，以去掉除预设带宽段以外的其他频段的振动数据，减少数据处理量，以便后续基于该频带段内的振动数据进行计算，提取声学参数。

S212：对频带段内的振动数据进行计算，得到每一频带段对应的声学参数。

其中，声学参数包括但不限于频带段对应的振动数据的总值和响度。具体地，通过采用声学参数处理算法即可计算出每一频带段对应的振动数据的总值和响度，以便后续进行分析。

S213：基于声学参数进行分析，获取冷媒流动声的检测分析结果。

本实施例中，基于声学参数进行分析，获取冷媒流动声的检测分析结果，即根据设置预设总值阈值以及预设响度阈值对声学参数进行分析即可判断冷媒流动声是否存在及其声音类型。

作为一示例，步骤S212所获取的声学参数包括频段带对应的振动数据的总值和响度，频段带包括第一频段带和第二频段带，第一频段带对应的振动数据为第一总值和第一响度，第二频段段对应的振动数据为第二总值和第二响度；基于第一响度和第二响度确定为目标响度。本示例中，该目标响度即为第一响度，用于进行后续分析。可以理解地，该目标响度可根据实际需要选取某一频带段对应的振动数据的响度作为目标响度进行分析，此处不做限定。

示例性地，假设步骤S212中得到的频带段为2000Hz～4000Hz和5000Hz～7000Hz，则设2000Hz～4000Hz频带段对应的振动数据的总值为第一总值，5000Hz～7000Hz频带段对应的振动数据的总值为第二总值，2000Hz～4000Hz频带段对应的振动数据的响度为目标响度，设预设总值阈值包括第一预设总值阈值为0.3m/s2和第二预设总值阈值为0.22m/s2、预设响度阈值为13。其中，第一预设总值阈值用于判断第一总值，第二预设总值阈值用于判断第二总值，预设响度阈值用于判断目标响度。

具体判断步骤如下：

S2131：将目标响度与预设响度阈值进行比较。

S2132：若目标响度大于预设响度阈值(如13)，则获取此时存在冷媒流动声且其声音类型为沸腾声的冷的检测分析结果。

S2133：若目标响度不大于预设响度阈值，则判断第二总值是否大于第二预设总值阈值(即0.22m/s2)；若第二总值大于第二预设总值阈值，则获取此时存在冷媒流动声且其声音类型为高频喷气声的冷媒流动声的检测分析结果。

S2134：若第二总值不大于第二预设总值阈值，则判断第一总值是否大于第一预设总值阈值；若第一总值大于第一预设总值阈值(即0.3m/s2)，则获取此时存在冷媒流动声且其声音类型为低频流水声的检测分析结果。

S2135：若第一总值不大于第一预设总值阈值，则获取此时不存在冷媒流动声的检测分析结果。

本实施例中，通过提取振动数据中的声学参数进行检测，以辅助测试判断此时冷媒流动声的存在性及其声音类型，便于测试人员根据出现的冷媒流动声，采取控制措施，提高测试效率。进一步地，也可在判定声音存在性的基础上，再通过压力数据和温度数据分析其声音发生的原因，以便采取对应的控制措施。

在一实施例中，如图6所示，步骤S20具体包括如下步骤：

S221：根据压力数据，获取压力数据对应的制冷剂饱和温度。

S222：基于温度数据与制冷剂饱和温度，对膨胀阀入口的过冷度和/或过热度进行分析，得到冷媒流动声的检测分析结果。

其中，压力数据包括高压压力传感器采集的高压数据以及低压压力传感器采集的低压数据。

本实施例中，基于温度数据与制冷剂饱和温度，对膨胀阀入口的过冷度和/或过热度进行分析，得到冷媒流动声的检测分析结果，具体包括：基于温度数据与制冷剂饱和温度，对膨胀阀入口的过冷度进行分析，得到冷媒流动声的检测分析结果；和/或，对膨胀阀入口的过热度进行分析，得到冷媒流动声的检测分析结果。

其中，基于温度数据与制冷剂饱和温度，对膨胀阀入口的过冷度进行分析，得到冷媒流动声的检测分析结果包括：

S301：根据高压压力传感器所采集的高压数据查询制冷剂的饱和蒸汽压力对照表，获取本次测试所采用的制冷剂在该高压数据下的制冷剂饱和温度。

S302：将高压数据下的制冷剂饱和温度与检测高压管的管壁内表面中每一点对应温度传感器所采集到的温度数据的差值作为该点对应的膨胀阀入口过冷度。

具体地，以公式表示该计算过程即为X_i＝Y-Z_i，其中，X_i表示第i点的膨胀阀入口过冷度；Y表示该高压数据对应的制冷剂饱和温度；Z_i表示该点对应的检测高压管内表面的温度传感器所采集到的温度数据。

S303：根据检测高压管的管壁内表面中每一点对应的膨胀阀入口过冷度，绘制包络线，并计算该包络线所包围区域的区域面积。

具体地，可通过包络线所包围区域进行求积分运算，即可得到区域面积。

S304：将该区域面积与测试时间的商作为检测高压管过冷度的平均温差；将每一点对应的膨胀阀入口过冷度进行均值计算，获取平均过冷度。

具体地，将该区域面积除以测试时间得到的商作为检测高压管过冷度的平均温差。将N点对应的膨胀阀入口过冷度进行求和取均值计算，即可获取平均过冷度。其中，N为高压温度传感阵列中所包含的温度传感器的的数量。

S305：根据平均温差和平均过冷度进行判断，得到冷媒流动声的检测分析结果。

具体地，其判断步骤如下：

(1)若平均过冷度大于预设过冷度范围的上限(例如20℃)且平均温差大于预设温差阈值(例如10℃)，则指示此时冷媒出现泡沫状流动，且冷媒流动声的发生原因为：泡沫和液态冷媒同时冲击膨胀阀，导致膨胀阀开度不稳定发生嘶嘶声的冷媒流动声。

(2)若平均过冷度在预设过冷度范围内(如10℃-20℃)且平均温差大于预设温差阈值，则指示冷媒流动中出现了较大的气泡，且冷媒流动声的发生原因为：大气泡在遇到膨胀阀或者冷媒管路中形状有突变的地方形成泡沫破裂的沸水声。

可以理解地，若平均过冷度在预设过冷度范围内(如10℃-20℃)且平均温差不大于预设温差阈值时，则无指示。

(3)若评价过冷度小于预设过冷度范围的下限(如10℃)且平均温差大于预设温差阈值，则指示冷媒出现分层流动的现象，且冷媒流动声的发生原因为：下层液态冷媒形成波浪冲击膨胀阀发出流水声。

(4)若平均过冷度大于预设过冷度范围的下限且平均温差不大于预设温差阈值，则提示不应出现冷媒流动声。

(5)若平均过冷度小于预设过冷度范围的下限且平均温差不大于预设温差阈值，则提示冷媒过冷度不足，液体管路中存在小气泡，且冷媒流动声的发生原因为气泡冲击膨胀阀发出嘶嘶声。

其中，基于温度数据与制冷剂饱和温度，对膨胀阀入口的过热度进行分析，得到冷媒流动声的检测分析结果包括：

S401：根据低压压力传感器所采集的低压数据查询制冷剂的饱和蒸汽压力对照表，获取本次测试所采用的制冷剂在该低压数据下的制冷剂饱和温度；

S402：将低压数据下的制冷剂饱和温度与检测低压管的管壁内表面中每一点对应温度传感器所采集到的温度数据的差值作为该点对应的膨胀阀出口过热度；

具体地，以公式表示该计算过程即为P_i＝M-Q_i，其中，P_i表示第i点的膨胀阀出口过热度；M表示该低压数据对应的制冷剂饱和温度；Q_i表示该点对应的检测低压管内表面的温度传感器所采集到的温度数据。

S403：将每一点对应的膨胀阀出口过热度进行均值计算，获取平均过热度。

具体地，将M点对应的膨胀阀出口过热度进行求和取均值计算，即可获取平均过冷度。其中，M为低压温度传感阵列中所包含的温度传感器的的数量。

S404：根据平均过热度和预设过热度阈值进行分析，获取冷媒流动声的检测分析结果。

具体地，其判断步骤如下：

(1)若平均过热度大于第一预设过热度阈值(例如5℃)，则提示膨胀阀匹配开度太小，可能引起冷媒流动声问题。

(2)若平均过热度小于第二预设过热度阈值(0℃)，则提示膨胀阀匹配开度太大，可能引起冷媒流动声问题。

可以理解地，若平均过热度在第一预设过热度阈值与第二预设过热度阈值之间，则无提示。

本实施例中，通过针对压力数据和温度数据进行分析，以确定冷媒流动声发生的原因，以辅助测试人员分析冷媒流动声，并可根据提示的冷媒流动声发生的原因，及时采取措施。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。