专利名称：用于确定汽车空调系统中的制冷气体的浓度和/或污染气体的浓度的气体分析仪系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体分析仪系统，其用于确定汽车空调系统中的制冷气体的浓度和/或污染气体的浓度。
背景技术：
众所周知，汽车空调系统的效率取决于所使用的制冷气体，显然这与汽车制造商使用的制冷剂的具体类型相关，相对于在此称为“污染气体”的其它类型的气体，其必须具
有一定程度的“纯度”。 在现实生活中，系统中的制冷气体经常变得不纯净，也就是，制冷气体会意外地与一定量的、即使是极少的污染气体混合。制冷气体的污染本质上出现在原料，也就是在制冷气体第一次充入空调系统时出现的，或者其发生在首次加料后，例如，由于汽车空调系统的操作或者用另一种类型的制冷气体代替一种类型的制冷气体。如今，上述污染的风险在汽车工业是非常实际的问题，已有规章提出，需要将现有汽车空调系统中使用的制冷气体R-134替换为与旧有不同的新的制冷气体类型R-1234yf。基于此，在汽车工业，已有要使气体分析仪系统构造得、以一定的精确度来确定在汽车空调系统中实际存在的制冷气体的类型和实际浓度、以确定后者是否符合上述规章的需求。现有的一些制冷气体分析仪系统使用NDIP (无色散红外分析)技术，其通常包括入口终端，连接到低气压系统上的连接器，在一恒定的预定压力下接收气态的制冷液体；气体分析室；减压装置，布置在入口终端和气体分析室之间，将制冷气体以比离开低气压回路时的压力减小的压力供应给后者，压力通常高于大气压；红外辐射源，在气体分析室内发射红外频率带内的辐射束；红外多探测器装置，产生具有电量的电信号，其代表气体在特定的频率带所吸收的辐射；以及电控电路，基于多探测器装置产生的电量，确定分析室内的制冷气体的浓度。上述的气体分析仪系统通常构造得执行初始的自动校准，期间电控电路确定参考电量，一般是一个代表了分析室中没有气体的状态下的电压值，并且其与一个绝对参考值相关，特别的，无气体浓度在此指示为零参考值。接着，与零参考值相关的相对电量用于计算制冷气体的浓度。这时，如此执行自动校准将外部环境的空气通过活性炭过滤器引入分析室，在室内产生辐射束，并给分析室中具有大气的多探测器装置产生的电量分配一个相对电量。然而，基于作为参考的外部大气具有的污染气体，执行上述初始自动校准的参考电量的计算具有固有的一个错误。本申请进行了实验室测试，实际上也证实了外部环境进入的空气即使使用活性碳过滤器进行了过滤，也是不纯的，包括了相当大百分比的污染气体，例如，作为举例，二氧化碳C02、一氧化碳CO等等。因此，校准过程中大气中包含的污染气体的存在给参考电量和由此计算出的制冷气体浓度引入了固有的错误，由此也降低了分析的精度。我们也知道，为了提高测量制冷气体的浓度的精度，最近已出现了能够以高精度进行确定的需求，并不仅仅是高浓度气体的百分比，也就是制冷气体，还包括“低浓度”气体、甚至污染气体的百分比，从而获得汽车空调系统中存在的气体成分的全面信息。然而，归咎于至今为止还未被解决的特定技术问题，以及基本上源于能以合适的方式同时分析以高浓度存在的制冷气体以及分析以低浓度存在的污染气体的分析室的尺寸方面的困难，这些需求还未被得到满足。特别的，本申请在上述分析仪系统类型上进行的实验室测试，其在分析室中将气体维持在与大气压力基本相同的压力，证实了增加分析室中污染气体的容积会导致一方面，提高以低浓度存在的气体的测量精度，但是，另一方面，显著降低了高浓度气体的测量精度，这是分析制冷气体情况面对的常见状况，这使得分析变得不可能。实际上，高浓度制冷气体集中于特别“大”的室体积会导致辐射束能量的大量吸收，如果扩散超过一定的体积阈值会减小多探测器装置产生的电量的饱和条件，造成无法进行气体的分析。 相反的，将分析室内的气体压力保持得与大气压力基本相同，并且减小分析室的内部容积，那么将获得测量高浓度气体的更大的精度，因为分析的气体摩尔数减少了，这种方式可以避免了多探测器装置饱和的风险，但是同时，测量低浓度气体的精度会减�。蛭芄晃辗涞哪Χ伲沟枚嗵讲馄髯爸梦薹觳獾玫�。最近，上述分析仪系统将分析室中的分析气体排放到外部环境中，带来环境污染的后果。
发明内容
本申请进行了深度的研究，目标在于寻求一种解决方案，能够达到下述具体的目 标-同时提高以高浓度存在的气体、尤其是制冷气体的浓度的测量精度，以及以低浓度存在的污染气体的测量精度，采用相同紧凑的分析室，以减少成本和体积；-提高确定参考电量的精度，其与分析仪系统的自动校准期间的零参考值相关；以及-减小分析后气体排放带给环境的影响。本发明的目标由此是提供一种解决方案，其达到上述的目标。该目标通过本发明所涉及的一种气体分析仪系统来达到，其构造得确定汽车空调系统中气体的浓度，该气体分析仪系统包括-红外多探测器装置，其具有气体分析室，容纳要分析的气体；发射装置，用于在所述分析室中朝着在所述分析室中容纳的气体发射红外辐射；以及红外多探测装置，用于基于由所述分析室内的所述气体吸收的所述辐射，产生电测量量；以及-电控装置，电子控制装置，用于基于由所述红外多探测装置提供的一系列电测量量和参考电量，来确定在所述汽车空调系统中容纳的主要汽车制冷气体的浓度和污染气体的浓度；所述系统的特征在于，所述系统具有泵装置，所述泵装置被连接到所述分析室以在所述分析室内产生低气压；并且在所述系统中，所述电子控制装置还用于控制所述泵装置以吸收在所述分析室内容纳的气体，直到获得在所述分析室中没有气体存在的状态，在所述状态中分析室中的内压达到预定的最小压力；打开所述发射装置以在所述分析室中发射红外辐射；以及基于在所述没有气体存在的状态下由所述红外探测器装置产生的电量，确定所述电参考量。优选的，本发明进一步涉及一种用于汽车空调系统的制冷气体再充气/回收站，具有气体分析仪系统，用于确定汽车空调系统中气体的浓度，其中所述气体分析仪系统包括-红外多探测器装置，其具有气体分析室，容纳要分析的气体；发射装置，用于在所述分析室中朝着在所述分析室中容纳的气体发射红外辐射；以及红外多探测装置，用于基于由所述分析室内的所述气体吸收的所述辐射，产生电测量量；以及-电控装置，电子控制装置，用于基于由所述红外多探测装置提供的一系列电测量量和参考电量，来确定在所述汽车空调系统中容纳的主要汽车制冷气体的浓度和污染气体的浓度；所述系统的特征在于，所述系统具有泵装置，所述泵装置被连接到所述分析室以在所述分析室内产生低气压；并且在所述系统中，所述电子控制装置还用于控制所述泵装置以吸收在所述分析室内容纳的气体，直到获得在所述分析室中没有气体存在的状态， 在所述状态中分析室中的内压达到预定的最小压力；打开所述发射装置以在所述分析室中发射红外辐射；以及基于在所述没有气体存在的状态下由所述红外探测器装置产生的电量，确定所述电参考量。
本发明结合附图进行描述，示出非限制性实施例，其中-附图I图示出气体分析仪系统，依照本发明的原理制得；-附图2是附图I中示出的分析系统执行操作的流程图；以及-附图3图示出配置有附图I所示气体分析仪系统的汽车空调系统的制冷气体再充气/回收站。
具体实施例方式本发明将参考附图进行详细描述，以使技术人员能够生产和使用。对于技术人员来说，对描述的实施例进行多种修改是显而易见的，并且描述的一般原理可以应用在其它的实施例和应用，而不脱离如所附的权利要求限定的本发明保护的范围。由此，本发明并不限制于这里示出和描述的实施例，而应该与这里描述和声明的特征相当的最大的保护范围相称。参见附图1，附图标记I整体示出气体分析仪系统，用于确定汽车空调系统2中的制冷气体和/或污染气体的浓度。汽车空调系统2是公知的类型，这里不做进一步的描述，其安装在汽车25上，并具有冷却回路3，至少在其部分内，预定类型的制冷气体以低气压循环，也就是主压力P1，优选为在大约3-15Bar之间(相当于这里讨论的气体处于大约5_50摄氏度之间的可变温度下的蒸汽压)。空调系统2具有外部低气压连接器/终端4，通过其可以使得预定的制冷气体与冷却液回路3进行交换，或者，可以对空调系统2中的制冷气体进行再充气或者回收。分析仪系统I具有红外多探测器装置5，其包括分析室6，用于接收和容纳要分析的气体，并具有内部气体容积Vl ;红外发射器装置7，其连接至分析室6，并用于在分析室6内发射具有辐射谱中特定的波长的辐射束，从而穿过容纳其中的气体；以及一系列的传感器或红外多探测器8，连接至分析室6，优选的，位于与红外发射器装置7相反的一侧，并用于基于预定气体吸收频率带的辐射能量变化，测量分析室6中存在的预定系列的气体的浓
度。 优选的，红外多探测器8用于测量分析室6内以高浓度存在的主要的制冷气体GRl的浓度，或者，在分析室6气体总量中具有大于大约95%的浓度(计算出的，例如，分析气体总容积的百分比)；一种或多种“污染”气体GCi (i是I到K之间)的浓度，通常在分析室6中以低浓度存在，或者，每种在分析室6的气体总量中具有小于大约5%的浓度(计算出的，例如，百分比)。制冷气体GRl可以是汽车制冷气体的第一类型，同时污染气体GCi可以是汽车制冷气体的另一种类型，与制冷气体GRl不同，或者其它类型的与汽车制冷气体不相关的气体。例如，制冷气体GRl可以是汽车制冷气体R-1234类型，污染气体GCi可以是R-134或R-22或R407或R-152类型的气体和/或“非制冷”气体类型，例如，作为示例，二氧化碳C02、碳氢CH、氢碳HC、氧气02、甲基CH3、甲烷CH4等。然而，依据多种实施例，显而易见的是汽车制冷气体GRl可以是与气体R-1234不同的任何类型的汽车制冷气体，例如，作为示例，气体R-134或气体R-22或气体R-407或气体R-152或相似的制冷气体。红外多探测器8用于提供电子输出信号，其电量(电流或电压)代表分析室6中检测到的气体浓度。特别的，红外多探测器8产生的电子信号SGRl的电量代表预定的主要的汽车制冷气体GRl的浓度，而红外多探测器8产生的电子信号SCi的电量每个均代表分析室6内部相关的污染气体GCi的浓度。分析仪系统I进一步包括压力传感器9，以及优选的但非必要的温度传感器10，适时地连接到分析室6，分别对应其中容纳的气体的测量压力Pm和温度Tm。参见附图1，气体分析仪系统I进一步包括吸泵11，优选是真空泵，连接至分析室6，并且可以依据命令在后者中产生真空，或者相对于大气压力的“低气压”，从而排除容纳其中的气体；以及压力调节装置12，用于依据命令增加分析室6内的气体压力，根据预定的压力步阶(pressure step) Δ Pi，从与真空状况下分析室6内的压力相关的最小压力开始，直至低于或等于空调系统2中气体的主要压力Pl的最大压力。依据一个可行的实施例，压力调节装置12包括，例如，电子减压装置(未示出)，用于从空调系统2中吸入气体，并基于控制信号调节它的排压。依据附图I示出的优选实施例，压力调节装置12通常包括剂量室13，具有内部气体容积V2，并具有第一终端，通过电控截止阀14、例如电磁阀连接到合适的导管15的第一端，相应地，其第二端连接到汽车空调系统2的外部连接器/终端4 ;以及第二终端，通过电控截止阀16、例如电磁阀连接到导管18的一端，相应地，其另一端连接至分析室6。参见附图I示出的示例，分析仪系统I进一步包括拦截单元22,包括,例如,多路截止阀，其可以依据命令，可选地将导管15的第二端连接至泵11、或者连接至汽车空调系统2的外部连接器4、或者连接至第一贮存室26、或者连接至第二贮存室27。分析仪系统I进一步包括电控单元20，其电连接至泵11和红外发射器装置7，用于控制它们的开和关；红外多探测器8，用于接收电子信号SGR1，其代表检测到的主要的制冷气体GRl的浓度，以及电子信号SGCi，其代表检测到的分析室6内的污染气体；压力传感器9和温度传感器10，从该处接收ti时刻测量到的压力Pm(ti)和温度Tm(ti);截止阀14和16，用于控制它们的开/关；以及多路阀，用于可选地命令导管15连接至泵11、或者至空调系统2的外部连接器4、或者至贮存室26或贮存室27。电控单元20用于控制压力调节装置12，使得分析室6内的气体压力在预定的时间间隔内、依据“步阶式”增长的趋势逐渐增加，其中每个压力步阶在特定的时刻ti，是预定的压力变化量Λ P。电控单元20进一步构造得，在每个压力变化量Λ P :通过红外多探测器装置5，取样分析室6内部的主要气体GRl的浓度和/或每种污染气体GCi的浓度，从而获得多个样本CGRl (Pm(ti))和〇6以(卩111(切)，其中？111如)是分析室6中在ti时刻设置/测量到的压力；接着处理样本CGRl (Pm(ti))和CGCi (Pm(ti))，从而基于这些样本，确定制冷气体的实际浓度和污染气体的实际浓度。接下来进一步详细地进行描述，依据优选的实施例，电控单元20有利地调节分析 室6中气体的压力，采用“非直接”的方式，也就是通过控制气体占据的容积的变换。基本上，剂量室13以压力Pl和容积V2存储从系统2吸进的气体，并且剂量室13与分析室6连通，从而使得先前的剂量或“量”(以压力和容积为单位，因而是摩尔)的气体以控制的方式从容积V2(以及压力Pl)扩散到充满大约是剂量室13和分析室6内部容积的和(V1+V2)所基本限定的总体容积，从而导致(依据公知的理想气体公式PV = nRT)分析室6内的气体压力(压力Pm(ti))的降低。分析仪系统I完成的确定制冷气体的实际浓度和/或污染气体的实际浓度的操作如附图2中所示。特别的，(框100)电控单元20用于控制打开阀14和16，控制多路阀将泵11连接到导管15，以及操作泵11，从而吸收容纳于分析室6中的气体，直到达到分析室6中没有气体的状态，其中后者的内部压力大致达到最小的真空压力。该最小的真空压力可以在大约O至5*10-3Bar之间，优选是2. 5*10_3Bar。换句话说，电控单元20操作泵11，以生成分析室6、剂量室13和导管15和18内的几乎真空或者低气压的状况，从而将它们降到相当于真空压力的预定的最小压力，低于主要压力P1。在这一步骤，泵11有利地排放分析室6、剂量室13和导管15、18内的任一微量气体，以这种方式达到它们的彻底纯净。电控单元20用于有利地执行参考电量的校准，与气体分析室6内没有气体的状态相关(框100)。在这种情况下，电控单元20基于红外多探测器装置5在没有气体状态下产生的电量来确定参考电量。实际上，气体分析室6的彻底纯净使得分析仪系统I以便利地准确方式、将参考电量、例如红外多探测器8产生的电子信号SCGRl的电压值V0、与空气体浓度(用于后续测量的零参考)相对应。压力调节意欲在每个ti时刻，电控单元20运行以关闭截止阀16，从而将剂量室13与分析室6分离，并控制多路阀，从而将导管15与连接器4连接，由此将剂量室13与空调系统2进行流通。在这一步骤中，空调系统2中的气体由于最小压力和主要压力Pl (分别存在剂量室13和系统2中)之间的差值而在剂量室13内扩散，直到达到平衡的状态，其中后者中的气体压力达到主要压力P1。
此时，或者，一旦达到平衡的状态，电控单元20关闭截止阀14，从而将剂量室13与空调系统2完全地分离或隔离，这样完成剂量室13中气体的定量给料或“量化”。实际上，在这一步骤中，剂量室13包含从系统2中吸收的预定的气体量，从而气体以一预定的容积V2和一预定的压力Pl容纳其中(框120)。在完成剂量室13中气体的定量给料后，电控单兀20控制截止阀16的打开，以将剂量室13与分析室6连接，从而使得后者中的气体扩散，由于剂量室13中的主要压力Pl和分析室6的压力之间的差值，其中在第一步骤中是最小压力，在后续步骤中(ti时刻)是测量压力(Pm(ti))(框130)。需要阐明的是，在这一步骤中，剂量室13中容纳的气体扩散，从剂量室13的容积V2转化为容积V1+V2，这样带来从最小压力到测量压力Pm(ti) = P0+i*AP(ti) (i位于I到N之间)的增长，而Pm(ti)的值可基于公知的理想气体状态公式PV = nRT通过下述公式来确定Pm (ti) = P1*V2/ (V1+V2) = Pl* Λ V = PO+ Λ P (ti)。 由于气体扩散容积中可控的变化量AV，分析室6内气体压力的离散调节由此以间接的方式简便地执行，在分析过程中，从充气的状态流过，其中气体以预定容积V2和预定压力Pl被限制在剂量室13中，至注入分析室6的状况，其中气体扩散，占据容积V1+V2> VI，并在分析室6中增长AP(ti)量的压力。需要阐明的是，压力步阶Λ P可在分析过程中随机地改变气体容积而变化，这样，分析仪系统I可包括一个或多个辅助剂量室21，具有Vk的容积，与主剂量室13串联或并联(如附图I所示)，并可通过电磁阀24激活，与连接到主剂量室13的阀14和16相同。在这种情况中，电控单元20可改变用于除剂量室13之外的一个或多个辅助剂量室21中的压力步阶Λ P，例如Pm(ti) = Pl*F2/((^ VK) + Vl) = Pl*AV =+ AP
k^O依据一个如附图I所示的可行的实施例，分析仪系统1，优选的但是并不是必需的，具有滤清器19，沿着导管18布置，过滤制冷气体中的不纯成分，例如水，作为示例。滤清器19在结构上具有相当于VF的气体容积。在这种情况下，没有辅助剂量室21，压力变化量AP(ti)也可以采用容积VF的方式通过下述等式确定Pm(ti) = P1*V2/(V1+V2+VF) = P1*AV = Pm(ti_l) + AP。当分析室6中的气体达到上述平衡状态时，电控单元20基于红外多探测器装置5产生的电子信号，对分析室6中的主要的制冷气体GRl的浓度和污染气体GCi的浓度进行取样(框140)，并测量压力Pm(ti)和优选的温度Tm (ti)(框140)。在这种情况下，压力Pm(ti)低于主要压力Pl (框150中的是的出口 )，电控单元20再次执行框120、130、140中描述的操作。相反的，如果压力Pm(ti)与主要压力Pl基本相当(框150中的否的出口)，电控单元20可基于制冷气体样本CGRl (Pm (ti))和污染气体样本CGCi (Pm(ti))确定主制冷气体GRl的浓度和/或污染气体GCi的浓度。特别的，框120、130、140中执行的上述操作可被分析仪系统I重复N次，以获得N个主要的制冷气体GRl的浓度样本和N个污染气体GCi的浓度样本。需要阐明的是，分析室6中压力Pm(ti)的步进式增长步进地并且持续地进行N次，直到出现平衡状态(框150)，其中测量的压力Pm(ti)大致达到剂量室13的主要压力Pl，并且，由此，剂量室13中的气体不再能够在分析室6中自由扩散。依据优选的实施例，电控单元20用于一方面，基于比第一预定压力阈值低的第一压力范围取得的样本CGRl (Pm(ti))确定制冷气体GRl的实际浓度，另一方面，基于高于第二预定压力阈值、反过来也高于第一预定压力阈值的第二压力范围取得的污染气体浓度样本CGCi (Pm(ti)确定污染气体GCi的实际浓度(框160)。第一压力范围在为真空压力的最小压力和第一预定压力阈值之间，而第二压力范围在第二预定压力阈值和主要压力Pi之间。优选但是不是必需的，第一预定压力阈值可具有例如低于大约500*10_3Bar的值，，而第二预定压力阈值可以具有一例如大于大约500*10-3Bar的值。依据一个可行的实施例，电控单元20用于基于在第一离散压力范围内的预定参 考压力Pms下取得的CGRl (Pms)样本，确定主要制冷气体的实际浓度，并基于在第二压力范围内的预定参考压力Pmki下取得的CGCi(Pmki)样本，确定每种污染气体的实际浓度。依据一个可行的实施例，电控单元20用于基于在第一离散压力范围内取得的样本CGRl(Pm(ti))的加权平均值，确定主要制冷气体的实际浓度，并同时，基于第二离散压力范围取得的污染气体GCi的CGCi(Pm(ti))样本的加权平均值，确定每种污染气体GCi的实际浓度。依据另一个实施例，电控单兀20用于基于在第一离散压力范围内取得的最大样本CGRl (Pm(ti))(例如，具有最大的百分比)，确定主要制冷气体的实际浓度，并同时，基于第二压力范围内取得的最大样本CGCi (Pm(ti))，确定每种污染气体GCi的实际浓度。如上所述，已合适地阐明，电控单元20用于采用辐射吸收公式F(V0/Vm(ti))确定分析室6中的制冷气体和/或污染气体的浓度，其中VO是参考量，例如，红外多探测器5在自动校准中产生的电子信号电压，而Vm(ti)是红外多探测器8在ti时刻产生的电子信号电压。优选但不是必需的,福射吸收公式可以是例如比尔定律Beer-Lambert公式,其中F(V0/Vm(ti)) = -log(V0/Vm(ti)) 电控单元20还用于比较主要的制冷气体的实际浓度与预定的制冷剂浓度阈值，并基于比较的结果产生警告信息/信号。例如，警告信号可以在主要的制冷气体的实际浓度低于制冷剂浓度阈值时产生。电控单元20还用于比较每种污染气体的实际浓度与对应的污染气体浓度阈值，并基于比较结果产生警告信息/信号。例如，警告信号可以在一种或多种污染气体的实际浓度高于各自的浓度阈值时产生。电控单元20还用于操作泵11和/或截止阀14和15以及多路阀，以基于比较结果，将分析室6中的制冷气体输送到第一 26、或可选择的第二制冷剂回收贮存室27，从而方便地回收气体。特别的，如果制冷气体的实际浓度和/或污染气体的实际浓度满足相应的浓度阈值的预定的条件设置，电控单元20则认为制冷气体符合所需的规定，并简便地在第一回收贮存室26回收。相反的，如果制冷气体的实际浓度和/或污染气体的实际浓度不满足上述浓度阈值的条件设置时，电控单元20则认为制冷气体“超出规定”，并简便地在第二回收贮存室27回收。参见附图3，上述的分析仪系统I可有利地包含在制冷气体再充气/回收站(recharging/recovery station)或机器30中，其包括带轮壳体31以允许站30移动，并且优选的包括，用户控制界面32，电控单元20，第一和第二制冷剂保持贮存室26和27，真空泵11，拦截单元22和制冷剂回收单元33，用于将制冷气体保持于第一制冷气体保持贮存室26或可可选择的第二制冷气体保持贮存室27，如上所述。电控单元20，泵11和拦截单元22可有利地通过站和气体分析仪系统I共享，从而同时执行分析仪系统I完成的上述操作和系统2的再充气/回收站30的制冷气体回收
/再充气操作。然而，依据不同的可行性实施例，显然可知，分析仪系统I可独立于再充气/回收站或机器，而通过公知的流通系统与后者流通。
上述气体分析仪系统的优点如下。第一，在自动校准期间执行的分析室气体的完全真空，使得可以确定正确的参考量，这与分析室中没有气体存在的真实情况相对应。参考量计算的精准可以提供实际气体浓度测量的精确度，尤其在计算中使用了与辐射吸收相关的公式，该公式中应用了参考量。分析室中气体的“离散”压力调节通过使用剂量室而获得，这使得，一方面，限制系统的制造成本，另一方面，使得分析室的尺寸可以变�。佣低车恼逄寤梢员湫�。实际上，由于使用了剂量室，依据需要与分析室6分离但是流通，可以减小后者的尺寸，这样就确保了高浓度气体分析过程中红外多探测器装置存在的饱和条件。此外，系统区分制冷气体“符合规定”和“超出规定”气体，并简便、完全自动地在不同的、具体提供的贮存室进行回收，而不带来任何排放到环境中。 最后，可以理解的是，对于这里描述和示出的系统和站可以进行改变和修改，而不脱离如所附权利要求限定的本发明的范围。
权利要求
1.一种气体分析仪系统(I)，所述气体分析仪系统(I)用于确定汽车空调系统(2)中的气体浓度，所述气体分析仪系统(I)具有 -红外多探测器设备(5)，对所述红外多探测器设备(5)设置 气体分析室(6),用于容纳要分析的气体； 发射装置(7)，用于在所述分析室(6)中朝着在所述分析室(6)中容纳的气体发射红外辐射；以及 红外多探测装置(8)，用于基于由所述分析室(6)内的所述气体吸收的所述辐射，产生电测量量； -电子控制装置(20)，用于基于由所述红外多探测装置(8)提供的一系列电测量量(Vm)和参考电量(VO)，来确定在所述汽车空调系统(2)中容纳的主要汽车制冷气体(GRl)的浓度和污染气体(GCi)的浓度； 所述系统(I)的特征在于，所述系统(I)具有 -泵装置(11)，所述泵装置(11)被连接到所述分析室￠)以在所述分析室￠)内产生低气压； 并且在所述系统(I)中，所述电子控制装置(20)还用于 -控制所述泵装置(11)以吸收在所述分析室￠)内容纳的气体，直到获得在所述分析室(6)中没有气体存在的状态，在所述状态中分析室(6)中的内压(Pm(ti))达到预定的最小压力； -打开所述发射装置(7)以在所述分析室￠)中发射红外辐射；以及 -基于在所述没有气体存在的状态下由所述红外探测器装置(8)产生的电量，确定所述电参考量(VO)。
2.如权利要求I所述的分析仪系统，其中所述汽车空调系统(2)中的制冷气体处于高于所述最小压力的第一压力(Pl)下； 所述分析仪系统(I)具有 -压力调节装置(12)，用于在第一压力(Pl)下从所述汽车空调系统(2)接收所述气体，并在至少高于所述最小压力并且小于或等于所述第一压力(Pl)的测量压力(Pm(ti))下将所述气体输送至所述分析室(6)； 所述电子控制装置(20)还用于 -控制所述压力调节装置(12)，以根据预定的压力步阶(APi)，从所述最小压力至最大压力，使分析室(6)中的气体的测量压力(Pm(ti))逐渐增加，所述分析室(6)中的气体的测量压力(Pm(ti))低于或等于所述第一压力(Pl)； -通过所述红外多探测装置(8)，在每个压力变化量(APi)处，对分析室￠)内的所述主要制冷气体(GRl)的浓度和每种污染气体(GCi)的浓度进行取样，以获得制冷气体的多个浓度样本(CGRl(Pm(ti)))和污染气体的多个浓度样本(CGCi (Pm(ti)))； -基于制冷气体的浓度样本(CGRl(Pm(ti)))和污染气体的浓度样本(CGCi (Pm(ti)))，分别确定制冷气体(GRl(Pm(ti)))的实际浓度和污染气体的实际浓度。
3.如权利要求2所述的分析仪系统，其中，所述电子控制装置(20)还用于基于在低于第一预定压力阈值的第一离散压力范围中取得的浓度样本(CGR1 (Pm(ti)))，确定制冷气体(GRl)的实际浓度，并且基于在高于第二预定压力阈值的第二离散压力范围中取得的污染气体(GCi)的浓度样本(CGCi (Pm(ti)))，确定污染气体(GCi)的实际浓度，所述第二预定压力阈值高于所述第一预定压力阈值。
4.如权利要求3所述的分析仪系统，其中，所述电子控制装置(20)用于基于在第一离散压力范围包括的预定的参考压力(Pms)下取得的样本(CGR1 (Pms))，确定主要制冷气体的实际浓度，并且基于在第二压力范围包括的预定的参考压力(Pmki)下取得的样本(CGCi (Pmki))，确定每种污染气体的实际浓度。
5.如权利要求3所述的分析仪系统，其中，所述电子控制装置(20)用于基于在第一离散压力范围内取得的样本(CGRl(Pm(ti)))的加权平均值，确定主要制冷气体(GRl)的实际浓度，并且同时，基于在第二离散压力范围内取得的污染气体(GCi)的浓度样本(CGCi (Pm(ti)))的加权平均值，确定污染气体(GCi)的实际浓度。
6.如权利要求2所述的分析仪系统，其中，所述压力调节装置(12)包括至少一个具有第二容积(V2)的气体剂量室(13)，并且所述气体剂量室(13)具有第一终端和第二终端，所述第一终端用于通过第一导管(15)从所述汽车空调系统(2)接收制冷气体，所述第二终端用于通过第二导管(18)将所述制冷气体提供给所述分析室(6)； -沿着第一导管(15)和第二导管(18)分别布置的气体的第一拦截装置(14)和第二拦截装置(16)； 所述电子控制装置(20)用于根据预定的压力步阶(APi)，通过对每个压力步阶(APi)顺序执行下述操作，来改变分析室(6)内气体的测量压力 -分别关闭和打开所述第二拦截装置(16)和第一拦截装置(14)，以使得汽车空调系统(2)中的制冷气体自由流入剂量室(13)，直到达到平衡状态，从而供给要分析的气体量，其中，剂量室(13)中气体的压力和容积分别对应于第一压力(Pl)和第二容积(V2);并且接下来 -分别关闭和打开所述第一拦截装置(14)和第二拦截装置(16)，以使得对剂量室(13)供给的制冷气体在分析室出)中自由地扩散，直到达到平衡的状态，其中，制冷气体的容积基本上等于所述分析室￠)的第一容积(Vl)和至少第二容积(V2)的总和。
7.如权利要求6所述的分析仪系统，其中，所述电子控制装置(20)用于基于公式Pm(ti) = P1(V2/(V1+V2))，调节分析室(6)中的气体的测量压力(Pm(ti))，在该公式中，Pm(ti)是测量压力，Pl是主压力，V2是第二容积，Vl是第一容积。
8.如权利要求I所述的分析仪系统，其中，所述电子控制装置(20)还用于 -将制冷气体(GRl)的实际浓度与预定的制冷浓度阈值相比较；和/或 -将每种污染气体(GCi)的实际浓度与对应的污染气体的预定浓度阈值相比较；以及 -基于所述比较的结果，产生警告信息/信号。
9.如权利要求8所述的分析仪系统，至少具有用于回收制冷气体的第一贮存室(26)和至少第二贮存室(27)； 所述电子控制装置(20)还用于基于所述比较的结果，控制所述泵装置(11)以及所述第一拦截装置(14)和第二拦截装置(16)，以将分析室(6)中的制冷气体转移至所述第一贮存室(26)，或可选择地，将分析室(6)中的制冷气体转移至所述第二贮存室(27)，以回收制冷气体。
10.一种制冷气体再充气/回收站(30)，所述制冷气体再充气/回收站(30)能够将汽车空调系统(2)中的制冷气体进行再充气/回收，其特征在于，所述制冷气体再充气/回收 站(30)具有如权利要求I所述的气体分析仪系统(I)。
全文摘要
本发明提供一种气体分析仪系统(1)，用于确定汽车空调系统(2)中的气体浓度，气体分析仪系统(1)具有配备有气体分析室(6)的红外多探测器设备(5)；在分析室(6)内发射红外辐射的发射装置(7)；红外多探测装置(8)，基于气体的辐射吸收产生电测量量；与分析室(6)连接的吸泵(11)，在分析室内产生低气压；以及电控单元(20)，基于红外多探测器(8)提供的多个电测量量(Vm)以及参考电量(V0)，确定主要的汽车制冷气体(GR1)的浓度和污染气体(GCi)的浓度。
文档编号G01N21/35GK102818784SQ20121022995
公开日2012年12月12日 申请日期2012年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者马努埃莱·卡瓦利, 罗博特·朱第奇 申请人:德克萨股份公司
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