电冰箱性能标准GB/T 8059-2016对实验室要求解析——（二）
4标准GB/T 8059-2016对实验室软件要求 电冰箱新版性能标准GB/T 8059-2016较上一版GB/T 8059系列标准在制冷性能测试方法上发生了很大的变化，新版标准最大的特点就是对试验的稳定判断提出了更高的要求，如耗电量实验室，首次提出了SS1、SS2、DF1、DF2判稳方法，储藏温度试验时，提出了S-E阶段判稳要求，增加了冷却能力、降温试验等新的试验。现有的冰箱性能实验室测试软件，大部分仅能实现数据的采集，部分可以实现耗电量的简单计算，而如果使用该软件进行新版标准的测试，则需要依靠试验人员的经验手动选择数据，进行耗电量的计算。对其他储藏温度、冷冻能力试验仅仅实现数据的采集，是否合格也要依靠试验人员对采集数据的分析得出。 由于无法用软件实现自动判稳功能，只能让试验持续足够长的时间，然后通过导出原始数据，进行后续的手动计算处理来实现，这种操作方法使得测试周期加长，另外，由于数据量大，需要复杂的计算才能实现，导致耗时增加，不适合批量试验，而且也会造成不必要的浪费，加大了出错的几率。 为了满足新版电冰箱性能标准GB/T 8059-2016的要求，针对不同的试验项目，测试软件应实现不同的功能。接下来的章节对新版标准主要测试项目如耗电量试验、储藏温度试验、冷冻能力试验、冷却能力试验、降温试验项目对测试软件的要求进行详细分析。 4.1 耗电量试验对测试软件的要求 新版标准耗电量由稳定状态耗电量、化霜及恢复期耗电量增量、装载耗电量、辅助装置耗电量等内容组成，详见图2。
▲图2 耗电量组成
新版测试软件在保留原有数据如电压、频率、热电偶数据、积分电能、功率因数等数据实时采集功能的同时，应能实现稳定状态SS1、SS2、DF1、DF2、装载耗电量的实时判稳及数据计算功能。 4.1.1 稳定状态耗电量SS1判稳及输出数据要求 方法SS1是用来确定稳定状态耗电量的一种方法，无论直冷冰箱还是无霜冰箱，优选用SS1方法进行稳定状态的判稳。 针对新版标准的测试软件应能自动根据压缩机开停或温度来判断每个温度控制周期，自动按照最小温度控制周期且最小时长的原则来选择区间A、B、C数据，并对区间A、B、C的数据依据标准GB/T 8059-2016附表B.1进行判稳，如果能够满足判稳条件，则顺延1周期或1个小时，判断是否有连续三个满足条件的区间A、B、C，有连续三个能满足条件的ABC时选择最后一个满足条件的数据作为最终的试验周期，如果不能满足条件，则对区间A、B、C分别每次增加1个周期或1h，再次进行判稳，直至满足判稳条件或使得区间A（B或C）的长度大于等于36h，用这些数据计算稳定状态功率。如果有多个满足条件的区间ABC，则选择相对功率偏差最小的试验周期。如图3所示。
▲图3 SS1判稳流程图
用SS1判稳方法，软件最终应能计算输出以下数据：稳定状态功率Pss1，各间室稳定状态的平均温度Tss1、环境温度、试验周期长度tABC、压缩机运行比CRtss、温度偏差、温度变化率、相对功率偏差、相对功率变化率。 最终应能根据实测环境温度、间室温度对稳定状态功率进行修正，得到PSS。 4.1.2 稳定状态耗电量SS2判稳及输出数据要求 对无霜制冷器具，在SS1判稳方法无法实现的情况下，新软件应能自动选择SS2判稳方法，自动选择温度控制周期最少或区间长度最短的区间X、Y，并对区间X、Y数据按照标准GB/T 8059-2016附表B.2进行判稳，如果不能满足要求，则区间X、Y每次增加一个温度控制周期或1h，再次进行判稳，直至满足要求。如图4所示。
▲图4 SS2判稳流程图
用SS2判稳方法，软件最终应能输出以下数据：稳定状态功率Pss2，各间室稳定状态的平均温度Tss2_i、环境温度、试验周期长度、压缩机运行比CRtss、温度偏差、相对功率偏差、功率偏差、初始化霜及恢复期耗电量增量。 最终应能根据实测环境温度、间室温度对稳定状态功率进行修正，得到PSS。 4.1.3 化霜及恢复期耗电量增量DF1判稳及数据输出要求 化霜及恢复期耗电量增量DF1是无霜冰箱耗电量的重要组成部分，计算稳定状态功率Pss2需要确定区间X后紧邻的单一的有效的化霜及恢复期增量值；日耗电量计算时需要确定代表性的化霜及恢复期耗电量增量值。 针对GB/T 8059-2016的测试软件应能自动识别化霜及恢复期，并能对每一个化霜及恢复期耗电量增量的有效性进行判定，并根据需要选择单一的化霜及恢复期或者代表性的化霜及恢复期。化霜及恢复期耗电量增量确定流程见图5。
▲图5 DF1判稳流程
用DF1判稳后，软件最终应能输出以下数据：化霜及恢复期耗电量增量△Edfj，化霜及恢复期各间室温度变化△Thdfj_i、压缩机运行时间型化霜定时器化霜及恢复期额外的压缩机运行时间△tdrj、温度偏差、相对功率偏差、功率偏差。 软件还应具备计算代表性化霜及恢复期耗电量增量的功能。 4.1.4 化霜及恢复期耗电量增量DF2判稳及数据输出要求 化霜及恢复期耗电量增量DF2判稳方法仅在DF1无法判稳时，才能使用。 针对GB/T 8059-2016标准的测试软件应能自动识别化霜及恢复期，在DF1方法无法判稳时，能自动选择DF2进行判稳。判稳流程见图6。
▲图6 DF2判稳流程
用DF2判稳后，软件最终应能输出以下数据：化霜及恢复期耗电量增量△Edfj，化霜及恢复期各间室温度变化△Thdfj_i、稳定状态功率PF1-D2、压缩机运行时间型化霜定时器化霜及恢复期额外的压缩机运行时间△tdrj、温度偏差、相对功率偏差、功率偏差。 4.1.5 装载耗电量判稳及数据输出进行装载耗电量时，软件应能实现如下功能： （1）装载前稳定后，软件给出提示，告知已达到SS1或SS2或DF1稳定状态； （2）软件应能记录热负荷放入时刻； （3）装入热负荷后，应能再次判断装载后功率是否稳定； （4）自动判断装载前后功率、温度是否满足装载判稳条件； （5）输出结果。 装载耗电量试验判稳流程如图7所示，装载耗电量试验软件应能输出表7的数据。
▲图7 装载耗电量试验判稳流程
4.1.6 耗电量试验整体要求 针对标准GB/T 8059-2016的测试软件耗电量试验项目除了可以满足4.1.1～4.1.6的判稳要求外，整体上应能按照图8的流程进行判稳和计算。
▲图8 耗电量测试软件判稳流程
上述测试仅针对一次测试结果的测试流程，而依据标准GB/T 8059-2016进行耗电量测试时，我们可能会用到线性插值法、三角形插值法，测试软件应能具备插值计算功能，且能根据选定的测试次数进行16℃或32℃环境温度下插值耗电量的计算，并最终对每个环境温度下的耗电量加权，计算出年耗电量。 4.2 储藏温度试验判稳及数据输出 标准GB/T 8059-2016与GB/T 8059系列标准中储藏温度的不同主要在与试验的判稳以及试验周期的选择不同，针对GB/T 8059系列标准的测试软件目前仅能实现数据采集，试验周期的选择是靠手动选择，标准GB/T 8059-2016增加了判稳的要求，对试验周期的选择较GB/T 8059系列标准有很大的不同。因此，针对GB/T 8059-2016的软件应具有如下功能： （1）能实现试验前的判稳，能够分别记录储藏温度上限或下限的试验数据，并按照间室温度要求计算各个间室的平均、最大、最小温度； （2）能够进行S-E阶段的自动判稳； （3）正确地选择试验周期。储藏温度判稳流程如图9所示，储藏温度试验时，软件应能输出如表8数据。
▲图9 储藏温度判稳流程
4.3 冷冻能力试验判稳及数据输出 冷冻能力试验对软件的要求主要是能够对冷冻负载放入前进行稳定状态的判定，冷冻负载放入时刻进行记录，冷冻负载达到规定温度后的时间进行记录，并对压仓负载以及其他间室温度进行相应的判定，最终可根据冷冻时间与冷冻负荷放入量计算出冷冻能力。冷冻能力判稳流程如图10所示。
▲图10 冷冻能力判稳流程
冷冻能力试验软件最终输出数据除了冷冻时间、冷冻能力外，还应包含表9规定的各间室温度值。
4.4 其他试验判稳及数据输出 4.4.1 冷却能力试验 冷却能力试验是GB/T 8059-2016新增的试验项目，主要考核冷藏室的冷却能力，对软件的要求主要包括如下内容： （1）能够进行冷却负荷放入前的自动判稳； （2）能够记录冷却负荷放入时刻点； （3）能够自动记录冷却负荷所有M温度平均值达到10℃的时间； （4）自动计算冷却能力，并输出结果。
4.4.2 降温试验 降温试验是GB/T 8059-2016新增的试验项目，主要考核器具在高温下的制冷性能，对软件的要求主要包括如下内容： （1）能够进行降温试验前稳定状态的自动判断； （2）能够记录降温试验的开始时刻点； （3）能够自动记录各间室达到降温温度所需的时间； （4）输出各间室达到规定温度的时间及具体温度值。
4.4.3 负载温度回升试验 负载温度回升试验相对简单，仅需记录断电时刻，首先某一M包达到-18℃的时刻，以及某一M包达到-9℃的时刻，计算负载回升时间，并输出该结果。
5小结
GB/T 8059-2016已经正式实施，为了保证测试结果的有效性，相关人员应熟知新版标准对实验室的要求，应对其实验室硬件设备进行相应的核查，确保其能满足新版标准的要求。如不能满足要求，建议及时进行试验设备的更新升级。实验室测试软件是实现人机交换的唯一工具，建议实验室对其软件进行升级，提升自动化水平，节省测试时间，降低由于手动计算产生错误的概率，也便于分析处理数据，为研发人员研究改进产品提供方便。
参考文献 [1] 马德军. GB/T 8059-2016. 家用和类似用途制冷器具[S]. 北京：中国标准出版社，2016. [2] 杨绵绵. GB/T 8059.1-1995. 家用制冷器具 冷藏箱[S]. 北京：中国标准出版社，1996. [3] 杨绵绵. GB/T 8059.2-1995. 家用制冷器具 冷藏冷冻箱[S]. 北京：中国标准出版社，1996. [4] 杨绵绵. GB/T 8059.3-1995. 家用制冷器具 冷冻箱[S]. 北京：中国标准出版社，1996. [5] 阎俊青. GB/T 8059.4-93. 家用制冷器具 无霜冷藏箱、无霜冷藏冷冻箱、无霜冷冻食品储藏箱和无霜食品冷冻箱[S]. 北京：中国标准出版社，1994.
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