本文關(guān)鍵詞：制冷系統(tǒng)綜合測試儀的研發(fā)

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【摘要】：制冷系統(tǒng)在生活各個方面得到了廣泛應(yīng)用,其中蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)已經(jīng)非常普及。然而制冷系統(tǒng)參數(shù)眾多,檢修繁雜,評估困難。傳統(tǒng)的調(diào)試和維修中,現(xiàn)場技術(shù)人員需要攜帶大量工具,手工記錄數(shù)據(jù),并查詢多種資料,導(dǎo)致了制冷系統(tǒng)故障診斷時間長,維護(hù)成本高。而現(xiàn)在普遍使用的壓力表組并不能給現(xiàn)場技術(shù)人員帶來實質(zhì)性幫助。因此,亟待研發(fā)一款用于制冷系統(tǒng)參數(shù)測量和分析的專業(yè)儀表。本文分析了現(xiàn)有制冷測量的儀表的特點,并研究了蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的原理,從制冷原理和實際功能需求出發(fā),提出了制冷系統(tǒng)綜合測試儀的設(shè)計方案,并就數(shù)據(jù)處理、低功耗和抗干擾幾個重要問題進(jìn)行了研究。儀表使用2只溫度傳感器和2只壓力傳感器,分別測量制冷系統(tǒng)的過熱溫度、過冷溫度、蒸發(fā)壓力、冷凝壓力這四個參數(shù),并結(jié)合內(nèi)嵌的飽和蒸汽表或壓焓圖、熱力學(xué)方程,計算獲得制冷系統(tǒng)性能參數(shù)和熱力學(xué)參數(shù)。為提高采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和測量結(jié)果的精確度,將數(shù)據(jù)處理分為零點漂移抑制、濾波、溫度補償和校準(zhǔn)四個階段,針對每個階段設(shè)計了相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方案。在零點漂移抑制階段,采用了簡潔高效的基線、斜率法;在濾波階段,分析了數(shù)據(jù)的頻域和時域特點,針對頻率濾波,通過模擬硬件RC濾波器,設(shè)計了一階慣性濾波器;針對時域濾波,設(shè)計了卡爾曼濾波器;最終串聯(lián)兩個濾波器對數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波;在溫度補償階段,對比了二元插值、一元插值和曲面擬合三種方法,選擇了最優(yōu)的曲面擬合法;在校準(zhǔn)階段,通過試驗得到了校準(zhǔn)直線。對儀表進(jìn)行了低功耗設(shè)計。從器件選型,器件自身低功耗工作模式以及低功耗控制策略等方面進(jìn)行了設(shè)計,利用主控芯片的多種低功耗模式進(jìn)行功耗管理。對儀表進(jìn)行了抗干擾設(shè)計。重點從干擾的耦合途徑出發(fā),通過切斷其耦合途徑來達(dá)到抑制干擾的目的。此外,還對靜電放電、浪涌和電快速瞬變脈沖群這三種常見瞬態(tài)干擾提出了抑制方案。制冷系統(tǒng)綜合測試儀整合并擴(kuò)充了制冷領(lǐng)域多種儀表的功能,集性能測試、冷媒熱力學(xué)性質(zhì)測量、泄漏檢測、抽真空和冷媒充注功能于一體;可適用于空調(diào)的制冷、制熱和自動三種工作模式;用于單冷媒制冷系統(tǒng)的測量,最大可支持64種不同的冷媒;具有USB接口,可聯(lián)機(jī)進(jìn)行固件更新、冷媒數(shù)據(jù)下載、記錄數(shù)據(jù)上傳和實時監(jiān)測;壓力的滿量程誤差為±0.3%,溫度的示值誤差為±0.3℃。該儀表的研制提高了制冷測量儀表的智能化水平,為制冷系統(tǒng)的科研和維修工作帶來便利。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB657

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本文編號：1174408