具有自動除冰化霜功能的制冷設(shè)備通常采用電熱技術(shù)進(jìn)行除冰化霜,而何時進(jìn)行除冰化霜則依靠定時器計時控制,這種控制方法存在著較大的能量消耗。此狀況的主要原因是目前各種制冷設(shè)備中,沒有直接檢測冰霜的傳感器。針對該需求,論文以光電檢測原理為基礎(chǔ),結(jié)合蒸發(fā)器物理結(jié)構(gòu),設(shè)計研制了具有一定創(chuàng)新性和工程實際應(yīng)用價值的光纖式和光電感應(yīng)式兩種蒸發(fā)器冰霜檢測傳感器,并進(jìn)行了試驗驗證。為了盡可能降低傳感器研制成本以及滿足其安裝尺寸要求,論文首先依據(jù)菲涅耳反射對光波信號在介質(zhì)表面的傳播特性分析,推導(dǎo)出傳感器在不同負(fù)載情況下基于入射角的反射光強計算模型,即傳感器檢測原理。在此原理基礎(chǔ)上,光纖式傳感器,設(shè)計光纖耦合件將發(fā)光管和接收管分別與光纖耦合,并采用直射式方式將發(fā)射光纖與接收光纖布置于傳感器光學(xué)感知窗口兩端;光電感應(yīng)式傳感器,在光纖式傳感器的研制基礎(chǔ)上為了減小光纖衰減的影響,采用直射式方式將發(fā)光管和接收管直接布置于傳感器光學(xué)感知窗口兩端。論文還詳細(xì)介紹了傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計、硬件電路設(shè)計、軟件程序設(shè)計,構(gòu)建完整的檢測系統(tǒng)完成蒸發(fā)器表面冰霜狀態(tài)信息的檢測。論文在傳感器研制過程中進(jìn)行了大量原理性驗證試驗,其中針對光纖式傳感器進(jìn)行了高溫、低溫、彎曲的影響驗證試驗以及冰霜檢測試驗;針對光電感應(yīng)式傳感器進(jìn)行了冰霜檢測試驗。試驗結(jié)果證明兩類傳感器正確可行,并通過分析對比得出光電感應(yīng)式傳感器更適合實際應(yīng)用的結(jié)論。在原理驗證試驗基礎(chǔ)上,論文進(jìn)行了基于定時器、光電感應(yīng)式傳感器的兩組應(yīng)用基礎(chǔ)對比試驗。通過試驗結(jié)果及節(jié)能數(shù)據(jù)分析,得出了基于傳感器的除冰化霜控制方法以及在此控制方法下設(shè)備能耗比傳統(tǒng)基于定時器控制模式明顯降低的結(jié)論,進(jìn)一步證明論文研制的傳感器具有較好的性能。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP212
【部分圖文】：

現(xiàn)在國內(nèi)制冷設(shè)備領(lǐng)域，設(shè)備廠家大多依靠經(jīng)驗?zāi)：刂齐姛岢K的開斷以達(dá)到除冰化霜的目也各有不同[8]。研究設(shè)計蒸發(fā)器冰霜檢測傳感器，完，使設(shè)備基于傳感器的冰霜檢測信息進(jìn)行智能除冰體能耗，這非常具有現(xiàn)實意義。下面本章節(jié)從冰霜同領(lǐng)域冰霜檢測技術(shù)、除冰化霜技術(shù)及控制方法等。發(fā)器性能的影響發(fā)器結(jié)構(gòu)如圖 1.1 所示。通常蒸發(fā)器表面結(jié)冰結(jié)霜片間的氣體流通，致使設(shè)備的傳熱系數(shù)變小，熱阻

圖 1.2 光纖式結(jié)冰檢測技術(shù)傳感器結(jié)冰探頭結(jié)構(gòu)動式結(jié)冰檢測式結(jié)冰檢測技術(shù)主要利用某些特定材料（鐵磁性材料）所具有的感器結(jié)冰探頭一般結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示。由鐵磁性材料制成的振管交變磁場中因磁致伸縮特性會以其固有振動頻率振動，通過外部該固有振動頻率正反饋給激振電路之后，諧振電路能夠以振管軸發(fā)生諧振，此時諧振頻率就可以間接反應(yīng)振管軸向的固有振動頻面結(jié)冰狀態(tài)不同，那么其振管的振動頻率就會不同，此時諧振電不同，通過測量諧振頻率的大小變化就可以檢測出相應(yīng)的結(jié)冰狀

圖 1.2 光纖式結(jié)冰檢測技術(shù)傳感器結(jié)冰探術(shù)主要利用某些特定材料（鐵磁性材一般結(jié)構(gòu)如圖 1.3 所示。由鐵磁性材磁致伸縮特性會以其固有振動頻率振率正反饋給激振電路之后，諧振電路時諧振頻率就可以間接反應(yīng)振管軸向同，那么其振管的振動頻率就會不同量諧振頻率的大小變化就可以檢測出
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2843947