制冷系统综合测试仪的研发

发布时间：2017-11-12 05:00

  本文关键词：制冷系统综合测试仪的研发

  更多相关文章： 制冷系统综合测试仪 零点漂移抑制 滤波 温度补偿 校准 低功耗 抗干扰

【摘要】：制冷系统在生活各个方面得到了广泛应用,其中蒸气压缩式制冷系统已经非常普及。然而制冷系统参数众多,检修繁杂,评估困难。传统的调试和维修中,现场技术人员需要携带大量工具,手工记录数据,并查询多种资料,导致了制冷系统故障诊断时间长,维护成本高。而现在普遍使用的压力表组并不能给现场技术人员带来实质性帮助。因此,亟待研发一款用于制冷系统参数测量和分析的专业仪表。本文分析了现有制冷测量的仪表的特点,并研究了蒸气压缩式制冷循环的原理,从制冷原理和实际功能需求出发,提出了制冷系统综合测试仪的设计方案,并就数据处理、低功耗和抗干扰几个重要问题进行了研究。仪表使用2只温度传感器和2只压力传感器,分别测量制冷系统的过热温度、过冷温度、蒸发压力、冷凝压力这四个参数,并结合内嵌的饱和蒸汽表或压焓图、热力学方程,计算获得制冷系统性能参数和热力学参数。为提高采样数据的准确性和测量结果的精确度,将数据处理分为零点漂移抑制、滤波、温度补偿和校准四个阶段,针对每个阶段设计了相应的数据处理方案。在零点漂移抑制阶段,采用了简洁高效的基线、斜率法;在滤波阶段,分析了数据的频域和时域特点,针对频率滤波,通过模拟硬件RC滤波器,设计了一阶惯性滤波器;针对时域滤波,设计了卡尔曼滤波器;最终串联两个滤波器对数据进行滤波;在温度补偿阶段,对比了二元插值、一元插值和曲面拟合三种方法,选择了最优的曲面拟合法;在校准阶段,通过试验得到了校准直线。对仪表进行了低功耗设计。从器件选型,器件自身低功耗工作模式以及低功耗控制策略等方面进行了设计,利用主控芯片的多种低功耗模式进行功耗管理。对仪表进行了抗干扰设计。重点从干扰的耦合途径出发,通过切断其耦合途径来达到抑制干扰的目的。此外,还对静电放电、浪涌和电快速瞬变脉冲群这三种常见瞬态干扰提出了抑制方案。制冷系统综合测试仪整合并扩充了制冷领域多种仪表的功能,集性能测试、冷媒热力学性质测量、泄漏检测、抽真空和冷媒充注功能于一体;可适用于空调的制冷、制热和自动三种工作模式;用于单冷媒制冷系统的测量,最大可支持64种不同的冷媒;具有USB接口,可联机进行固件更新、冷媒数据下载、记录数据上传和实时监测;压力的满量程误差为±0.3%,温度的示值误差为±0.3℃。该仪表的研制提高了制冷测量仪表的智能化水平,为制冷系统的科研和维修工作带来便利。
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB657

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本文编号：1174408