制冷系統(tǒng)綜合測(cè)試儀的研發(fā).pdf

1、制冷系統(tǒng)在生活各個(gè)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(píng)估困難。傳統(tǒng)的調(diào)試和維修中，現(xiàn)場(chǎng)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(shí)間長(zhǎng)，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(chǎng)技術(shù)人員帶來(lái)實(shí)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(cè)量和分析的專業(yè)儀表。
　　本文分析了現(xiàn)有制冷測(cè)量的儀表的特點(diǎn)，并研究了蒸氣壓縮式制冷循環(huán)的原理，從制

2、冷原理和實(shí)際功能需求出發(fā)，提出了制冷系統(tǒng)綜合測(cè)試儀的設(shè)計(jì)方案，并就數(shù)據(jù)處理、低功耗和抗干擾幾個(gè)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(cè)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(gè)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(jì)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(cè)量結(jié)果的精確度，將數(shù)據(jù)處理分為零點(diǎn)漂移抑制、濾波、溫度補(bǔ)償和校準(zhǔn)四個(gè)階段，針對(duì)每個(gè)階段

3、設(shè)計(jì)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理方案。在零點(diǎn)漂移抑制階段，采用了簡(jiǎn)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(shí)域特點(diǎn)，針對(duì)頻率濾波，通過模擬硬件RC濾波器，設(shè)計(jì)了一階慣性濾波器；針對(duì)時(shí)域?yàn)V波，設(shè)計(jì)了卡爾曼濾波器；最終串聯(lián)兩個(gè)濾波器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；在溫度補(bǔ)償階段，對(duì)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(yàn)得到了校準(zhǔn)直線。
　　對(duì)儀表進(jìn)行了低功耗設(shè)計(jì)。從器件選型，器件自身低功耗工作模式以及低

4、功耗控制策略等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，利用主控芯片的多種低功耗模式進(jìn)行功耗管理。
　　對(duì)儀表進(jìn)行了抗干擾設(shè)計(jì)。重點(diǎn)從干擾的耦合途徑出發(fā)，通過切斷其耦合途徑來(lái)達(dá)到抑制干擾的目的。此外，還對(duì)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(cè)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(cè)試、冷媒熱力學(xué)性質(zhì)測(cè)量、泄漏檢測(cè)、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(dòng)三種工作模式；用于單冷媒