基于扩散吸收式制冷机的测控系统设计研究

　　自从上世纪末以来，环境资源已经成为困扰人类发展的全球性问题，绿色制冷也已受到制冷行业越来越多的关注和研究。吸收式制冷由于采用对环境无公害的工质，并能以燃气、燃油，太阳能、余热、废热等低品位热源为驱动力，而被国际上公认为未来制冷机发展的重要方向之一。扩散吸收式制冷机以运动部件少，运行时所产生的振动与噪声低，使用寿命长、运行成本低、可靠性高，对能源的适应性强，而在近些年来又受到了越来越多的关注。

　　1扩散吸收式制冷机流程

　　制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器、溶液换热器、气体换热器、喷雾吸收器、溶液冷却器、冷却水系统、载冷剂系统等组成。系统工质采用NH3/LiNO3/He。流程如图1 所示。

　　2测控系统

　　制冷系统进行数据采集的参数主要有：热源温度;热源热水流量;制冷系统各点的温度、流量;冷却水的温度、流量;系统压力等。

　　采用NI软硬件系统进行数据采集。Labview 是专门针对自控系统和测量系统设计的软件开发工具。具有功能强大，方便易用，界面生动等特点，很适合此次测试系统的开发要求。

　　信号采集处理系统由硬件与软件两大部分组成。硬件主要完成对各种信号的采集，并对采集到的信号进行调理、放大、转换，最后进行数据处理。软件主要用来对已经数字化了的信号进行记录、存储、处理等。具体情况如图2 所示。

　　2.1硬件系统

　　为实现虚拟仪器试验系统监测与控制功能，本系统采用了PC- DAQ和串口结合的虚拟仪器硬件构成方式。主要由传感器、信号调理电路、数据采集卡和计算机组成。

　　具体硬件设备主要由下面几部分组成：传感器、NIPCI- 6238 多功能数据采集板卡、NIPCI- 6251 高速率 M 系列数据采集卡，NISCXI- 1102 32通道热电偶输入模块，以及相应的控制电路组成，将它们安装在一台计算机上，控制系统硬件结构如图3 所示。

　　在本数据测试系统中选用信号调理模块进行信号调理，对于热电偶温度信号，主要选择的模块为NI的SCXI1303 模块、SCXI1102 模块及SCXI1000 机箱作为信号调理电路;而流量、压力等信号选择用软件来进行信号处理。

　　在这里本课题选用SCXI1303 与SCXI1102 配套使用来做为热电偶温度的信号调理电路。如实物图4、图5 所示。将传感器信号连接于SCXI1303 上，将 SCXI1303、SCXI1102 调理模块安装于 SCXI1000机箱上，如图6 所示，最终通过SCXI1349 数据采集适配器连接于数据采集板卡上，即构成了制冷系统的信号调理电路。选择 NI 的PCI6251 板卡作为温度信号的采集卡;选择 NI 的 PCI6238 板卡作为流量信号，压力信号的采集卡。