[发明专利]船用变风量空调可靠性测试系统及测试方法

权利要求书

1.一种船用变风量空调可靠性测试系统，其特征在于，包括由数据收集装置、温湿度传感器、压力传感器、扭转传感器、风量测试仪、声级计和管道腐蚀测量仪，所述风量测试仪测试空调各个风口的风量，所述湿度传感器测试回风、新风和送风的温湿度，所述扭转传感器测试风机的转速，所述声级计测试布风器的噪声，所述压力传感器测试送风口压力，所述管道腐蚀测量仪测试风管腐蚀度，测得的各个数据均输送到数据收集装置，所述数据收集装置将各个数据传送至PC机进行处理；

还包括测试模块，所述测试模块用于：

(1)计算测得的数据的误差总量，确定概率密度函数；

设每次测量空调系统各个数据参量的误差值为X_i(i＝1，2，……，n)，各误差量相互独立且服从正态分布，设其均值为μ，方差为σ2，在测量N次后，空调系统的总误差量为其均值为方差为其中，n表示样本数；N(t)表示t时间下N次测量的结果函数；k表示测量误差均值的测量次数，i表示总误差的测量次数，Xk表示测量的误差值；

在经过N次测量后，空调系统误差量对应的概率密度函数为：

其中，形状参数尺度参数总误差量X(t)；T表示时间周期；

(2)确定隶属函数

空调系统误差参数的容差范围为(XL,XH)，基于模糊可靠性理论，定义容差范围为(X'L,X'H)，根据对应的模糊集，采用模糊统计法确定隶属函数，其具体表述如下：

其中XL,XH为误差最低、最高值；X'L、X'H为模糊可靠性下的误差最低、最高值；x表示模糊变量；k表示分布参数；

则模糊安全事件的隶属函数为：

其中μA为模糊集合下的隶属函数；

(3)计算船用变风量空调系统可靠度

根据步骤(1)确定的α、β的矩估计值，再将步骤(2)的隶属函数带入下式中就可以得到空调系统的模糊可靠性

其中t时间参数；

(4)提出基于可靠性的船用空调系统优化策略

为了降低空调系统的制造成本，目标函数为在满足预定可靠性的条件下，测试系统中测得的各个分量的均值最大，可表示为：

其中μ为误差均值，

对于优化后的参数，要确保空调系统满足预定的可靠度，故需对船用变风量空调系统的最低可靠度进行约束，可表示为：

minR(|g(X,μ)|≤ε)≥R₀

其中R₀为预定的可靠度，

选取空调系统误差参数的容差范围的上限，参量的均值大于最小值，根据“3σ”准则确定各测量参量的标准差：

各参量满足约束条件：X_L≤X≤X_H。

2.根据权利要求1所述的船用变风量空调可靠性测试系统，其特征在于，所述风量测试仪设置在空调装置的回风进风口、新风进风口、送风口和布风器末端。

3.根据权利要求1所述的船用变风量空调可靠性测试系统，其特征在于，所述温湿度传感器设置在空调装置的回风口、新风进风口、送风口和空调箱内。

4.根据权利要求1所述的船用变风量空调可靠性测试系统，其特征在于，所述声级计设置在布风器末端距离1m处。