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Xi(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:XL≤X≤XH。
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。