空調制冷系統是一個比較復雜的系統，一般由壓縮機、冷凝器、蒸發(evaporation)器、節流裝置等多個子系統組成。同時，系統循環中的物質(substance)有制冷劑、油、水、空氣和其它雜質等五種，前二者是保證系統正常運行所必需的，后三種物質則對系統是有害的，然而又不能絕對消除。制冷劑本身還有汽相、液相、汽液混合相這三種狀態。因而，一旦空調制冷系統發生故障，其癥狀、原因都比較復雜，概括起來具有如下幾個特征：故障表現出的癥狀比較復雜；故障發生的原因比較復雜；故障癥狀和原因的關系比較復雜，一種故障原因可以誘發多種表現癥狀，多種故障原因也可以表現出同一種癥狀；系統各部分的參數之間無嚴格的邏輯和定量關系，即表現為一定的模糊性；系統內部有許多參數難以測量，而且通常也不予測量。因此，欲研究空調制冷系統的故障診斷，必須通過搭建實驗臺，獲得診斷程序中所需的故障范例集，以便于為編程實現訓練及診斷功能。
　　采樣參數的選擇采樣參數選取應注意(attention)的問題有4點：（1）.測量集的完備性如果我們只以一些常見的正常和故障構成描述對象空間，則適當選取的測量集是能夠唯一描述該對象空間的各個元素的。
　　（2）.測量集的可擴充性在實驗中我們會發現當初選取測量集時有一些因素未考慮（consider)周全，導致后來在實驗階段發現測量集不具備完備性，這時就需要對測量集進行擴充。
　　（3）.測量集的冗余性為了降低實驗成本(cost)應盡量減少冗余。
　　（4）.測量集的易實現性制冷系統中有許多物理參數不便測量，而且一般也不予測量。在保證測量集的完備性前提下，應盡量避免選取這些物理參數。測量參數還要求測試方法簡單，傳感器價格適中，易于實現。
　　模擬故障（fault）的選擇、故障與原因之間的關系制冷(Refrigeration)與空調。模擬故障的選擇由于實驗采樣設備的限制，對于某些原因參數并不能獲得。針對這種條件，故只能選擇部分容易采樣的故障，本實驗共模擬了十一種故障：風機不轉；空調房間負荷過大；冷卻水流量過小；冷卻水進口溫度過低；冷卻水進口溫度過高；壓縮機(compressor)吸排氣閥片損壞；膨脹閥開度過小；循環水泵不轉；過濾器阻塞；制冷劑不足；制冷劑過多。
　　采樣參數的選擇主要信號數據采集如下：（1）溫度信號：冷卻水進口；冷卻水出口；壓縮機吸氣；壓縮機排氣；熱力膨脹閥進口；空調房間；制冷劑冷凝器（類別：換熱設備）進口；過濾(filter)器。昆山空壓機是回轉容積式壓縮機，在其中水或其它液體當作活塞來壓縮氣體，然后將氣體排出。
　　（2）壓力信號：壓縮機吸氣；壓縮機排氣。
　　故障與原因之間的關系（1）風機不轉風機不轉有兩個原因。昆山空壓機保養在空壓機的進、排氣口安裝消聲器或設置消聲坑道以后，氣流噪聲可以降到80db(a)以下，但空壓機的機械噪聲和電機噪聲仍然很高，因此還應在空壓機的機組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體：在佛山凌格風空壓機站，高大空曠的廠房混響很重。一是電氣故障，控制電路未接通；二是風機軸的機械(machinery)故障。當房間空調風機不轉時，空調房間溫度會上升，壓縮機的吸氣壓力與排氣壓力均有一定程度的下降。空調風機不轉后，空調房間內換熱盤管的熱交換效率降低，當空調房間熱負荷不變時空調房間溫度就會上升，換熱盤管內的制冷劑由于熱交換不充分其溫度會相對原來的溫度降低，即蒸發溫度變小，系統的制冷系數降低。熱力膨脹閥感受的蒸發器出口溫度也降低了，致使熱力膨脹閥開度變小，制冷劑也相應減少，所以吸排氣壓力均變小了。制冷劑流量的減少與制冷系數的降低的整體效果(xiàoguǒ)是使系統制冷量下降。
　　（2）空調房間負荷過大由于房間內擾與外擾的作用及受各種因素的影響，空調房間負荷過大會導致空調房間溫度上升，最后達不到正常空調房間應保持的溫度指標。
　　同時，受影響最大的兩個參數是壓縮機吸氣溫度和排氣(Exhaust)溫度。由于空調房間熱容的影響，要經過一定時間以后，其它參數受到的影響才會表現得很明顯。
　　（3）冷卻水流量過小由于冷卻水管和冷卻水閥的關系，以及系統中冷卻塔的配置偏小或冷卻塔內水垢太多，冷卻水流量過小與冷卻水進口(import)溫度（temperature)過高也是生活中經常見到的故障。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設備。空氣壓縮機與水泵構造類似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。
　　當冷卻(cooling)水流量過小時，冷凝器的熱交換效果下降(descend)，因而冷凝器出口制冷劑溫度上升，制冷劑冷凝溫度上升，降低了制冷系數，影響了制冷效果。在其它條件不變的情況下，空調房間溫度也會有一定程度的上升，壓縮機的吸氣溫度也會上升。但變化最明顯的是冷卻水出口溫差會越來越大。
　　（4）冷卻水進口溫度過低隨著冷卻水溫度的降低，壓縮(compression)機的排氣壓力、排氣溫度、過濾器出口溫度都減小了。而空調房間(room)溫度卻仍然保持不變，這是因為冷卻水溫度還沒有下降到會影響制冷效果的程度。若冷卻水溫度降至一定程度，冷凝壓力也會降低，致使熱力膨脹閥兩側的壓差減小，熱力膨脹閥的流通能力也隨之減小，制冷劑也減少了。故制冷效果會降低，空調房等：通過實驗（experiment)選擇空調制冷系統(system)故障診斷檢測(檢查并測試)參數間溫度會上升。
　　（5）冷卻水進口溫度過高冷卻水進口溫度過高會使制冷劑過冷溫度，冷凝溫度過高，冷凝壓力也相應過高，壓縮機的壓比增大，軸功率提高，輸氣系數降低，因此降低系統(system)的制冷能力。所以整體的制冷效果(xiàoguǒ)會降低，空調房間溫度會上升。
　　（6）壓縮機吸排氣(Exhaust)閥片損壞對往復式壓縮機來說，壓縮機吸排氣閥片損壞是一種常見機械故障，本實驗（experiment)是用壓縮機吸排氣口旁通的方法(method)來模擬的。昆山空壓機保養在空壓機的進、排氣口安裝消聲器或設置消聲坑道以后，氣流噪聲可以降到80db(a)以下，但空壓機的機械噪聲和電機噪聲仍然很高，因此還應在空壓機的機組上安裝隔聲罩。4、懸掛空間吸聲體：在佛山凌格風空壓機站，高大空曠的廠房混響很重。當故障發生時，吸氣溫度、吸氣壓力會上升，排氣溫度、排氣壓力會下降，這相當于壓縮機的實際輸氣量降低了，所以制冷效果就差了，空調房間(room)溫度會很快上升，情況嚴重時，低壓繼電器(Electric appliances)會使壓縮機停機。
　　（7）膨脹(inflate)閥開度過小膨脹閥開度過小是就制冷(Refrigeration)系統制冷劑充注量正常而言的，膨脹閥開度過小這個故障中，整個系統循環制冷劑不足，當其它工況條件均保持不變，就不能充分滿足液態制態劑在低壓下氣化吸熱，因此回氣過熱度很大，吸排氣(Exhaust)溫度（temperature)與空調房間溫度回上升，吸排氣壓力會下降（圖7）。而冷凝器出口制冷劑的溫度會下降（即增加了系統的制冷能力），因為冷凝器的換熱能力沒有變化，但是整個系統中循環的制冷劑流量很小，雖然這時制冷系數提高了，單位制冷量提高了。但總的制冷量卻減少了，所以空調房間溫度會上升。
　　（8）循環水泵不轉制冷機組在調試與運行時，應先開系統循環水泵。當循環水泵不轉時，冷卻水出口溫度（temperature)與冷凝器制冷劑出口溫度上升的最明顯，由于冷凝器冷卻效果的急劇下降，壓縮機(compressor)的吸氣溫度、排氣溫度也上升很快，冷凝溫度的上升使蒸發溫度也上升了，但蒸發溫度上升的幅度沒有冷凝溫度上升的幅度大，所以制冷效率降低了，空調房間溫度快速上升。如（9）過濾器堵塞過濾器堵塞就是系統臟堵。一般情況(Condition)下，臟堵往往發生在過濾器處，這是因為過濾器的濾網將通道截面隔住，濾去污垢與金屬屑等雜物，時間長了制冷與空調就被堵住了。實驗中臟堵模擬的方法是改變制冷劑的通道，把制冷劑的正常通道關閉，打開與正常通道并聯的堵塞的通道，過濾器堵塞的后果是制冷劑循環量減少，其許多原因均與膨脹閥開度過小相似，如壓縮機吸排氣溫度上升，壓縮機吸排氣壓力(pressure)下降，空調房間溫度回升，其不同之處是過濾器出口溫度越來越低。這是因為在過濾器處開始節流，致使系統局部溫度降低，情況嚴重(serious)時會出現系統局部結霜或結冰。
　　（10）制冷劑不足制冷劑過少通常由兩種原因造成：一是產品出廠前充注量不夠，一般較小發生；二是機組常年運行，由于系統閥門或焊接部分泄漏引起制冷劑過少，因此是一種較為常見的故障。昆山空壓機維修工作時，空氣經過自潔式空氣過濾器被吸入，通過PLC自動清洗過濾器，空氣在經過進口導葉自動調節后進入一級壓縮，經一級壓縮后的氣體溫度較高，然后進入中間冷卻器進行冷卻(水走管內，氣走管外，中冷器的水流量要求為110m/h)之后進入二級壓縮系統制冷劑不足與膨脹閥開度過小這兩個故障的原因沒有明顯的區別。從理論上分析，其制冷劑冷凝器出口溫度應該有所區別，因為就制冷劑不足這個故障來說，這個系統充注制冷劑不足，而其它工況均保持不變，那么吸排氣(Exhaust)溫度與空調房間溫度會上升，吸排氣壓力會下降(descend)，而冷凝器出口制冷的溫度會下降，因為冷凝器的換熱量力沒有變化，就熱力膨脹閥開度過小這個故障而言，其它參數變化趨勢均與制冷劑不足這個故障一致，除了制冷劑冷凝器出口溫度（即過冷溫度）會上升，因為制冷劑充注量正常時，若熱力膨脹閥開度過小，使得制冷劑循環量減少，未參與循環的制冷劑會以液態存儲于冷凝器中從而影響冷凝器的換熱效果，所以制冷劑冷凝器出口溫度應該上升，這個因素會使制冷量往下降的方向變化。
　　（11）制冷劑過多制冷劑過多源于盲目（眼睛看不見東西、比喻認識不清)的制冷劑充注，這在制冷系統維護修理時并不罕見。這會減少冷凝器內的有效換熱面積，使換熱效果降低，致使冷凝溫度上升，冷凝壓力提高，高壓也就過高了。過多的制冷劑進入蒸發(evaporation)器未能全部氣化而被壓縮機(compressor)吸入造成低壓高，壓縮機缸頭凝露或結霜，嚴重時發生液擊沖缸事故。部分液態制冷劑進入壓縮機，電機負荷加重，啟動(start up)困難（difficult)，運轉中電流過載，嚴重時會因電機過載而燒毀。