2022年往復(fù)活塞式壓縮機(jī)性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)

1、一、目的要求1. 明白往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2. 明白溫度、壓差等參數(shù)的測(cè)定方法，運(yùn)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理；3. 把握壓縮機(jī)排氣量的測(cè)定原理及方法；4. 把握壓縮機(jī)示功圖的測(cè)試原理、測(cè)量方法和測(cè)量過程；5. 明白脈沖計(jì)數(shù)法測(cè)量轉(zhuǎn)速的方法；6. 把握測(cè)試過程中，運(yùn)算機(jī)的使用和測(cè)量；單作用壓縮機(jī)工作原理圖23 / 22 下載文檔可編輯二、試驗(yàn)儀器、設(shè)備、工具和材料往復(fù)活塞式壓縮機(jī)性能測(cè)定試驗(yàn)驗(yàn)裝置簡圖1消音器2噴嘴3壓力傳感器4溫度傳感器5減壓箱6調(diào)劑閥7壓力表8安全閥9穩(wěn)壓罐10單向閥11溫度傳感器12壓力傳感器13 溫度傳感器14吸入閥 15 掌握柜16運(yùn)算機(jī)17接近開關(guān)18冷卻水排空閥19

2、進(jìn)水閥20排水管注：圖中虛線為信號(hào)傳輸線三、試驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)要求活塞式壓縮機(jī)原理示意簡圖1. 活塞壓縮機(jī)排氣量的測(cè)定試驗(yàn)的試驗(yàn)原理用噴嘴法測(cè)量活塞式壓縮機(jī)的排氣量是目前廣泛采納的一種方法；它是利用流體流經(jīng)排氣管道的噴嘴時(shí)， 在噴嘴出口處形成局部收縮，從而使流速增加，經(jīng)壓力降低，并在噴嘴的前后產(chǎn)生壓力差，流 體的流量越大， 在噴嘴前后產(chǎn)生的壓力差就越大， 兩者具有肯定的關(guān)系；因此測(cè)出噴嘴前后的壓力差值，就可以間接地測(cè)量氣體的流量； 排氣量的運(yùn)算公式如下：式中：q3v：壓縮機(jī)的排氣量， m min，c：噴嘴系數(shù)， 依據(jù)噴嘴前后的壓力差， 噴嘴前氣體的肯定溫度， 在噴嘴系數(shù)表中查取，見本試驗(yàn)教材；d：

3、噴嘴直徑， d=19.05mm： h：噴嘴前后的壓力差， mmh20； p0 ：吸入氣體的肯定壓力， pa；t0 ：壓縮機(jī)吸入氣體的肯定溫度， k； t1 ：壓縮機(jī)排出氣體的肯定溫度， k；通過測(cè)量裝置，運(yùn)算機(jī)采集吸入氣體溫度t0 、排出氣體溫度 t1、噴嘴壓差 h，并由運(yùn)算機(jī)已儲(chǔ)備的噴嘴系數(shù)表，運(yùn)算出噴嘴系數(shù)，用上述公式運(yùn)算出排氣量 qv；2. 傳感器的布置和安裝排氣量的測(cè)試需要測(cè)量出噴嘴前后的壓力差、環(huán)境溫度、排氣溫 度三個(gè)參數(shù)， 因此需要安裝測(cè)量這三個(gè)參數(shù)的傳感器； 它們的布置如圖 12 所示；圖 12壓力差、熱電阻、排氣壓力傳感器安裝圖1- 排氣截止閥2- 壓力傳感器3- 壓力表4-

4、壓差傳感器5- 壓差截止閥6- 引壓管7- 噴嘴8- 排氣管9- 熱電阻安放管(1) 排氣壓力傳感器；在與儲(chǔ)氣罐相連接的排氣管上，在排氣截止閥前端安裝壓力傳感器2 來測(cè)量排氣壓力，傳感器的型號(hào)為ads-c，量程為 1mpa；(2) 噴嘴前后壓差傳感器； 該傳感器 4 選用 ads c型壓差傳感器， 量程為 25kpa；在噴嘴前端的排氣管上有兩根嵌入排氣管內(nèi)的銅管，見圖 1 2；一根在排氣管內(nèi)的一端封閉，用于安裝熱電阻；另一根在排氣管內(nèi)的一端開口， 排氣管外的一端與截止閥 5 相連，截止閥與壓差傳感器的一個(gè)接頭相連， 傳感器的另一接頭暴露在大氣中； 壓差傳感器測(cè)量的是氣體通過噴嘴時(shí)， 噴嘴前后的

5、壓差， 由于氣體通過噴嘴后進(jìn)入大氣；(3) 測(cè)溫?zé)犭娮鑲鞲衅鳎挥袃蓚€(gè)測(cè)溫?zé)犭娮鑲鞲衅?，型?hào)均為ptl00 ， 規(guī)格為 5× 100mm；一個(gè)安放在大氣中，用于測(cè)量環(huán)境溫度，另一個(gè)安裝在排氣管內(nèi)的熱電阻安放管9 內(nèi)，用于測(cè)量排氣溫度；3. 活塞壓縮機(jī)的示功圖測(cè)試原理通過安裝在一級(jí)氣缸吸氣閥上的一只壓力傳感器，將一級(jí)氣缸內(nèi) 的壓力轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并輸送到測(cè)試儀中通過電橋轉(zhuǎn)換和信號(hào)放 大，然后進(jìn)入運(yùn)算機(jī)，經(jīng)過采集和a d 轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，通過軟件的處理和標(biāo)定系統(tǒng)， 仍原為壓力值； 在一個(gè)壓縮循環(huán)中， 通過測(cè)轉(zhuǎn)速的脈沖信號(hào)來獲得初始采集點(diǎn)， 當(dāng)測(cè)得的脈沖信號(hào)值最大時(shí)， 活塞剛好運(yùn)動(dòng)到外止點(diǎn)

6、，亦即膨脹開頭點(diǎn)，這時(shí)開頭進(jìn)行示功圖采集；運(yùn)算機(jī)共采集 720 個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)， 即相當(dāng)于曲柄轉(zhuǎn)角每隔05 度采集一個(gè)壓力值；這 720 個(gè)壓力值與通過活塞位移運(yùn)算公式運(yùn)算獲得的720 個(gè)位移值相對(duì)應(yīng)；式中：曲柄轉(zhuǎn)角， rad;：徑長比 =r/l;r ：曲柄半徑， mm; l ：連桿長度， mm.通過運(yùn)算機(jī)軟件畫出往復(fù)活塞式壓縮機(jī)示功圖，并顯示到運(yùn)算機(jī) 的屏幕上； 同時(shí)，通過對(duì)示功圖進(jìn)行數(shù)值積分， 求出示功圖所代表的指示功率，并在運(yùn)算機(jī)上顯示出來；4. 測(cè)試儀原理由上述傳感器所得到的測(cè)量信號(hào)接入測(cè)試儀，進(jìn)行變換、放大、 濾波和調(diào)整處理，以適合 a d數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；在測(cè)試儀中，由熱電阻測(cè)定的環(huán)境溫度和排

7、氣溫度信號(hào)經(jīng)過電橋的變換， 將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)， 電壓信號(hào)通過放大器三級(jí)電壓放大后， 進(jìn)行阻抗變換， 濾去溝通成分和噪音信號(hào)， 接入數(shù)字表進(jìn)行數(shù)字顯示， 同時(shí)進(jìn)行幅值調(diào)整后，送入 ad轉(zhuǎn)換器，由運(yùn)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理；排氣壓力傳感器、氣缸內(nèi)壓力傳感器和噴嘴前后壓力差傳感器， 在傳感器內(nèi)已經(jīng)接好電橋回路， 只需供應(yīng)穩(wěn)固的電橋電壓， 其輸出即為與壓力或壓差成正比的電壓信號(hào)， 該信號(hào)經(jīng)過集成運(yùn)算放大器的三級(jí)電壓放大后， 進(jìn)行阻抗變換， 濾去溝通成分和噪音信號(hào)， 幅值調(diào)整后，送入 ad轉(zhuǎn)換器，由運(yùn)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理；四、試驗(yàn)操作步驟步驟：1 開啟運(yùn)算機(jī)， 啟動(dòng)運(yùn)算機(jī)壓縮機(jī)測(cè)試軟件， 挑選學(xué)習(xí)

8、選項(xiàng)，學(xué)習(xí)明白壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)，工作原理和壓縮機(jī)參數(shù)測(cè)試原理； 打開壓縮機(jī)參數(shù)測(cè)試儀；2. 檢查缸內(nèi)壓力傳感器和壓差傳感器閥門，保證在關(guān)閉狀態(tài)；排氣壓力傳感器閥門在打開狀態(tài)；3. 接通冷卻水系統(tǒng)，保證冷卻水在整個(gè)試驗(yàn)過程中暢通無阻；4. 啟動(dòng)壓縮機(jī)， 待壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到正常后， 檢查潤滑油壓力表， 保證油壓為 0.2mpa，假如偏離此值，要進(jìn)行調(diào)整；假如油壓為 0，要立刻停止壓縮機(jī)，查找緣由；5. 逐步關(guān)小排氣節(jié)流閥 大閥門 ，并由排氣壓力表觀看排氣壓力，緩慢上升排氣壓力，待排氣壓力達(dá)到0.4mpa后，穩(wěn)固 10-15 分鐘；6. 打開壓力傳感器和壓差傳感器閥門；7. 在運(yùn)算機(jī)上進(jìn)入試驗(yàn)選項(xiàng)，按軟件說

9、明書進(jìn)行參數(shù)測(cè)試；并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)存入磁盤儲(chǔ)存；8. 參數(shù)測(cè)試完成后，關(guān)閉壓力傳感器和壓差傳感器閥門；9. 重復(fù)步驟 58，分別在排氣壓力為 05 和 055mpa下進(jìn)行參數(shù)測(cè)試；10. 卸壓過程， 逐步打開排氣節(jié)流閥 大閥門 ，緩慢將壓縮機(jī)排氣壓力降到 0mpa后，停止壓縮機(jī)；11. 將排氣壓力傳感器和壓差傳感器閥門打開；然后再關(guān)閉； 以泄放封閉住的壓力；12. 關(guān)閉冷卻水，收起冷卻水管；13. 接通打印機(jī)，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)打印出來；留意：當(dāng)排氣壓力低于 04mpa時(shí)，不許對(duì)排氣量進(jìn)行測(cè)試， 即不許打開壓差計(jì)，以免損壞壓差計(jì)；問題：1. 畫出試驗(yàn)所用的壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖，并說明主要部件的作用；2. 表達(dá)測(cè)

10、量中所得的參數(shù)，溫度、壓力和壓差測(cè)試時(shí)，常用的傳感器類型和種類， 測(cè)量原理，需要配接何種測(cè)量電路 或二次外表 ；3. 依據(jù)測(cè)量得到的環(huán)境溫度、排氣溫度、排氣壓力和噴嘴前后 壓力差，手工運(yùn)算排氣量，并與測(cè)試裝置測(cè)量得到的排氣量進(jìn)行比較， 分析誤差的大小及產(chǎn)生的緣由；4. 畫出試驗(yàn)軟件功能的層次結(jié)構(gòu)圖；五、試驗(yàn)留意事項(xiàng)1. 試驗(yàn)前必需明白壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)、型號(hào)、主要技術(shù)性能參數(shù)及測(cè)試 裝置流程， 并認(rèn)真檢查裝置中各儀器是否完整無損， 開機(jī)必需遵照壓縮機(jī)操作規(guī)程；2. 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，至少運(yùn)轉(zhuǎn)30 分鐘，并使壓力保持穩(wěn)固后，才可開頭測(cè)試；3. 示功圖采納測(cè)試儀獲得；六、試驗(yàn)摸索題1. 畫出試驗(yàn)所用的壓縮機(jī)

11、結(jié)構(gòu)簡圖，并說明主要部件的作用；2. 表達(dá)測(cè)量中所得的參數(shù)，測(cè)試溫度、壓力和壓差時(shí)，常用的傳感 器類型和種類，測(cè)量原理，需要配接何種測(cè)量電路 或二次外表 ；3. 依據(jù)測(cè)量得到的環(huán)境溫度、排氣溫度、排氣壓力和噴嘴前后壓力差，手工運(yùn)算排氣量， 并與測(cè)試裝置測(cè)量得到的排氣量進(jìn)行比較，分析誤差的大小及產(chǎn)生的緣由；4. 畫出試驗(yàn)軟件功能的層次結(jié)構(gòu)圖；6. 表達(dá)轉(zhuǎn)速測(cè)量常用的傳感器種類，測(cè)量原理，需要配接何種測(cè)量電路 或二次外表 ；7. 分析說明測(cè)試系統(tǒng)中是如何確定活塞的內(nèi)止點(diǎn)的；8. 依據(jù)測(cè)量得到的示功圖，手工運(yùn)算指示功，并與測(cè)試裝置顯示的指示功進(jìn)行比較，分析誤差的大小及產(chǎn)生的緣由；9. 試畫出壓縮機(jī)幾

12、個(gè)典型故障的示功圖；活塞連桿組閥板組裝動(dòng)畫試驗(yàn)一往復(fù)活塞式壓縮機(jī)性能測(cè)定試驗(yàn)一、目的要求1. 明白往復(fù)活塞式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；2. 明白溫度、壓差等參數(shù)的測(cè)定方法，運(yùn)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理；3. 把握壓縮機(jī)排氣量的測(cè)定原理及方法；4. 把握壓縮機(jī)示功圖的測(cè)試原理、測(cè)量方法和測(cè)量過程；5. 明白脈沖計(jì)數(shù)法測(cè)量轉(zhuǎn)速的方法；前置轉(zhuǎn)換器溫度傳感器顯示器差壓傳感器壓力傳感器壓力表儲(chǔ)氣罐u 型差壓計(jì)測(cè)試微機(jī)截止閥調(diào)劑閥前置轉(zhuǎn)換器氣缸低壓箱噴嘴轉(zhuǎn)速傳感器溫度計(jì)飛輪余隙缸排污閥6. 把握測(cè)試過程中，運(yùn)算機(jī)的使用和測(cè)量；二、試驗(yàn)儀器、設(shè)備、工具和材料圖 1 1 往復(fù)活塞式壓縮機(jī)性能測(cè)定試驗(yàn)裝置簡圖1消音器2噴嘴3壓

13、力傳感器4溫度傳感器5減壓箱 6調(diào)劑閥7壓力表8安全閥9穩(wěn)壓罐10單向閥 11溫度傳感器12壓力傳感器13溫度傳感器14吸入閥15掌握柜16運(yùn)算機(jī)17接近開關(guān)18冷卻水排空閥19進(jìn)水閥20排水管注：圖中虛線為信號(hào)傳輸線三、試驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)要求1. 活塞壓縮機(jī)排氣量的測(cè)定試驗(yàn)的試驗(yàn)原理用噴嘴法測(cè)量活塞式壓縮機(jī)的排氣量是目前廣泛采納的一種方 法；它是利用流體流經(jīng)排氣管道的噴嘴時(shí)， 在噴嘴出口處形成局部收縮，從而使流速增加，經(jīng)壓力降低，并在噴嘴的前后產(chǎn)生壓力差，流體的流量越大， 在噴嘴前后產(chǎn)生的壓力差就越大， 兩者具有肯定的關(guān)系；因此測(cè)出噴嘴前后的壓力差值，就可以間接地測(cè)量氣體的流量； 排氣量的運(yùn)算公

14、式如下：hp0t1620qv3536.3610cd t式1式中：3qv：壓縮機(jī)的排氣量， m min， c：噴嘴系數(shù)，依據(jù)噴嘴前后的壓力差，噴嘴前氣體的肯定溫度，在噴嘴系數(shù)表中查取，見本試驗(yàn)教材； d：噴嘴直徑， d=19.05mm： h：噴嘴前后的壓力差， mmh20； p0：吸入氣體的肯定壓力， pa； t0：壓縮機(jī)吸入氣體的肯定溫度， k； t1：壓縮機(jī)排出氣體的肯定溫度， k；通過測(cè)量裝置，運(yùn)算機(jī)采集吸入氣體溫度t0、排出氣體溫度 t1 、噴嘴壓差 h，并由運(yùn)算機(jī)已儲(chǔ)備的噴嘴系數(shù)表，運(yùn)算出噴嘴系數(shù)，用上述公式運(yùn)算出排氣量qv；2. 傳感器的布置和安裝排氣量的測(cè)試需要測(cè)量出噴嘴前后的壓力

15、差、 環(huán)境溫度、排氣溫度三個(gè)參數(shù)， 因此需要安裝測(cè)量這三個(gè)參數(shù)的傳感器； 它們的布置如圖 12 所示；圖 1 2壓力差、熱電阻、排氣壓力傳感器安裝圖1- 排氣截止閥2- 壓力傳感器3- 壓力表4- 壓差傳感器5- 壓差截止閥6- 引壓管7- 噴嘴8- 排氣管9-熱電阻安放管(1) 排氣壓力傳感器；在與儲(chǔ)氣罐相連接的排氣管上，在排氣截止閥前端安裝壓力傳感器2 來測(cè)量排氣壓力，傳感器的型號(hào)為 ads-c，量程為 1mpa；(2) 噴嘴前后壓差傳感器； 該傳感器 4 選用 ads c型壓差傳感器，量程為 25kpa；在噴嘴前端的排氣管上有兩根嵌入排氣管內(nèi)的銅管， 見圖 1 2；一根在排氣管內(nèi)的一端封

16、閉，用于安裝熱電阻；另一根在排氣管內(nèi)的一端開口， 排氣管外的一端與截止閥 5 相連， 截止閥與壓差傳感器的一個(gè)接頭相連， 傳感器的另一接頭暴露在大氣中； 壓差傳感器測(cè)量的是氣體通過噴嘴時(shí)， 噴嘴前后的壓差， 由于氣體通過噴嘴后進(jìn)入大氣；(3) 測(cè)溫?zé)犭娮鑲鞲衅?；有兩個(gè)測(cè)溫?zé)犭娮鑲鞲衅?，型?hào)均為ptl00 ，規(guī)格為 5× 100mm；一個(gè)安放在大氣中，用于測(cè)量環(huán)境溫度，另一個(gè)安裝在排氣管內(nèi)的熱電阻安放管9 內(nèi)，用于測(cè)量排氣溫度；3. 活塞壓縮機(jī)的示功圖測(cè)試原理通過安裝在一級(jí)氣缸吸氣閥上的一只壓力傳感器， 將一級(jí)氣缸內(nèi)的壓力轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并輸送到測(cè)試儀中通過電橋轉(zhuǎn)換和信號(hào)放大，然后進(jìn)入

17、運(yùn)算機(jī)，經(jīng)過采集和a d轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，通過軟件的處理和標(biāo)定系統(tǒng)，仍原為壓力值；在一個(gè)壓縮循環(huán)中，通過測(cè)轉(zhuǎn) 速的脈沖信號(hào)來獲得初始采集點(diǎn)， 當(dāng)測(cè)得的脈沖信號(hào)值最大時(shí)， 活塞剛好運(yùn)動(dòng)到外止點(diǎn)，亦即膨脹開頭點(diǎn)，這時(shí)開頭進(jìn)行示功圖采集；運(yùn)算機(jī)共采集 720 個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，即相當(dāng)于曲柄轉(zhuǎn)角每隔0 5 度采集一個(gè)壓力值； 這 720 個(gè)壓力值與通過活塞位移運(yùn)算公式運(yùn)算獲得的 720 個(gè)位移值相對(duì)應(yīng)；xlrl cosr cos360r1cos1cos 24式 2式中： ：曲柄轉(zhuǎn)角， rad; ：徑長比 =r/l;r ：曲柄半徑， mm; l ：連桿長度， mm.通過運(yùn)算機(jī)軟件畫出往復(fù)活塞式壓縮機(jī)示功圖，

18、并顯示到運(yùn)算機(jī)的屏幕上；同時(shí)， 通過對(duì)示功圖進(jìn)行數(shù)值積分，求出示功圖所代表的指示功率，并在運(yùn)算機(jī)上顯示出來；4. 測(cè)試儀原理由上述傳感器所得到的測(cè)量信號(hào)接入測(cè)試儀，進(jìn)行變換、放大、 濾波和調(diào)整處理，以適合 a d數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；在測(cè)試儀中，由熱電阻測(cè)定的環(huán)境溫度和排氣溫度信號(hào)經(jīng)過電橋的變換， 將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，電壓信號(hào)通過放大器三級(jí)電壓放大后，進(jìn)行阻抗變換，濾去 溝通成分和噪音信號(hào)， 接入數(shù)字表進(jìn)行數(shù)字顯示， 同時(shí)進(jìn)行幅值調(diào)整后，送入 ad轉(zhuǎn)換器，由運(yùn)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理；排氣壓力傳感器、氣缸內(nèi)壓力傳感器和噴嘴前后壓力差傳感器，在傳感器內(nèi)已經(jīng)接好電橋回路， 只需供應(yīng)穩(wěn)固的電橋電壓， 其輸出

19、即為與壓力或壓差成正比的電壓信號(hào)， 該信號(hào)經(jīng)過集成運(yùn)算放大器的三級(jí)電壓放大后，進(jìn)行阻抗變換，濾去溝通成分和噪音信號(hào)，幅值調(diào)整 后，送入 ad轉(zhuǎn)換器，由運(yùn)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集處理；圖 1 3測(cè)試儀原理圖四、試驗(yàn)操作步驟1. 開啟運(yùn)算機(jī)，啟動(dòng)運(yùn)算機(jī)、壓縮機(jī)測(cè)試軟件，挑選學(xué)習(xí)選項(xiàng)，學(xué)習(xí)明白壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)， 工作原理和壓縮機(jī)參數(shù)測(cè)試原理； 打開壓縮機(jī)參數(shù)測(cè)試儀；2. 檢查缸內(nèi)壓力傳感器和壓差傳感器閥門，保證閥門處于關(guān)閉狀態(tài)；排氣壓力傳感器閥門處于打開狀態(tài)；3. 接通冷卻水系統(tǒng)，保證冷卻水在整個(gè)試驗(yàn)過程中暢通無阻；4. 啟動(dòng)壓縮機(jī)，待壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到正常后，檢查潤滑油壓力表， 保證油壓為 0.2mpa，假如偏離此值，要進(jìn)行調(diào)整；假如油壓為0，要立刻停止壓縮機(jī)，查找緣由；5. 逐步關(guān)小排氣節(jié)流閥 大閥門 ，并由排氣壓力表觀看排氣壓力，緩慢上升排氣壓力，待排氣壓力達(dá)到0.4mpa后，穩(wěn)固 10-15 分鐘；6. 打開壓力傳感器和壓差傳感器閥門；7. 在運(yùn)算機(jī)上進(jìn)入試驗(yàn)選項(xiàng)，按軟件說明書進(jìn)行參數(shù)測(cè)試，并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)存入磁盤儲(chǔ)存；8. 參數(shù)測(cè)試完成后，關(guān)閉壓力傳感器和壓差傳感器閥門；9. 重復(fù)步驟 58，分別在排氣壓力為 0 5mpa和 055mpa下進(jìn)行參數(shù)測(cè)試；10. 卸壓過程：逐步打開排氣