压缩机能综合测试实验实验指导

压缩机示功图测试试验一、试验目标二、试验装置及工作原理三、试验步骤四、试验数据处理五、试验汇报内容压缩机示功图测试试验压缩机能综合测试实验实验指导第1页试验目标一、试验目标1、测试往复式压缩机示功图、主轴转速、主轴功率，计算气缸平均指示压力、指示功率、压缩机机械效率、气阀功率相对损失和容积系数。2、掌握往复式压缩机示功图及轴功率、转速等常见参数测试及分析方法。3、了解和分析压缩机汽缸内压力实际改变过程，深入加深对压缩机工作原理了解。压缩机能综合测试实验实验指导第2页试验装置及工作原理1二、试验装置及工作原理图1往复式压缩机性能测试系统结构

试验装置系统主要包含各种信号传感变送步骤、部分信号调理步骤、A/D转换、微机数据采集控制、数据处理、存放显示输出等部分。压缩机能综合测试实验实验指导第3页试验装置及工作原理2压缩机能综合测试实验实验指导第4页试验装置及工作原理3压缩机能综合测试实验实验指导第5页试验装置及工作原理4压缩机能综合测试实验实验指导第6页试验装置及工作原理51、传感器系统YMC303P-G2A-1-A-2压力变送器；YMC303D-D06-B2-A-1差压变送器；KX-P1121松下击打式点阵打印机；E6B2型欧姆农旋转编码器；WPZ-231热电阻温度变送器CE-VJ03-54MS电压隔离传感器；CE-VJ03-54BS电流隔离传感器；孔板节流测量装置；喷嘴节流测量装置压缩机能综合测试实验实验指导第7页试验装置及工作原理62、信号调理系统信号调理系统主要完成传感变送器输出电流信号到标准电压信号转换、旋转编码器输出脉冲信号脉宽扩展等信号调理功效。3、数据采集控制系统数据采集控制系统主要完成多通道信号A/D及相关数据采集控制功效。本试验系统采取了两块研华企业生产多功效数据采集控制卡，型号为PCL-818L及PCL-818HD，分别完成温度、流量等缓变量采集和气缸压力、转速脉冲等快变量采集任务。4、计算机系统计算机系统主要完成数据采集软件控制及试验数据存放、分析、显示、打印输出等工作，是整个试验系统关键。压缩机能综合测试实验实验指导第8页试验装置及工作原理7气缸压力信号测量经过快变压力变送器得到，采样速度为每循环180点，和主轴固联在一起旋转编码器输出脉冲作为压力采样外部触发信号，旋转编码器每转在A相严格输出等间隔360个脉冲，以它作为采样触发信号，可实现转速跟踪采样，确保压力信号与活塞行程位移同时。另外，旋转编码器每转在其Z相输出一个脉冲，以此作为活塞止点判别信号。

压缩机主要性能参数测量原理

1、示功图测量压缩机能综合测试实验实验指导第9页试验装置及工作原理8

2、主轴功率测量本试验系统用损耗分析法间接测定电动机输出功率，然后考虑传动效率，得到主轴功率。

3、主轴转速测量转速测量方法很多，本试验系统采取旋转编码器作为转速测量传感器。旋转编码器Z相严格确保一转输出一个脉冲，利用数据采集卡脉冲计数功效，软件计算出主轴平均转速，或直接利用数据采集卡脉冲频率测量功效得到转速。压缩机能综合测试实验实验指导第10页试验步骤1三、试验步骤1、压缩机开机前准备工作：拧开冷凝液排放口，排清冷凝液后拧紧排放口；检验各种传感器安装是否紧密；将排气管线末端排气阀开置最大位置；接通压缩机电机电源；打开计算机，运行数据采集分析程序2、压缩机试运转：按下控制柜面板上“开始”按钮，开启压缩机。观察压缩机运转情况，是否有异常振动和异常噪声，连续3~5分钟后，按下控制柜面板上“停顿”按钮，停顿压缩机运行。3、吸气压力测量：将空压机缓冲罐出口三通连到环境压力一侧，操作菜单“数据采集/吸气压力测量”完成吸气压力测量；测量完成后，将空压机缓冲罐出口三通连到排气压力一侧。压缩机能综合测试实验实验指导第11页试验步骤24、开启、运行压缩机，完成示功图测试操作开启压缩机，调整排气阀开度，使气缸压力稳定在0.6Mpa；待压缩机稳定运行后，点击“开始数据采集”工具按钮，开始数据采集；观察绘图区绘制示功图曲线，若不满意，可点击“下一次示功图采集”工具按钮；取得满意试验数据后，点击“停顿数据采集”工具按钮，终止数据采集；数据文件保留、试验数据打印。5、调整排气阀开度，使气缸压力稳定在0.5Mpa，重复第4步操作，得到另一组试验数据。6、试验结束操作：按下控制柜面板上“停顿”按钮，停顿压缩机运行；选择对应操作，退出应用程序。压缩机能综合测试实验实验指导第12页试验汇报要求1

五、试验汇报

1．测录出压缩机示功图及其它性能参数。2．如表1、2所表示，计算出压缩机平均指示压力Pi，指示功率Ni，压缩机机械效率ηm，容积效率λV，及气阀功率损失系数△c。3．讨论不一样压力比时示功图改变。压缩机能综合测试实验实验指导第13页试验汇报要求2表1试验压缩机性能参数压缩机型号名称压缩机额定排气压力（kgf/cm2）压缩机额定排气量（m3/min）电动机型号名称电动机装置功率（kw）电动机与压缩机传动方式压缩机活塞行程L(mm)60压缩机连杆长度L1(mm)50压缩机活塞直径D(mm)80压缩机额定转速N（rpm）电机效率ηe(%)0.9传动效率ηz(%)0.97压缩机能综合测试实验实验指导第14页试验汇报要求31.试验日期2.大气压力（pa）3.压缩机试验排气压力Pd(kgf/cm2)4.压缩机试验转速n(rpm)5.行程长度L(mm)606.吸入线长度L1(mm)7.排气损失面积Fp（mm*100Kpa）8.吸气损失面积Fx（mm*100Kpa）9.示功图面积Fi（mm*100Kpa）10.示功图名义面积Fh（mm*100Kpa）11.平均指示压力Pi=Fi/L（100Kpa）12.指示功率Ni(kw)13.电机输入功率Ne(kw).14.压缩机轴功率Nz=Ne*ηe*ηz(kw)15.压缩机机械效率ηm=3Ni/Nz(%)16.容积效率λv=L1/L(%)17.气阀功率损失系数△C=100(Fx+Fp)/Fh（%）

表2压缩机示功图技术数据压缩机能综合测试实验实验指导第15页试验数据处理1四、试验数据处理试验结果以试验数据及示功图打印形式给出。依据表2要求分析计算对应压缩机技术参数。要求主要数据处理在计算机上完成，并随试验汇报提供对应处理程序（源代码打印稿或程序软盘）。

数据处理指导以下：1、每一压缩循环等转角采集有180个压力数据，转角步长为2度，作示功图处理时应先将转角位移转换成活塞行程位移。2、示功图面积计算可采取机械数值求积法，如梯形、中矩形求积等，详细过程可参考相关计算方法参考书。3、指示功率计算可以下式：Ni=Fi*(π*(D^2)/4)*n/60并注意计算单位一致。压缩机能综合测试实验实验指导第16页试验数据处理2四、试验数据处理1、将转角位移转换成活塞行程位移X。每一压缩循环等转角采集有180个压力数据，转角步长为2度。压缩机一个工作循环包含四个阶段，分别为膨胀、吸气、压缩和排气，采集180个压力数据起点为膨胀阶段起点，对应于图中曲柄转角a=0。其中：l1、l2分别为曲柄和连杆长度；y为中间变量。L为行程长度，L=2*l1。压缩机能综合测试实验实验指导第17页2、中矩形求积法计算示功图面积其中，A为封闭示功图曲线Q所围面积，x为活塞行程位移。试验数据处理3压缩机能综合测试实验实验指导第18页试验数据处理43、指示功率计算Ni=Fi*(π*(D^2)/4)*n/60注意计算单位一致，其中Fi为上面计算出示功图面积A。4、几个参数（参见前图）吸入线长度L1(mm)：如图中L1所表示。排气损失面积Fp（mm*100Kpa）：示功图曲