活塞式压缩机综合性能测试系统研制

摘要

活塞式压缩机是依靠活塞的往复运动导致工作腔容积的变化来提高气体压力的压缩机，是一种典型流体机械，在石油、化工、能源、电力、建筑、矿业以及科研等行业应用面极广。活塞式压缩机的性能测试可以及时掌握和监测压缩机各项性能参数的变化，对于其稳定运行以及维护具有十分重要的意义。
　　本文根据相关国家标准，结合具体教学及科研实际的需要，基于计算机信号采集及处理技术，应用相应的传感器、数据采集板卡、信号隔离变送器等部件，结合活塞式压缩机典型工作特征，对压缩机运行工况特征信号进行表征，并运用Visual Basic高级计算机语言进行窗口界面设计和软件编程，设计开发出一套具有实用价值和通用性的活塞式压缩机综合性能测试系统。系统通过压力传感器采集到波形电压信号，接近开关采集到高低方波信号，经转换后变成数字信号输入程序，随后经过程序的判断取出一循环内的压力信号，对这一循环内的压力信号以及方波信号进行防脉冲干扰平均滤波处理，有效的去除干扰信号，从而实现压缩机工作过程中压力、位移量的精确表征，并可基于此精确绘制出压缩机示功图，以及表征出压缩机实际流量等信息，且测试数据可以自动保存。最后，基于搭建好的性能测试平台，进行了活塞式压缩机性能试验，对所测实验数据进行分析，研究了不同工况下活塞式压缩机流量和转速的关系以及不同转速下基于示功图分析压缩机的工作特性。
　　本文所开发的试验平台成功应用于本科实验教学，试验证明该活塞式压缩机综合性能测试系统具有较高的精度以及较好的教学适用性。

目录

声明

1 绪 论

1.1 研究的背景及意义

1.2 国内外活塞式压缩机性能测试研究现状与发展

1.3 课题来源及实际意义

1.4 课题的主要研究内容

2 活塞式压缩机原理及性能测试

2.1 活塞式压缩机的工作原理

2.2 活塞式压缩机曲柄连杆机构的工作分析

2.3 活塞式压缩机性能参数及测试方法

2.4 示功图的测量及分析原理

2.5 本章小结

3 活塞式压缩机性能测试总体方案设计

3.1 试验工况确定

3.2 试验流程设计

3.3 测试系统总体方案

3.4 测试系统硬件设计

3.5 测试系统软件设计

3.6 本章小结

4 活塞式压缩机综合性能测试系统实际应用

4.1 实验操作流程

4.2 实验及结果分析

4.3 误差分析和系统整体性评价

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

附录 攻读学位期间发表论文及参与课题