压缩机测量技术及其自动控制系统

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1、第六章第六章压缩机测量技术及其自动控制系统第一节第一节压缩机测量技术一、温度测量温度是压缩机测量中最常见的、最基本的工艺参数之一。在压缩机及具系统屮，温度测量的对象主要包括被压缩气体温度、润帘油油温、冷却水水温、填料函温度、主轴承温度、主电机轴承温度及定子线圈温度等。测量温度的方法从感受温度的途径來分有两类：--类是接触式的，即通过测温元件与被测物体的接触而感知物体的温度；另一类是非接触式，即通过接收被测物体发出的辐射热來判断温度。常见的接触式测温仪表冇如下几种。1.膨胀式温度计利用固体或液体热胀冷缩的特性测量温度，具有结

2、构简单、使用方便、测量准确；价格低廉的优点；但测量上限和精度受玻璃质量的限制，易碎且不能远传和记录。常用的液体温度计有充注水银的水银玻璃管温度计和充注有机液（如酒精）的玻璃管温度汁。在压缩机试验研究小，广泛采用度为0.1°C的水银玻璃管温度计，水银的膨胀系数为0.000181/°C。普通水银温度计的测温范围为一30〜300°C,但上限可高至700°C,是通过加压的方法实现的。有机液休更适宜于测量低温，如酒精玻璃管温度计的测温范围为一100〜75°C,而甲苯玻璃管温度汁的测温范围为一90〜100°Co2.压力式温度计根据密封

3、在固定容器内的液体或气体，当温度变化时压力发生变化的特性，将温度测屋转化为压力的测量。适用于测量气体、蒸汽及对感温包不起腐蚀的液体的温度。测量范围一般为一50〜400°C。它具有结构简单、不怕振动、具有防爆性、价格低廉的优点。缺点是精度低，测温距离较远时，仪表的滞后性较大。图6-1热电偶测泡电路3.电阻式温度计根据金属或半导体的电阻值随着温度变化的特性测量温度。一般金属电阻值随着温度升高而增加，而半导体的电阻值却随着温度的升高而减少。H前使用最广泛的热电阻材料是钳和铜。热电阻温度计适用于测量液体、气体、蒸汽及固体表面的温度

4、。钠电阻温度计测温范围为一200-500°Co铜电阻温度计测温范围为一50〜150°C。热电阻温度计具有远传、自动记录和实现多点测量等优点，而且它输出的信号大，测量准确。1968年的新温标进一步规定，在一259.34^630.749温度范围内，以钳电阻温度计作为基准器。4,热电偶温度计根据热电效应，将两种不同的导体接触并构成回路时，若两个接点温度不同，回路屮便出现毫伏级的热电势，该电势就对准确反映被测物体的温度。将回路与适当的指示仪表结合，就组成了如图6—1所示的热电偶温度计。热电偶的测温范围为一100〜1600°C,上下

5、限根据需要还可以扩展。热电偶具有结构简单、价廉、测温范围宽、准确度高、热惯性小、输出信号为电信号便于远传等优点。适合于测量流体、固体及固体壁面的温度。微型热电偶还可川于快速及动态温度的测量。在单元组合式仪表中，将温度传感器输出的信号转变为标准信号（如4〜20mA直流电流信号）的变换装置，称为温度变送器（如图6-2）ob图6-2温度变送器的方块图二、压力测量压力是压缩机设计中的重要工艺参数。不但压力本身是表征流体流动过程的重要参数，而口流速、流量等参数的测量，也往往转换为压力测量问题。在压缩机及具系统屮，压力测量的对象主要包

6、括被压缩气休压力、润滑汕汕压、冷却水水压、填料函及中体充氮压力、仪表风压力等。根据工作原理，目前所采用的压力指示仪器主要有液柱式、弹性式、活塞式、电气式或电子式等。（1）液柱式压力计它是根据流体静力平衡的原理制成的，有单管压力计和双管压力计（u形管压力计），貝有结构简单、精度高、使用方便价格低的特点。u形管压力计测量压差的范围很广，其测量上限取决于工作液体的密度，但受管子的强度限制，都有一个最髙压力限度：下限由测量粕度要求决定，不应小于2000Pao微压计用来测量很小的压差，如20〜5000Pa,是一种灵敏、精度高的测压仪

7、器。（2）弹性式压力计它是用各种形式的弹性元件作为感受件，使弹性元件受压后发牛的反作用力与被测压力平衡。此时，弹性元件的变形就是被测川力的函数，通过测量变形的方法测得压力。根据测压范围不同，常用的冇膜片（分平膜片与波纹膜片）、膜盒（分单膜盒与双膜盒）、波纹臂（分单波纹管与双波纹管）、弹簧管（分单圈弹簧管与多圈弹赞管）。膜片、膜盒与波纹管等元件多用于微压和低压的测量；弹簧管则可用于高、中、低压直到真空度的测量。多圈弹簧管压力计最高压力为16MPao（3）活塞式压力计它是以直接作用在已知面积上的重力來平衡被测压力的。常被作为实

8、验室的压力标准器，精度高。简单活塞式压力计的测量上限为6X107Pa,具有養动活塞的压力计上限可达25X107Pao压力变送器是将弹性元件受压输出的位移或力等信号。变成标准电信号的变换装置。在压缩机测量中，常用的压力测量仪表冇以下儿类：1）霍尔片式远传压力表，其原理是通过压力一弹簧管位移一霍尔电势的产生