压气机性能实验指导书

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1、压气机性能实验扌旨青岛科技大学活塞式压气机性能实验台压气机在工程上应用广泛，种类繁多，但其工作原理都是消耗机械能（或电能）而获得压缩气体。压气机的压缩指数和容积效率是衡量起性能优劣的重要参数。因此压气机性能实验是《工程热力学》课程教学的重耍组成部分，通过该实验能加深学生对工程热力学理论的理解，使学生更好的学好这门工程基础课。本活塞式压缩机性能实验台，采用传感器技术，在微机控制下采集处理数据，绘制压缩机的示功图，并据此进行压缩机性能指标的计算和热力过程的分析，以加深对压缩机热力学原理的理解，提高运用微机对实验压缩机进行性能分析的能力。本实验

2、台技术先进，适用于生产厂家的产品质量检验和教学科研的需要。一、实验目的1.了解活塞式压气机的工作原理及构造，理解压气机的几个性能参数的意义。2.熟悉用微机测定压气机工作过程的方法，采集并显示压气机的示功图。3.根据测定结果，确定压气机的耗功％、耗功率P、多变压缩指数〃、容积效率“V等性能参数，或用面积仪测出示功图的有关面积并用直尺屋出有关线段的长度，也nJ得出压气机的上述性能参数。二、实验原理压气机的工作过程nJ以用示功图表示，示功图反映的就是气缸屮的气体压力随体积变化的悄况。本实验的核心就是用现代测试技术测定实际压气机的示功图。实验中釆

3、用压力传感器测试气缸中的压力，用接近开关确定压气机活塞的位置。当实验系统正常运行后，接近开关产牛•一个脉冲信号，数据采集板在该脉冲信号的激励下，以预定的频率釆集压力信号，下一个脉冲信号产生时，计算机屮断压力信号的采集并将采集数据存盘。显然，接近开关两次脉冲信号之间的时间间隔刚好对应活塞在气缸中往返运行一次（一个周期），这期间压气机完成了膨胀、吸气、压缩及排气四个过程。实验测量得到压气机示功图后，根据工程热力学原理，可进一步确定压气机的多边指数和容积效率等参数。另外，通过调节储气罐上的节气阀的开度，以改变压气机排气压力实现变工况测量。三、实

4、验装置实验装置简图如图1所示，主要由活塞式空气压缩机（包括压气机木体、电动机、储气罐及节气阀等）和测试系统（包括压力传感器、磁电脉冲传感器、A/D采集板和计算机等）组成。系统总面貌如图2所示。为了获得压气机工作过程的封闭示功图，对压气机气缸缸体、缸盖、飞轮等进行了改造，通过特殊设计的接头将气缸中的瞬时压力直接引出到压力传感器。另外在压气机飞轮上安装感应头，用接近开关产牛曲轴转角所对应的活塞下止点的脉冲信号；下止点两次脉冲信号用来控制数据采集的始末，以达到压力和活塞位置两信号的同步。计算机采集板实时采集这两个信号，经过数据处理即可得到压气机

5、的实际示功图。控制器保险丝］0A数据采集控制器一RS232吊口磁脉冲传感器爪气机爪力传感器丿k丿丿表图1•系统简图图2系统总貌实验采用的压气机型号为Z-0.036/7,气缸肓径Z)=5.1cm,活塞行程厶=3&m,综合余隙距离池=0.25cm,转速A?=1220r/min；电机参数：额定功率0.75RW,额定电压220V,额定电流6.1A,转速2880r/niin；保险丝管：10AUi、实验步骤1.连线：将传感器安装在压气机上，并按图1连接线路，将压气机上的工作开关上拉(见图2所示)，使其处于ON状态；2.新建实验：(1)打开计算机进入W

6、indows系统，运行“压气机.EXE"文件，进入软件主界面；(2)点击菜单栏的“系统”项，选择“新建实验”或工具栏的“新建”按钮°新建。弹出新建实验而板如图3所示，填写“实验人员”与“指导老师”后，创建实验；图3新建实验3・实验设定：(1)新建实验后，点击“压气机开关”开启压气机，调节压气机的排气口处的阀门，使压力表显示值稳定在0〜0.4MPaZ间的某一个值上；注意：在开始实验数据采集之前，要先确定压气机己经开启，实验时不可将阀门关死！(2)在菜单栏中选择“设置”选项，进行串口通讯的设置，包括P-a采样时间间隔设定，P-V图绘图吋间和实

7、验标定如图4所示。图4实验标定注意：设置尸七采样时间间隔，但不能少于3s(1)实验标定：在设置选项里选择“实验标定”，输入密码86919133进行压力标定，如图5所示。图5实验标定按采集按钮获取当前压力值，点确定按钮标定，点取消按钮则取消标定操作1.实验数据采集+开贻(1)点击“开始”按钮，开始对气缸内压力数据采集；(2)采样后的压力数据以P-a图的形式显示，并以设定好的采样周期对压气机数据进行采集，显示。点击工具栏小“停止”按钮，Pa图显示如图6所示：图6.采集界面与P-a图在该界面的右侧，压气机的耗功，耗功率，转速，容积效率等参数白动

8、计算出来，点击停止按钮，则在停止采集的同时白动关闭压气机。⑶点击菜单栏中的“数据”，选择“绘制图”按钮或工貝•栏中的“P*图”按钮也卩"图I,界血切换到了多边指数计算界血和图，即封闭示功图，如