专利名称：一种压气机喘振检测装置的实验方法
技术领域：
本发明涉及一种压气机喘振检测装置的实验方法，属于叶轮机械防喘振技术领域。
背景技术：
喘振不仅降低了叶轮机械的性能，而且带来了強烈的振动，由此引起结构的破坏而造成重大事故的发生。喘振通常表现为流量和压カ的振荡。压カ较流量容易測量而且对喘振反应敏感，因此喘振检测装置通常采用压气机出ロ动态压力作为输入信号，通过对动态压カ特征的提取来判断压气机是否进入或将要进入喘振状态。喘振检测装置发出的报警信号触发消喘系统动作，从而使压气机脱离喘振而进入稳定的工作状态。因此喘振检测装置对于保障压气机的安全运转起着重要的作用。现有考核或检验压气机喘振检测装置的实验方法有两种。ー种方法是在压气机部件实验台进行逼喘实验，实验方法比较直接、真实。然而，压气机逼喘实验參数调整困难，并且是ー种高能耗、高风险和长周期的实验。另ー种方法是把压气机逼喘实验获得的动态压力数字信号通过D/A输出，然后把该模拟信号接入喘振检测装置，由此来对喘振检测装置进行考核、检验或研究。这种方法避免了反复进行压气机逼喘实验，方法简单易于操作，但在实验时需要去掉喘振检测装置的动态压力受感部和传感器，仅能对分体式喘振检测装置的信号处理电路部分进行考核、检验或研究，不能完全地反应喘振检测装置的运行工作情况。目前已有的几种动态压カ发生装置产生的是正弦压力，应用于动态压力传感器的校准领域。然而压气机喘振时产生的动态压力包含复杂的频率成分，而非正弦压力，因此已有的动态压カ发生装置无法应用于喘振检测装置的实验。压气机喘振检测装置的实验通常需要在专门的压气机部件实验台进行。实验前，将喘振检测装置安装在压气机上；实验时，将压气机稳定在某ー转速，采用调节压气机出ロ节气阀或増加压气机进ロ气流畸变的方式，迫使压气机进入喘振。压气机喘振检测装置实验中关键是动态压カ的产生。发明专利CN101441125A中公开了ー种微小脉动压カ发生器，该脉动压カ发生器是采用振动台带动活塞在密闭腔体中运动产生微小脉动压力的动态压力校准装置，该装置产生正弦压力。现有的公开文献，“几种动态压カ校准装置”(测控技木，1999，18，11)，文中介绍了ー种由充满液体的共振腔、压电激振器和膜片组成的高频正弦压カ发生装置。压カ振荡幅值是由激光干涉仪进行测量的。压气机喘振通常伴随着周期性的失速发生、发展和消失过程。因此压气机喘振时的动态压カ信号并非正弦信号，而是多种频率成分复合的非平稳信号。现有的用于动态压カ传感器校准的正弦压カ发生装置不能满足压气机喘振检测装置实验的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压气机喘振检测装置的实验方法。该方法既可避免或減少高能耗、高风险和长周期的压气机逼喘实验，而且还可模拟压气机喘振时的动态压力，对包含受感部在内的压气机喘振检测装置进行实验。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括压カ传感器、温度传感器、A/D板卡、D/A板卡、计算机、位移机构、活塞、气缸、增压阀门、卸压阀门和高压气源，压カ传感器和温度传感器安装在气缸上，高压气源通过管道、增压阀门和气缸相连，卸压阀门通过管道和气缸相连。计算机采用A/D板卡、压カ传感器和温度传感器测量气缸内气体的压カ和温度；压气机喘振检测装置安装在气缸壁面；将喘振动态压力数字信号通过D/A转换成模拟信号，驱动位移机构带动活塞在气缸内运动，通过气缸内气体体积的改变而产生动态压カ。此压カ可真实地再现压气机喘振时 的动态压力。静态时，采用D/A板卡的电压输出控制增压阀门和卸压阀门两个电磁阀的开关，调节气缸内的压力，使其达到压力为戶。工作时，计算机将实测的或数值仿真生成的压气机喘振动态压力数字信号p(k)转换成位移机构的驱动信号u(k)，计算机通过D/A板卡将驱动信号U (k)转变成模拟量U(t)输入到位移机构。位移机构在输入U(t)的作用下产生位移I (t)，位移机构和活塞相连，活塞在气缸中的运动，使得气缸内气体的体积变为V (t)，从而气体的压カ为P (t)。本发明的具体过程包括如下步骤I.安装连接各部件将压カ传感器、温度传感器、A/D板卡、D/A板卡、计算机、位移机构、活塞、气缸、增压阀门、卸压阀门、高压气源依次连接，位移机构与计算机和活塞连接，压カ传感器和温度传感器安装在气缸上，增压阀门通过管道与高压气源和气缸相连接，卸压阀门通过管道和气缸相连接，气缸和压气机喘振检测装置固连；2.实验准备通过位移机构带动活塞在气缸中运动，改变气缸内气体的体积而产生动态压力，控制位移机构的D/A通道输出为0，将活塞至于零位；设置气缸的横截面积S、活塞在零位时气缸内气体体积V、直线位移机构输入电量和产生位移的常数c ；3.读取数据文件压气机逼喘实验获得的或数值仿真获得压气机喘振动态压力数字信号P (k)，保存在数据文件中读入；4.气缸内压カ调节通过压カ传感器、A/D板卡和计算机测量气缸内的压力:^;通过调节D/A板卡的电压输出控制增压阀门和卸压阀门两个电磁阀的开关，使得气缸内的压カ为
权利要求
1.一种压气机喘振检测装置的实验方法，其特征在于包括如下步骤 步骤I.安装连接各部件将压力传感器、温度传感器、A/D板卡、D/A板卡、计算机、位移机构、活塞、气缸、增压阀门、卸压阀门、高压气源依次连接，计算机与位移机构和活塞连接，压力传感器和温度传感器安装在气缸上，增压阀门通过管道与高压气源和气缸连接，卸压阀门通过管道和气缸相连接，气缸和压气机喘振检测装置固连； 步骤2.实验准备通过位移机构带动活塞在气缸内运动，改变气缸内气体的体积而产生动态压力，控制位移机构的D/A通道输出为O，将活塞至于零位；设置气缸的横截面积S、活塞在零位时气缸内气体体积V、直线位移机构输入电量和产生位移的常数c ； 步骤3.读取数据文件压气机逼喘实验获得的或数值仿真获得压气机喘振动态压力数字信号P (k)，保存在数据文件中读入； 步骤4.气缸内压力调节通过压力传感器、A/D板卡和计算机测量气缸内的压力P ;通过调节D/A板卡的电压输出控制增压阀门和卸压阀门两个电磁阀的开关，使得气缸内的压力为
全文摘要
本发明公开了一种压气机喘振检测装置的实验方法，该实验方法将喘振动态压力数字信号通过D/A转换成模拟信号，驱动位移机构带动活塞在气缸内运动，通过气缸内气体体积的改变而产生压力，使其压力为动态压力数字信号的真实再现，可对安装在气缸上的压气机喘振检测装置进行考核、检验或研究。本发明压气机喘振检测装置的实验方法保证了喘振检测装置的实验条件和工作条件的一致性，将数值仿真生成的压气机喘振动态压力数字信号实现为真实的动态压力，可避免或减少压气机逼喘实验，并且具有实验参数设置灵活、易于调整的特点；本发明压气机喘振检测装置的实验方法，操作简单易于实施，能耗低、周期短、重复性好。
文档编号G01H1/00GK102636247SQ20121008501
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者李长征, 雷勇 申请人:西北工业大学