專利名稱：一種壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，屬于葉輪機(jī)械防喘振技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
喘振不僅降低了葉輪機(jī)械的性能，而且?guī)砹藦?qiáng)烈的振動(dòng)，由此引起結(jié)構(gòu)的破壞而造成重大事故的發(fā)生。喘振通常表現(xiàn)為流量和壓カ的振蕩。壓カ較流量容易測(cè)量而且對(duì)喘振反應(yīng)敏感，因此喘振檢測(cè)裝置通常采用壓氣機(jī)出ロ動(dòng)態(tài)壓力作為輸入信號(hào)，通過對(duì)動(dòng)態(tài)壓カ特征的提取來判斷壓氣機(jī)是否進(jìn)入或?qū)⒁M(jìn)入喘振狀態(tài)。喘振檢測(cè)裝置發(fā)出的報(bào)警信號(hào)觸發(fā)消喘系統(tǒng)動(dòng)作，從而使壓氣機(jī)脫離喘振而進(jìn)入穩(wěn)定的工作狀態(tài)。因此喘振檢測(cè)裝置對(duì)于保障壓氣機(jī)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)起著重要的作用。現(xiàn)有考核或檢驗(yàn)壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)方法有兩種。ー種方法是在壓氣機(jī)部件實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行逼喘實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方法比較直接、真實(shí)。然而，壓氣機(jī)逼喘實(shí)驗(yàn)參數(shù)調(diào)整困難，并且是ー種高能耗、高風(fēng)險(xiǎn)和長周期的實(shí)驗(yàn)。另ー種方法是把壓氣機(jī)逼喘實(shí)驗(yàn)獲得的動(dòng)態(tài)壓力數(shù)字信號(hào)通過D/A輸出，然后把該模擬信號(hào)接入喘振檢測(cè)裝置，由此來對(duì)喘振檢測(cè)裝置進(jìn)行考核、檢驗(yàn)或研究。這種方法避免了反復(fù)進(jìn)行壓氣機(jī)逼喘實(shí)驗(yàn)，方法簡單易于操作，但在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要去掉喘振檢測(cè)裝置的動(dòng)態(tài)壓力受感部和傳感器，僅能對(duì)分體式喘振檢測(cè)裝置的信號(hào)處理電路部分進(jìn)行考核、檢驗(yàn)或研究，不能完全地反應(yīng)喘振檢測(cè)裝置的運(yùn)行工作情況。目前已有的幾種動(dòng)態(tài)壓カ發(fā)生裝置產(chǎn)生的是正弦壓力，應(yīng)用于動(dòng)態(tài)壓力傳感器的校準(zhǔn)領(lǐng)域。然而壓氣機(jī)喘振時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)壓力包含復(fù)雜的頻率成分，而非正弦壓力，因此已有的動(dòng)態(tài)壓カ發(fā)生裝置無法應(yīng)用于喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)。壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)通常需要在專門的壓氣機(jī)部件實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)前，將喘振檢測(cè)裝置安裝在壓氣機(jī)上；實(shí)驗(yàn)時(shí)，將壓氣機(jī)穩(wěn)定在某ー轉(zhuǎn)速，采用調(diào)節(jié)壓氣機(jī)出ロ節(jié)氣閥或増加壓氣機(jī)進(jìn)ロ氣流畸變的方式，迫使壓氣機(jī)進(jìn)入喘振。壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵是動(dòng)態(tài)壓カ的產(chǎn)生。發(fā)明專利CN101441125A中公開了ー種微小脈動(dòng)壓カ發(fā)生器，該脈動(dòng)壓カ發(fā)生器是采用振動(dòng)臺(tái)帶動(dòng)活塞在密閉腔體中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生微小脈動(dòng)壓力的動(dòng)態(tài)壓力校準(zhǔn)裝置，該裝置產(chǎn)生正弦壓力?，F(xiàn)有的公開文獻(xiàn)，“幾種動(dòng)態(tài)壓カ校準(zhǔn)裝置”(測(cè)控技木，1999，18，11)，文中介紹了ー種由充滿液體的共振腔、壓電激振器和膜片組成的高頻正弦壓カ發(fā)生裝置。壓カ振蕩幅值是由激光干涉儀進(jìn)行測(cè)量的。壓氣機(jī)喘振通常伴隨著周期性的失速發(fā)生、發(fā)展和消失過程。因此壓氣機(jī)喘振時(shí)的動(dòng)態(tài)壓カ信號(hào)并非正弦信號(hào)，而是多種頻率成分復(fù)合的非平穩(wěn)信號(hào)?，F(xiàn)有的用于動(dòng)態(tài)壓カ傳感器校準(zhǔn)的正弦壓カ發(fā)生裝置不能滿足壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置實(shí)驗(yàn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)方法。該方法既可避免或減少高能耗、高風(fēng)險(xiǎn)和長周期的壓氣機(jī)逼喘實(shí)驗(yàn)，而且還可模擬壓氣機(jī)喘振時(shí)的動(dòng)態(tài)壓力，對(duì)包含受感部在內(nèi)的壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括壓カ傳感器、溫度傳感器、A/D板卡、D/A板卡、計(jì)算機(jī)、位移機(jī)構(gòu)、活塞、氣缸、增壓閥門、卸壓閥門和高壓氣源，壓カ傳感器和溫度傳感器安裝在氣缸上，高壓氣源通過管道、增壓閥門和氣缸相連，卸壓閥門通過管道和氣缸相連。計(jì)算機(jī)采用A/D板卡、壓カ傳感器和溫度傳感器測(cè)量氣缸內(nèi)氣體的壓カ和溫度；壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置安裝在氣缸壁面；將喘振動(dòng)態(tài)壓力數(shù)字信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，驅(qū)動(dòng)位移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)，通過氣缸內(nèi)氣體體積的改變而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓カ。此壓カ可真實(shí)地再現(xiàn)壓氣機(jī)喘振時(shí) 的動(dòng)態(tài)壓力。靜態(tài)時(shí)，采用D/A板卡的電壓輸出控制增壓閥門和卸壓閥門兩個(gè)電磁閥的開關(guān)，調(diào)節(jié)氣缸內(nèi)的壓力，使其達(dá)到壓力為戶。工作時(shí)，計(jì)算機(jī)將實(shí)測(cè)的或數(shù)值仿真生成的壓氣機(jī)喘振動(dòng)態(tài)壓力數(shù)字信號(hào)p(k)轉(zhuǎn)換成位移機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)u(k)，計(jì)算機(jī)通過D/A板卡將驅(qū)動(dòng)信號(hào)U (k)轉(zhuǎn)變成模擬量U(t)輸入到位移機(jī)構(gòu)。位移機(jī)構(gòu)在輸入U(xiǎn)(t)的作用下產(chǎn)生位移I (t)，位移機(jī)構(gòu)和活塞相連，活塞在氣缸中的運(yùn)動(dòng)，使得氣缸內(nèi)氣體的體積變?yōu)閂 (t)，從而氣體的壓カ為P (t)。本發(fā)明的具體過程包括如下步驟I.安裝連接各部件將壓カ傳感器、溫度傳感器、A/D板卡、D/A板卡、計(jì)算機(jī)、位移機(jī)構(gòu)、活塞、氣缸、增壓閥門、卸壓閥門、高壓氣源依次連接，位移機(jī)構(gòu)與計(jì)算機(jī)和活塞連接，壓カ傳感器和溫度傳感器安裝在氣缸上，增壓閥門通過管道與高壓氣源和氣缸相連接，卸壓閥門通過管道和氣缸相連接，氣缸和壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置固連；2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備通過位移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)，改變氣缸內(nèi)氣體的體積而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓力，控制位移機(jī)構(gòu)的D/A通道輸出為0，將活塞至于零位；設(shè)置氣缸的橫截面積S、活塞在零位時(shí)氣缸內(nèi)氣體體積V、直線位移機(jī)構(gòu)輸入電量和產(chǎn)生位移的常數(shù)c ；3.讀取數(shù)據(jù)文件壓氣機(jī)逼喘實(shí)驗(yàn)獲得的或數(shù)值仿真獲得壓氣機(jī)喘振動(dòng)態(tài)壓力數(shù)字信號(hào)P (k)，保存在數(shù)據(jù)文件中讀入；4.氣缸內(nèi)壓カ調(diào)節(jié)通過壓カ傳感器、A/D板卡和計(jì)算機(jī)測(cè)量氣缸內(nèi)的壓力:^;通過調(diào)節(jié)D/A板卡的電壓輸出控制增壓閥門和卸壓閥門兩個(gè)電磁閥的開關(guān)，使得氣缸內(nèi)的壓カ為
權(quán)利要求
1.一種壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于包括如下步驟 步驟I.安裝連接各部件將壓力傳感器、溫度傳感器、A/D板卡、D/A板卡、計(jì)算機(jī)、位移機(jī)構(gòu)、活塞、氣缸、增壓閥門、卸壓閥門、高壓氣源依次連接，計(jì)算機(jī)與位移機(jī)構(gòu)和活塞連接，壓力傳感器和溫度傳感器安裝在氣缸上，增壓閥門通過管道與高壓氣源和氣缸連接，卸壓閥門通過管道和氣缸相連接，氣缸和壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置固連； 步驟2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備通過位移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)，改變氣缸內(nèi)氣體的體積而產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓力，控制位移機(jī)構(gòu)的D/A通道輸出為O，將活塞至于零位；設(shè)置氣缸的橫截面積S、活塞在零位時(shí)氣缸內(nèi)氣體體積V、直線位移機(jī)構(gòu)輸入電量和產(chǎn)生位移的常數(shù)c ； 步驟3.讀取數(shù)據(jù)文件壓氣機(jī)逼喘實(shí)驗(yàn)獲得的或數(shù)值仿真獲得壓氣機(jī)喘振動(dòng)態(tài)壓力數(shù)字信號(hào)P (k)，保存在數(shù)據(jù)文件中讀入； 步驟4.氣缸內(nèi)壓力調(diào)節(jié)通過壓力傳感器、A/D板卡和計(jì)算機(jī)測(cè)量氣缸內(nèi)的壓力P ;通過調(diào)節(jié)D/A板卡的電壓輸出控制增壓閥門和卸壓閥門兩個(gè)電磁閥的開關(guān)，使得氣缸內(nèi)的壓力為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，該實(shí)驗(yàn)方法將喘振動(dòng)態(tài)壓力數(shù)字信號(hào)通過D/A轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，驅(qū)動(dòng)位移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)，通過氣缸內(nèi)氣體體積的改變而產(chǎn)生壓力，使其壓力為動(dòng)態(tài)壓力數(shù)字信號(hào)的真實(shí)再現(xiàn)，可對(duì)安裝在氣缸上的壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置進(jìn)行考核、檢驗(yàn)或研究。本發(fā)明壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)方法保證了喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)條件和工作條件的一致性，將數(shù)值仿真生成的壓氣機(jī)喘振動(dòng)態(tài)壓力數(shù)字信號(hào)實(shí)現(xiàn)為真實(shí)的動(dòng)態(tài)壓力，可避免或減少壓氣機(jī)逼喘實(shí)驗(yàn)，并且具有實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置靈活、易于調(diào)整的特點(diǎn)；本發(fā)明壓氣機(jī)喘振檢測(cè)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，操作簡單易于實(shí)施，能耗低、周期短、重復(fù)性好。
文檔編號(hào)G01H1/00GK102636247SQ20121008501
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者李長征, 雷勇 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)