空压机综合性能试验台的设计与优化朱祥政，余晓明，邱金友，雷会玉（上海理工大学能源与动力工程上海200093）量、噪音、振动等性能的测试。应用PLC控制技术，使测试过程更精确，更智能。

　　空气压缩机广泛应用于工业生产的各个环节尤其是容积式空气压缩机广泛应用于机械、冶金、电子电力、医药、包装、化工、食品、采矿、纺织、交通等众多工业领域。

　　空气压缩机目前在国内还没有比较全面的性能测试系统对空压机的性能测试研究缺乏有效的手段影响了空压机技术的发展。因此对空压机性能测试的研究具有重要意义。本文对空压机性能测试平台的结构组成和性能特点进行了论述。

　　1测试系统的性能要求和结构组成本试验针对小型的可变容量空气压缩机进行研究，使试验台避免了繁琐的空压机水冷却系统；配置相应的控制调节系统，可自动调节或人为调节，并可准确对压力和流量等进行测量。

　　11功能及技术指标3853-1998》的要求，对被测机的吸排气压力及管路压力、流量压差、功率、转速、噪音、震动、吸排气温度及机身的温度等主要运行参数进行检测，并送至机组控制柜上的PLC控制器（PLC扩充模拟量输入、输出模块）。测试系统增加采集并显示空压机示功图的功能，以方便获得空压机的多变压缩指数n和容积效率等性能参数。系统配置安全保护系统。

　　12测试的基本项目空压机性能测试试验台示意如I-电动机：2-空H压细机：3-压力变送既4-温度变送器：5-储气罐：6-调压陶（微购：7-隔板：S-异板：g-流赝喷嘴：10-保湿lg：-ME她12-flf液陴13-绝对压力变送器数据采集卡：15-i十算机；16-SIS仪：17-二相三线存功功率变送器空压机性能测试试验台示意利用绝对压力变送器测量大气压力，试验空间的大气压力应在空压机进口和出口段中心之间的平均高度上确定，其误差不应该超过直接仪表读出读数并输送到计算机显示。

　　用温度变送器进行温度的测量，测量项目包括实验空间的大气温度、空压机汽缸温度、排气温度和喷嘴上游气体温度。温度测量精度不大于±1°C.对于两个或两个以上测点的测试项目，每个点都要记录，测试好后，温度取平均值并且记录，以便换算。空压机排气温度测点位置和安装要求见。

　　用压力变送器分别对吸排气压力、储气罐压力和喷嘴上游气体温度进行测量。管道和储气罐的测压接头应垂直于内壁并与其平齐。接管应尽可能短应有足够的直径且布置合理，能避免因污物或冷凝造成的堵塞。测点在圆形的管道截面上均匀取点进行压力测量。测量仪器的精度应小于±1%.空压机吸排气压力测点位置和安装要求见。

　　测温、测压点示意（4）喷嘴的安装要求及喷嘴法测流量测定流量的方法有很多，常见的有孔板法和喷嘴法，由于孔板法需要将管道切割开来安装孔板工艺要求较高，这里采用喷嘴法进行测量。喷嘴法测流量实际上就是节流装置测流量在空气压缩机上的具体应用。

　　喷嘴测量装置的结构见。

　　管径D要大于等于4倍的喷嘴直径，但不得大于630mm不得小于50mm.喷嘴上游4倍管径到喷嘴范围内保温，但不得影响喷嘴排气。

　　测温点与测压点的安装要求与相同。

　　流量的计算：未计及冷凝水的压缩机容积流量胺式（1）计算。

　　s；C为喷嘴系数按《GB/T15487-1995》中0的规定从表8中选取；d为喷嘴直径，m；匕为压缩机吸气温度，为压缩机吸气压力，Pa；却为喷嘴压差，Pa；外为试验处大气压力，Pa；为喷嘴上游气体温度，K.压缩机的转速应在每一测试点的试验期间，定期进行测量以监测平均轴转速的误差。转速的测量方法有转数计数器、直接指示的机械或电气转速表、光电测速仪或其他仪表测量，测量的相对误差应不大于±0.2%.这里所用的是光电测速仪。

　　空压机轴功率的测量有多种方法：1）采用转速扭矩测量仪直接测定压缩机轴的转速和扭矩，仪器的相对误差应不大于±1%；2）用校正过SIDDI沲粗fmmll册咨芑鄯EE，nlllu迪一：葫菡遛5鲠湟甜葙窍茄>舔，|1111|茄湟咨芑鄯A3M.圃碧！1圃5巯咨SMSDIaH茜醣讲面知。i知落S咖丑sJlr/ia-吝甚53坳矣31|筘。料惑丑湘迪贽y茈酿绷湟苒虞罔丑s/ia-，sdlDs湘龙游湘腱遛萌。萦绨，茄际本淋圃感器。另外在压气机飞轮上安装感应头，用接近开关产生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的实际示功图。为某一测试过程的示功图。

　　2空压机性能测试步骤及控制方法本实验通过数据采集卡、传感元件、计算机等实时显示、输出压缩机的吸气压力、缸体温度、排气压力、排气温度、喷嘴前压力及前后压差、音和震动等参数；实时测量并显示出压缩机在不同压力下的排气量、轴功率和示功图等性能。

　　检查实验设音周围环境，压缩机是否芫好，电路有无故障，确保实验操作的安全。

　　①检查芫好后开钥匙开关启动上电。

　　②打开空气开关接通电源。启动电脑，调出空气压缩机测试系统显示界面。

　　③打开压缩机储气罐上的主阀门和排气量调节阀门，使两处阀门均处于全开位置。

　　④打开压缩机电源开关启动压缩机。

　　打开压缩机启动开关，使储气罐的表压在两个大气压下，运行30min以上。待出口压力和温度稳定后开始测量，每种压力测量两次，每次间隔通过手动或计算机控制适当关小排气量调节主阀门，使压力基本稳定在设定值，通过微调阀使压力保持在设定值待压力稳定后，开始第一组数据的采集和存储。

　　重复（4）所述步骤，开始下一组数据的采集和存储。重复芫成各组数据的采集。

　　采集芫所需要的数据后点击“停止运行”，停止采集。

　　关闭压缩机电源开关，停止压缩机运转将储气罐内气体全部排净。注意不要带压强行开启压缩机，以免损坏设音。

　　点击“打开保存记录”，点击所需抄录的数据曲线名称，打印、记录或摘抄必要的实验数据。如各组的排气温度、排气压力、排气量、压缩机轴功率、压缩机转速等。

　　（9）退出数据采集系统点击‘退出系统，软件关闭。

　　3结论3853-1998―般用容积式空气压缩机性能试验规范》设计芫成的。

　　可精确测试出空压机的参数，包括压力、流量、轴功率、转速等。通过该检测平台上的变容量运行实验可获得压缩机节能的重要数据和改进方向。

　　针对空气压缩机的性能测试，还可在以下方面作进一步努力。（1）性能测试的芫成基于PLC系统的过程控制，自动控制系统有待进一步芫善。

　　（2）对空气压缩机进行远程测试是互联网和计算机测试技术迅速发展的形势下提出的新要求。