[发明专利]一种压缩机管道脉动测试方法

说明书

技术领域

本发明属于振动与噪声传递测试方法领域，具体涉及一种压缩机管道脉动测试方法。

背景技术

往复式压缩机和离心泵均为工艺装置和辅助机械中重要的机械设备。往复式压缩机的工作特点是活塞在气缸中进行周期性的往复运动，引起吸排气呈间歇性和周期性，管路内的气体参数，压力、速度、振动、噪声等都随时变化；离心泵的工作原理是在启动之前，泵内灌满液体，启动后，原动机通过泵轴带动叶轮旋转，旋转叶轮中的叶片驱使液体一起旋转，因而产生离心力，在离心力的作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，并流经蜗壳送入排出管，液体从叶轮获得能量，使势能和动能均增加，相应的管路内的液体参数，压力、速度、振动、噪声等也都随时变化，形成湍流现象。

脉动压力即压力脉动，它就是压力作用于被作用对象上并不均匀，在某个部位有较集中的或是较大的压力，且这种压力单次持续的时间不长，有可能呈现一定的周期性。压力脉动不仅存在于气体中，而且存在液体运动中，因为压力脉动是造成压缩机和离心泵出口管道产生振动和破坏的主要源头，本领域技术人员对其的检测和控制，势在必行。现行技术主要有设计脉动抑制装置，减小由气流脉动产生的压力不均匀度。中国专利文献CN 101264798A公开了一种三维空腔共振脉动压力及气动噪声抑制装置，该发明提供了一种流动控制技术领域的三维空腔共振脉动压力及气动噪声抑制装置，包括：阵列式凹槽、作动簧片、压电陶瓷片、安装座、压电陶瓷专用、高压电源、动态压力传感器以及配有A/D采集卡的计算机，其可调节范围广，通过对空腔脉动压力的实时反馈，实现了对空腔三维空间的相控阵精确控制，但是该发明只能对特定凹槽位置的脉动进行测量，不能针对性地测量整个空腔范围内压力脉动的分布情况，因而不能针对性的对气动噪声进行抑制，测试过程消耗较高。中国专利文献CN 102435176A公开了一种浅水湖泊风生波浪湖底脉动压力响应的测量装置和方法，该装置包括：压力传感器，导气电缆，固定支架，可移动支架，带刻度的立杆，采集卡以及稳压直流电源；其中压力传感器固定在可移动支架一端上，可移动支架的另一端通过套筒固定在固定支架上，固定支架通过底板固定在需测定的床面；在竖直方向能上下移动的带刻度的立杆底部固定在可移动支架上，压力传感器通过导气电缆分别与稳压直流电源和采集卡连接，采集卡连接到电脑，利用该发明可以精确的采集到风生波浪的脉动压力，为改善湖泊水质提供研究的基础，但是同样该现有技术均只是对特定位置的脉动压力进行测量，并不能根据个别来描述压缩机的声源特性，应用在管道上也就不能针对性的减少对管道产生的振动和破坏。

因此，本领域技术人员极有必要提供一种操作简单，易于实现，响应速度快，能耗低，并可得到精确的压缩机的源特性向量，整体的描述压缩机的管道脉动情况，为技术人员对脉动压力的控制提供有效依据压缩机管道脉动测试方法。

发明内容

针对上述的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种操作简单，易于实现，响应速度快，能耗低，并可得到精确的压缩机的源特性向量，整体的描述压缩机的管道脉动情况，为技术人员对脉动压力的控制提供有效依据压缩机管道脉动测试方法。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种压缩机管道脉动测试方法，包括以下步骤：

S1、在压缩机进、出口两侧的管道上分别选择两个端口，共四个端口，在所述四个端口处对应安装连接四个压力传感器，所述压力传感器的输出端通过导线与放大器连接，所述放大器的输出端通过信号线与数据采集仪电连接，所述数据采集仪和数据分析仪通过信号线电连接，所述数据分析仪与计算机相连接；

S2、启动所述数据采集仪、数据分析仪和计算机，在计算机中输入设定压力传感器灵敏度；

S3、保持压缩机不运转，在压缩机的管道系统上另加设一个外噪声源，运用双声源法或双负载法创造两个不同的测试状态，接着使用数据采集仪采集分别在两个不相关的测试状态下的四个端口处的脉动压力信号；

S4、数据分析仪则对采集到的脉动压力信号进行处理，所述处理过程为：采用傅立叶变换将采集的时域信号转换为频域信号，即可得到压力信号；

S5、分别将压缩机进、出口四个端口处的声压即压力信号代入(1)式中，其中上标‘′’表示其中一个测试状态，上标‘″’表示另一个测试状态，角标‘i’和‘o’分别表示压缩机进口和压缩机出口，角标‘+’和‘-’分别表示入射压力波和反射压力波，p为声压，得到散射元素为S₁₁、S₁₂、S₂₁、S₂₂的散射矩阵S，