压缩机测试技术第十章 气阀阀片运动规律.pptVIP

第十一章 气阀阀片运动规律的测录 前 言 第一节 阀片运动规律的电感测录法 第二节 阀片运动规律的电容测录法 第三节、有关气阀问题的讨论 第十一章 气阀阀片运动规律的测录 气阀是压缩机中最重要的部件之一，它直接影响压缩机的经济性和可靠性，因此，气阀的研究一直受到有关人员的高度重视。 前 言 为了测录气阀阀片的运动规律，即阀片的位移随曲柄转角或时间的变化关系，一般都采用非电量电测法，设法将被测阀片的位移（非电量），转换成电量来进行测量。 前 言 到目前为止，在气阀测试中所采用的位移传感器，主要有光电式、电感式、电容式和电阻式。 第一节 阀片运动规律的电感测录法 如图11-1所示， 电感式位移 传感器由磁 导体1、线圈2 和运动阀片3 所组成，δ为 工作气隙。 图11-1 一、电感式位移传感器的工作原理 从电工学可知： （11-1） 式中 L―线圈的电感； ω―线圈的匝数； ―磁路的磁阻。 工作原理 由图11-1可知，磁路的磁阻可看作由 两部分组成，一部分是铁磁物质磁阻，另一部分是气隙δ的磁阻，即： （11-2） 工作原理 式中 li―各段铁磁物质的长度（m）； μi―各段铁磁物质的磁导率（H/m）； Ai―铁心的截面积（m2）； δ―气隙（m）； A0―气隙截面积（m2）； μ0―空气（真空）磁导率， μ0＝4π×10-7（H/m）。 工作原理 由于铁磁物质的磁导率μi，比空气的 磁导率大几百倍，所以它们的磁阻与气 隙的磁阻相比，可以忽略不计，即总的 磁阻近似等于空气隙的磁阻。 工作原理 由上可知，电感式位移传感器是通过改变磁路的磁阻（具体说是改变气隙），来达到改变电感的目的。 图11-2 二、电感式位移传感器的结构型式 电感式位移传感器的结构型式 实用的电感式位移传感器均做成两个线圈：一个是工作线圈，一个是补偿线圈，而且两个线圈的结构参数和电参量是一样的。 图11－3不接触式电感式位移传感器图 电感式位移传感器 电感式位移传感器 传感器的结构 在图11-3中，工作线圈与补偿线圈8做成一体，共用一个线圈铁心5，并固定在铁支架7上。补偿线圈外面有一个铁磁体外壳9，它起屏蔽和组成磁路的作用。工作线圈的磁路如图中点划线所示。 传感器的结构 要求工作线圈4到阀座或升程限制器的距离应大于气隙δ，否则磁力线将不通过阀片而通过b旁路。当阀片1上下运动时，改变了工作线圈4到阀片的气隙δ，从而改变了电感量。正如前面所介绍的那样，它是一种非线性传感器。 传感器的结构 图11-4示出接触式的电感式位移传感器。在传感器指针2随阀片1一起运动时，工作线圈中铁心的长度发生了变化，从而改变了电感量。电感量的变化与阀片的位移相对应。 图11－4接触式电感位移传感器图 传感器的结构 另外，电感式位移传感器铁支架的形式和尺寸，可以根据被测气阀安装传感器部位的实际情况来设计；线圈的长度可根据阀座或升程限制器的高度而定；线圈的匝数一般取200～400匝；线径取0.15mm左右的高强度漆包线，分层绕制成线圈。 三、用电感法测录阀片的运动规律 电感式位移传感器的作用，只是把阀片 的位移变成了电感的变化，因而必须再通 过交流电桥电路的调制，把电感量的变化 转换成电压的变化，以便测量和记录。 图11－5电路方框图 电感式位移传感器的安装 电感式位移传感器的安装 动态电阻应变仪 1、测量电路 当电感式位移传感器与Y6D-3A动态电阻应变仪配合使用时，通常采用图11-6所示的交流电桥电路。 图11－6交流电桥电路 测量电路 由于实际的传感器线圈绕制得不对称性，使两个线圈的电感性和内部分布电容很难完全一致，故在测量时应变仪的“电容平衡”调节很困难。为此，在电感线圈上串联了电阻R3和R4。 测量电路 但R3和R4越大，电桥输出信号就越小。故在实际使用时，灵敏度和预调平衡方便性之间必须兼顾。 2、测试中应注意的问题 （2）引线从阀腔引出时，必须有密封措施。高压级的密封接头可采用图11-7所示的结构，图中绝缘子4用的是玻璃纤维层压板。 图11－7高压级的密封接头 测试中应注意的问题 （3）因