Индицирование ступени поршневого компрессора. Испытание многоступенчатого компрессора высокого давления: Методические указания к лабораторным работам дисциплин "Компрессорные машины", "Машины низкотемпературной техники", страница 3

Индицированием называют экспериментальную запись переменного во времени давления газа в произвольно выбранной рабочей полости ступени компрессора в функции от хода поршня или угла поворота коленчатого вала. Полученная в результате индицирования индикаторная диаграмма дает возможность определить фактические показатели, определяющие эффективность работы компрессора. Анализ характера кривых отдельных процессов диаграммы позволяет судить о работе клапанов, состоянии поршневых уплотнений, эффективности охлаждения цилиндров и т.д. Сравнительный анализ диаграмм, снятых в различное время, позволяет судить о возможных неисправностях, наступивших в процессе эксплуатации, и наметить пути их устранения.

Индицирование новой машины обязательно производится во время приемо-сдаточных испытаний. Полученные при этом диаграммы служат основой для сравнения с диаграммами, которые будут сниматься в процессе эксплуатации и после производства ремонтных работ.

Основу любого индикатора давления составляет датчик, воспринимающий непосредственно или косвенно давление в исследуемой полости и преобразующий его изменение в определенный (например, электрический) сигнал, который преобразуется, усиливается и передается на записывающее устройство, где становится видимым для экспериментатора.

При выборе типа индикатора необходимо представлять диапазон измеряемого давления, место установки датчика, тепловое состояние исследуемой полости, требуемая усилительная и записывающая аппаратура.

Полученный сигнал от датчика давления необходимо зафиксировать на записывающем устройстве в строгом соответствии с текущим положением поршня. Для этого индикатор должен работать в комплекте с датчиком, обеспечивающим отметку хода поршня или угла поворота вала или времени.

По принципу действия индикаторы давления подразделяют на следующие типы: электронные, электропневматические, механические.

В электронных индикаторах используются пьезоэлектрические, тензометрические и другие датчики. Действие пьезоэлектрических датчиков основано на том, что при сжатии в них возникает электрический заряд, пропорциональный давлению. В тензометрическом датчике при повышении давления деформируется упругая мембрана и, соответственно, изменяются размеры и электрическое сопротивление тонких проволок, наклеенных на мембрану и включенных в измерительную схему прибора. Электрический сигнал усиливается и подается на осциллограф.

Электромеханические индикаторы позволяют осуществлять запись экспериментальной диаграммы в течение множества последовательно протекающих циклов в виде совокупности точек, соответствующих равенству давлений в исследуемой полости и внешней  системе, отделенной от исследуемой полости мембраной датчика давления.

Механический индикатор по принципу действия представляет собой пружинно-поршневой манометр, укомплектованный записывающим устройством. Сравнительно низкая частота собственных колебаний является основным недостатком, не позволяющим применять этот тип индикатора для исследования современных высокооборотных компрессоров.

В данной лабораторной работе индицирование компрессора ЭК-16 производится с помощью электромеханического индикатора МАИ-2.

2.3. Описание индикатора МАИ-2. Принцип действия.

Электромеханический индикатор МАИ-2 предназначен для записи индикаторных диаграмм компрессоров, двигателей внутреннего сгорания и других поршневых машин с частотой вращения вала до
85 с-1 и давлении в исследуемой полости не более 15 МПа. Индикатор обеспечивает запись диаграмм в 10 различных масштабах по оси давлений путем замены пружин и плунжерных пар. Размеры диаграмм по оси давлений до 180 мм и по оси угла поворота – 360 мм. Точность записи находится в пределах 1,5%.

Индикатор состоит из 4 отдельных узлов, связанных между собой электрической и пневматической системами:

-  приемника давления;

-  записывающей части индикатора;

-  отметчика мертвой точки;

-  пульта управления.

На рис. 1 схематично показано устройство индикатора. Записывающая часть индикатора соединена муфтой 4 с валом электродвигателя, обеспечивающего непосредственный привод исследуемого компрессора 1.