论五孔探针技术在压缩机测试中的应用

论五孔探针技术在压缩机测试中的应用
摘要：随着科技的进步和发展，风机被更多的领域应用，在这样的发展情况下，自然是对风机提出了更多的要求，对其技术创新也有了更高的要求。

但是在现在
其相关企业的发展中，其采用的压缩机还是传统的，而且对其研究也不够深入，
这样很难满足现代经济快速发展和企业快速发展的要求，所以五孔探针技术在压
缩机中的应用越来越被重视。

关键词：测量系统；五孔探针；智能化；工程实用前言
在许久以来，我国的风机技术在对压缩机进行研究和分析的时候，一直采用的都是是 U
型管和微压计等方法。

但是这样的方法太过的陈旧和落后了，在很大程度上影响到了工作效率，而且最主要的它不能对压缩机的内部流场进行研究。

为了提高工作的效率、同时开发出
新的产品，我们必须优化压缩机的测量系统。

1 五孔探针及校准优势
1.1 五孔探针
常用于测量流场气流力的仪器主要有五孔探针、热线探头、激光多普勒测速仪等。

就对
这些设备进行比较来看，热线探头容易受到尘粒的破坏，其测量的是空间平均速度的分布，
而不是空间点速度的分布。

激光相位多普勒测速仪颗粒成像测速法其测量工作比较好，可以
同时测出速度大小和力向，但是成本比较高。

而且在测量静压的时候，就不能单独的完成测
量了，需要借助其他的工具。

而且采用这样的方法进行测量的时候，只有在实验室中才能达
到相对理想的效果，但是在具体的环境中实际应用的时候，就会出现很大的偏差。

而和热线
探头、激光多普勒测速仪相比，五孔探针具有使用方便、操作简单和成本低等优点。

多孔探
针其工作的原理是利用气流绕流探针时所产生的压力，他们的分布和各孔所测的压力差来测
量流体的速度和方向，以及其总、静压等。

现在的五孔探针主要是用来测量三维流场总、静
压和力一向等复合气动参数，同时也测量其密度和孰度等。

五孔探针的五个压力孔分别是中
心孔和其侧面的两对对称的压力孔。

2 五孔探针校准技术
在采用五孔探针对三维流场进行测量的时候，主要可以采用三种方案。

第一种转动法，
这中方法主要是将探针装在小标器上，然后依靠小标器转动，促使其中间孔完全对准气流力
一向。

然后通过调整侧孔的角度和平衡，可以对其偏转度进行直接的读取。

此测量的方法比
较直观，但是其操作过程相对复杂，在调整孔平衡的时候非常的费时，而且不适合测量小的
空间。

第二种非转动法，在采用这样的方式进行测量的时候，首先要把测针固定在试验器上，测量的时候，要根据五孔的具体压力值，通过校准特性关系式计算出系数值，然后从己有的
校准特性曲线中，得出测量的各种参数，这样的测量方法简单、节约时间，而且不需要进行
长时间的对其平衡进行调整。

而且适合小空间的测量。

第三种力一法是前两种力一法的折中。

这样的测量方式是把探针转动到其中一对旁侧孔中，使得其间的压力值相等，这时气流速度
矢就在一个平面上。

这样的测量方法需要校准工作和数据处理工作较少，所以非常适合人工
测量。

2 五孔探针技术在压缩机测试中的应用
2.1 系统特点
五孔探针技术测量系统的特点可以从几个方面进行讨论：其一，与现代化技术进行结合，将采用优化的设计电路以及高精度的差压传感器，而且也利用温度来进行补偿，保证了测量
系统的稳定性以及高精度性。

其二，在普通的计算机中加装插板，使得资源到充分利用，而
且能显示大量的测量信息与操作提示，使得观察以及操作工作更加便捷；还有对数据的处理
能力也到得到了较大地的提升，保证了工作的效率。

其三，能实现多路压力的同时测量数据
采集工作，较大程度上保证了工作的效率。

其四，测量数据以及计算结果使用的是数据文件
存储形式，能实现数据表达方式的随时显示与打印，充分了解各测量断面的三维速度以及压
力的具体分布情况。

其五，配备的是专门的眼里以及流量测量程序，能测量出其基本级别性
能，保证测量多点的眼里以及流速，并具备多种功能。

2.2 原理及校准方法
五孔探针技术是在两个垂直平面内存在五个测压孔，这两个平面的偏转面与俯仰面的交
线需要通过中心孔，并根据该测量孔指示的压力值，来实现被测位置的气流速度大小与方向
计算。

对于不同测量气流的方法，校正也是有对向与非对向两种方式。

针对压缩机的基础级
试验过程，以及具体结构条件，校正应当采用非对向的校正方法，也即是说沿轴线转动的五
孔探针技术，将孔连接的压差传感器达到平衡，并结合预先标定的五孔探针校正特性的曲线
和孔 1、孔 2、孔 3、孔 4 承受的压力值，并计算出气流偏转角度以及校正系数，最终实现气
流速度的获得。

2.3 测量方法
针对压缩机基本级的具体结构限制，其测量空问比较有限，加上试验过程中有大量的采
点数，需要结合测试手段来简化操作。

针对全方位非对向校正方法，使用五孔探针的非对向
测量法，这个方法具备操作简单的特点，也不需要调整各个取压孔的平衡，只需要保证初始
安装的条件，并在试验时直接采集五孔压力值就能实现测量。

随后再对校准的数据进行分析，计算出取偏的转角、俯仰角、速度、总压、静压等数据，最后在保证试验效率得到较大提高
的基础上，实现能源小号的降低以及成本的节约。

3 总结
就五孔探针技术在压缩机测试中应用的相关论述比较粗略，针对离心压缩机基本级调节
试验应用在系统中，能最大化实现工作效率的提高、试验成本的降低，促使研究的手段得到
了明显的优化，为试验的精度以及水平提供了保证。

对于三维流场中，就可以利用全方位校
准五孔探针测量方式，配备专用的测量系统，并且满足工程上对定量与测量三维流场的要求，保证获得较高的工程实用价值。

五孔速度探针的专用压缩机内流场测试系统，将其运用到基
本级试验中，操作起来十分简便、快速，并且精度也较高，实现能保证测量结果的准确性以
及时效性，能借助计算机以数表的方式供研究者观看，也给测量以及研究工作增添了较大的
便利性。

对于这种测量系统来说，仍需要不断的改进与完善，最终实现其子啊更多领域发挥
价值。

参考文献
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