離心機(jī)是利用離心力 ,分離液體與固體顆粒或液體與液體的混合物中各組分的機(jī)械。離心機(jī)大量應(yīng)用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。
按照離心機(jī)的**高轉(zhuǎn)速分類,**高轉(zhuǎn)速低于10000r/min的離心機(jī),稱為低速離心機(jī);**高轉(zhuǎn)速在 10000r/min 及以上**低于 30000r/min 之間的離心機(jī), 稱為高速離心機(jī) ;**高轉(zhuǎn)速在 30000r/min 以上, 稱為超速離心機(jī)。在日常的計(jì)量工作中, 檢驗(yàn)檢疫、食品、醫(yī)藥、生化等行業(yè)常常要求對其使用的離心機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)實(shí)際情況 ,這些行業(yè)使用的一般是**高轉(zhuǎn)速低于 10 000r/min 的低速離心機(jī)。在以往的工作中 ,由于技術(shù)手段有限 ,往往采取使用電子計(jì)數(shù)式轉(zhuǎn)速表對其進(jìn)行校準(zhǔn)。具體做法是 :在轉(zhuǎn)子上粘貼反光標(biāo), 啟動離心機(jī),使用電子計(jì)數(shù)式轉(zhuǎn)速表對其進(jìn)行測速, 將離心機(jī)設(shè)定轉(zhuǎn)速值與電子計(jì)數(shù)式轉(zhuǎn)速表示值進(jìn)行比較。其中的問題是:shou先, 轉(zhuǎn)速表的測量范圍是(0 - 99999)r/min ,在實(shí)際操作中, 離心機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí), 由于手持轉(zhuǎn)速表的不穩(wěn)定, 常常會有誤信號 ,導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確,離心機(jī)轉(zhuǎn)速越高 , 這種可能性就越大。其次, 安全問題。在測量中, 由于轉(zhuǎn)速表必須十分接近反光標(biāo), 也就是接近高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子 ,如果轉(zhuǎn)速表脫手和轉(zhuǎn)子相碰 ,瞬間就會碎成片高速飛出, 傷害測試者。或者高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子意外飛出 ,也會傷害測試者。現(xiàn)在jue大部分離心機(jī)出于安全設(shè)計(jì) ,都會要求使用者在使用時(shí)蓋好離心機(jī)蓋, 否則離心機(jī)便不能動作。上述方法必須打開離心機(jī)蓋, 違反安全操作規(guī)定 ,有安全隱患 , 所以 , 要用其他方法對低速離心機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速校準(zhǔn)。現(xiàn)在比較通用的有兩種方法 :
 
(1)利用加速度計(jì) 。將經(jīng)過校準(zhǔn)的加速度計(jì)固定在離心機(jī)的轉(zhuǎn)盤(或旋臂)上 , 使加速度計(jì)的敏感軸與轉(zhuǎn)盤(或旋臂)的徑向重合,調(diào)整離心機(jī)以不同的轉(zhuǎn)速工作,可以得到不同的向心加速度。加速度計(jì)上的向心加速度為:

2						2  2	4π2R	那么,
a =ωR =4						π n	R = T
	1			a
n =	π		4R

 
式中 :ω—轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)角速度;n —轉(zhuǎn)速, r/s ;T —旋轉(zhuǎn)周期;R —由旋轉(zhuǎn)軸中心到被試儀表敏感元件質(zhì)量的慣性中心的徑向距離。
 
測定獨(dú)立參數(shù)時(shí) ,實(shí)際測定 T 的精度很高 ,遠(yuǎn)高于 0.1 %,而確定 R 的誤差有可能很大 。原因是 :①離心機(jī)的轉(zhuǎn)動軸在轉(zhuǎn)盤中央 ,加速度計(jì)到真實(shí)轉(zhuǎn)動軸中心線的徑向距離很難精確測定, 而存在誤差 ;②不同的加速度計(jì)在慣性力的作用下 ,確定敏感元件的慣性中心位置和慣性質(zhì)量的位移時(shí), 會產(chǎn)生測量 R 的系統(tǒng)誤差 , 該誤差有時(shí)會大大超過偶然誤差。對于長臂(R 值大)離心機(jī) , 則測量 R 的相對誤差不大 , 但對小轉(zhuǎn)盤(R 值小)離心機(jī) , 測量 R 的相對誤差就很顯著。這樣 ,就會造成確定向心加速度相對誤差增大。這種方法在離心機(jī)的旋臂上增加了質(zhì)量, 造成了的旋臂的不平衡 ,會造成離心機(jī)的振動 ,轉(zhuǎn)速過高的情況下會造成離心機(jī)損壞。為避免這種情況,可以對稱的安裝兩只加速度計(jì)。
 
(2)利用頻率計(jì)。將特制的探頭放入離心機(jī)試樣腔內(nèi) ,通過軟線連接 ,將信號傳回二次儀表 ,進(jìn)行測量。這種方法準(zhǔn)確度高 ,也非常安全。
 
這里討論一種方法 ,筆者認(rèn)為具有較強(qiáng)的可操作性。且校準(zhǔn)過程中 ,離心機(jī)試樣腔內(nèi)無探頭和連接線 ,更加安全。可以作為以上兩種方法的補(bǔ)充。這種方法利用高靈敏度測振儀及相關(guān)軟件。離心機(jī)有一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)為“樣品容量不平衡容忍度” 。例如,貝克曼的Avanti J26XPI 高效離心機(jī) , 其樣品容量不平衡容忍度為 2.5 %。可以人為的破壞旋臂的平衡, 在旋臂的一端加入適當(dāng)配重, 但不大于樣品容量不平衡容忍度。離心機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí) ,甚**不用配重 ,自身的不平衡就可以被利用。離心機(jī)在這種狀態(tài)開始工作 ,會產(chǎn)生周期性的振動 ,而這種振動的周期和離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)周期相同。用高靈敏度測振儀及相關(guān)軟件在離心機(jī)的工作環(huán)境進(jìn)行測量 ,若靈敏度足夠高, 便可以捕捉到這種周期振動 ,也就測量了離心機(jī)的轉(zhuǎn)速。如圖中的結(jié)構(gòu) ,其運(yùn)行**另一段石棉末端的時(shí)候離分離器 3 總結(jié)

 
底部更近。這樣在上端氣路端與氦氣一起輸出的油蒸汽就越少。這可能是具有(B)圖結(jié)構(gòu)分離器的壓縮機(jī)運(yùn)行過程中輸出氦氣中檢測到的 CO 較少的原因。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
圖5  兩種不同的油氣分離器結(jié)構(gòu)
 
(A)為前一種壓縮機(jī)(B)為后一種壓縮機(jī)中安裝的油氣分離器
 
壓縮機(jī)系統(tǒng)中的油氣分離器對輸出氦氣的純度以及壽命真情關(guān)鍵的作用, 如何保證油汽混合物在分離器內(nèi)運(yùn)行過程中完全分離是壓縮機(jī)系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。也是整個(gè) G -M 制冷機(jī), 脈管制冷機(jī)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。我們通過色譜分析以及不同的結(jié)構(gòu)對比 , 為壓縮機(jī)用的油汽分離器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提出了方向。

壓縮機(jī)輸出氣體的純度對制冷機(jī)的性能和運(yùn)行壽命起著**關(guān)重要的作用。壓縮機(jī)性能的評價(jià)的參數(shù)主要是輸出氣體的壓力以及純度。壓力的測量我們可以通過壓力表比較容易的實(shí)現(xiàn), 而氣體純度的原位、準(zhǔn)確測量則比較困難。在本文中我們運(yùn)用色譜儀通過一些管道連接實(shí)現(xiàn)了對壓縮機(jī)輸出氣體的純度進(jìn)行原位、準(zhǔn)確檢測。我們對比研究了兩種具有不同油氣分離器結(jié)構(gòu)的壓縮機(jī)輸出氣體純度的差別, 并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。為以后生產(chǎn)高性能的壓縮機(jī)提供了指導(dǎo)。