绘制方法，包括：S1、确定标准示功图 ，定义和获 取各项参数 ；S2、测量往复式压缩机稳定运行多 个完整周期的全部压力信号数据，计算得到压缩 机在每个完整 周期内的 数 据点数 均值 ；S3 、在压 力信号数据中随机取多个连续的数据点，得到压 缩机 在一个完整 周期内的 压 力信号数 据 ；S4 、创 建一个等差序列，将压力信号数据中第一个数据 点对应的曲柄转角遍历设为序列中的数值，得到 多张推测示功图、分别计算其与标准示功图间的 相似性分数 ；S5 、寻找 相似性分数最高的 一张推 测示功图 、将其 作为实际 示功图 。本发明 仅利 用 一个传感器就可以完成示功图的绘制，不但降低了 企业的监测成本 ，而且提高了最终结果的准确 性。

  S44、依据各数据点对应的位移值，绘制该情况所对应的推测示功图 ，利用图像分析软 件计算并记录该张所述推测示功图与所述标准示功图间的相似性分数score；

  S45、将所述往复式压缩机在一个完整工作周期内的压力信号数据中第一个数据点对 应的曲柄转角α更新设定为所述曲柄转角序列中的一个数值，随后跳转返回S43并按序执行 流程 ，直至所述压力信号数据中 第一个数据点对应的曲 柄转 角α遍历完所述曲 柄转 角序列 中的每一个数值。

  1 .一种往复式压缩机示功图的绘制方法，其特征是，包括如下步骤： S1、获取并选择任意的往复式压缩机正常工作时的示功图 、作为标准示功图 ，定义和获 取所需要监测的往复式压缩机的各项参数； S2、利用动态压力传感器测量得到待测的往复式压缩机稳定运行多个完整工作周期的 全部压力信号数据，依据完整工作周期的个数及全部压力信号数据的总点数计算得到所述 往复式压缩机在每个完整工作周期内的数据点数均值； S3、在所得到的全部压力信号数据中随机取多个连续的数据点、数量与所述数据点数 均值数量相同 ，得到所述往复式压缩机在一个完整工作周期内的压力信号数据 ； S4、创建一个等差的曲柄转角序列，将所述往复式压缩机在一个完整工作周期内的压 力信号数据中第一个数据点对应的曲柄转角分别设定为所述曲柄转角序列中的数值，得到 不一样的情况所对应的推测示功图 ，分别计算并记录每张所述推测示功图 与所述标准示功图间 的相似性分数； S5、寻找相似性分数最高的一张推测示功图 ，将该张所述推测示功图作为所述往复式 压缩机的实际示功图。 2 .依据权利要求1所述的一种往复式压缩机示功图的绘制方法，其特征是，S1中所述 定义和获取所需要监测的往复式压缩机的各项参数，包括如下步骤： 设所述往复式压缩机的活塞运动到外止点时的曲柄转角β为0 °，所述往复式压缩机的 活塞运动到内止点时的曲柄转角β为180 °，0≤β＜360 ； 将所述往复式 压缩机的曲 柄半径记为r ，所述往复式 压缩机的 连杆长度记为l ，则所述 往复式压缩机的径长比λ＝r/l。 3 .依据权利要求2所述的一种往复式压缩机示功图的绘制方法，其特征是，S2包括如 下步骤： 待所述往复式压缩机运行至稳态，利用所述压力传感器测量得到所述往复式压缩机运 行m个完整工作 周期的 全部压力信号数据 ，记全部压力信号数据的 总点数为L ，则所述往复 式压缩机在每个完整工作周期内的数据点数均值N＝L/m。 4 .依据权利要求3所述的一种往复式压缩机示功图的绘制方法，其特征是，S3包括如 下步骤： 在所得到的 全部压 力信号数 据中随 机取N个连续的 数 据点 ，得到所述往复式 压缩机在 一个完整工作周期内的压力信号数据。 5 .依据权利要求4所述的一种往复式压缩机示功图的绘制方法，其特征是，S4包括如 下步骤： S41、在[0，360)的区间内创建一个包含有s个元素的等差数列、将其作为所述曲柄转角 序列； S42、将所述往复式压缩机在一个完整工作周期内的压力信号数据中第一个数据点对 应的曲柄转角α设定为所述曲柄转角序列中的一个数值； S43、计算出该情况下所述压力信号数据中其余个数据点对应的曲柄转角；再分别计算 得到所述压力信号数据中各数据点对应的位移值d，计算公式为

  (71)申请人 苏州德姆斯信息技术有限公司 地址 215123 江苏省苏州市工业园区星湖 街328号创意产业园11栋802

  6 .根据权利要求5所述的一种往复式压缩机示功图的绘制方法，其特征是，S5包括如 下步骤：

  寻找到相似性分数score最高的一张所述推测示功图 ，将该张所述推测示功图作为所 述往复式压缩机的实际示功图并输出结果。

  技术领域 [0001] 本发明为一种示功图的绘制方法，具体涉及一种利用单传感器数据、针对往复式 压缩机的示功图的绘制方法，属于机械设备故障诊断领域。

  背景技术 [0002] 常见的往复式压缩机系统在工作时会经历四个过程，结合如图1所示的往复式压 缩机的局部结构示意图进行说明。 [0003] 当活塞自右向左运动时，气缸内气体体积减小、压力增大，这一过程即为压缩机的 “压缩”过程 ；当气体压力增大到某些特定的程度时 ，排气阀打开 ，活塞继续向 左运动 ，气体持续排 出，直至活塞运动到外止点位置(即图示气缸最左侧) ，这一过程即为压缩机的“排气”过程； 随后，活塞从外止点位置向右移动，由于在外止点位置时气缸中存在余隙容积，余隙容积内 的气体仍然具有较大的压力，在活塞刚离开外止点位置时吸气阀达不到设定的压力差无法 立即打开，余隙容积内的气体体积随着活塞向右移动不断增大、气缸内压力不断减小，这一 过程即为压缩机的“膨胀”过程；最后，活塞继续向右移动，吸气阀达到所需要的压力差开始 吸气，直至活塞移动内止点位置(即图示气缸最右侧)完成吸气，这一过程即为压缩机的“吸 气”过程。总体而言，往复式压缩机系统的整体工作过程就是上述压缩、排气、膨胀以及吸气 这四个过程的周而复始。 [0004] 由于在上述四个过程中气缸内的压力和气体体积始终处于一直在变化的状态，为了 实现对于上述过程的全面监控，目前业内主流的操作方式需要借助示功图实现。在此项技 术中 ，示功图是指在往复式压缩机的一个循环中 ，气缸内气体动态压力随气缸内容积/活塞 位移的改变而变化所形成的封闭曲线，曲线所包围的面积可理解为压缩机所做的/所消耗 的 功。典型的 往复式压缩机的 示功图 如图 2所示。可以 说 ，对于示功图的 监 测和分析是往复 式压缩机状态监 测与故障 预警的 重要手段 ，通过示功图 可以 更灵敏 、更及时地对气阀 泄露 等会造成爆炸事故的严重故障进行预警和排查。 [0005] 现存技术中对于往复式压缩机的示功图的绘制一般会用同步采集的方式完成，即 利 用动态压力传感器测量动态压力 ，同时 利 用光电 传感器 (或键相传感器等能 产生 周期脉 冲信号的任何传感器、如旋转编码器)测量飞轮转过的角度。在进行信号采集操作前需要拆 卸压缩机的部分零部件，确定活塞的止点位置，然后在飞轮轮缘某一相应位置贴上一条状 铝箔纸。机器运转后 ，随着飞轮转动利用铝箔纸强烈的反光性能 ，光电 传感器便可以 周期性 的产生脉冲信号，每次产生脉冲信号时就从另一方面代表着活塞到达止点位置，这是后续进行P-T图与 P-S图、P-V图转换的基准。同步采集的动态压力信号和脉冲信号如图3所示，通过图3可以看 出，每一次活塞离开内止点时就会同时产生一个脉冲信号。因此，相邻的两个脉冲信号之间 对应的 动态压力数据便是一个 周期内的压力数据 ，此时假设曲 轴是等 角速度旋转的 ，便可 以 计算出每一 刻压 力数 据所 对应的 活 塞位 移数 据 ，进而能 计算出 对应的 气缸内的 体 积数 据。 [0006] 但是通过上述操作描述可以得知，现存技术在实际的应用过程中缺点十分显著。