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龙图腾网获悉中国石油化工股份有限公司;中石化石油机械股份有限公司;中石化石油机械股份有限公司三机分公司申请的专利一种超高压气缸的状态监测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115822940B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211299420.5，技术领域涉及：F04B51/00；该发明授权一种超高压气缸的状态监测方法是由叶君超;侯小兵;盘潇潇;余小玲;吕倩;马继雷设计研发完成，并于2022-10-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种超高压气缸的状态监测方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种超高压气缸的状态监测方法，包括有限应变监测、温度监测、键相监测以及柱塞应变测试标定对超高压气缸进行监测；将靠近超高压气缸进排气口的管道对称的外表面进行打磨并粘贴带温度自补偿型的应变片，分别测试管道在轴向应变和轴向应变；在应变片的附近粘贴电阻式温度传感器，测试进排气管道的温度变化，根据进排气管道的温度变化以及超高压管道的等效材料线性膨胀系数，计算管道受热膨胀后增加的管道轴向应变，从而得出进排气管道中的压力变化；在柱塞尾端对称的外表面粘贴温度自补偿型应变片，测试柱塞在超高压气缸工作时的轴向应变；能准确识别超高压气缸的工作过程PV图，实现对超高压压缩机的在线监测。

本发明授权一种超高压气缸的状态监测方法在权利要求书中公布了：1.一种超高压气缸的状态监测方法，其特征是：包括有限应变监测、温度监测、键相监测以及通过柱塞应变测试标定来修正监测误差对超高压气缸进行监测； 将靠近超高压气缸进排气口的管道对称的外表面进行打磨并粘贴带温度自补偿型的应变片，应变片采用惠斯登电桥的方式连接来测试管道表面微应变，分别测试管道在周向应变和轴向应变； 在应变片的附近粘贴电阻式温度传感器，测试进排气管道的温度变化，根据进排气管道的温度变化以及超高压管道的等效材料线性膨胀系数，计算管道受热膨胀后增加的管道轴向应变，从而得出进排气管道中的压力变化； 在柱塞尾端对称的外表面粘贴温度自补偿型应变片，采用全桥电桥布置，测试柱塞在超高压气缸工作时的轴向应变； 在曲轴上一固定点粘贴金属凸起，采用有线电涡流传感器对准此凸点，测试压缩机旋转一周的时间； 根据弹性力学原理，各向同性广义胡克定律公式1为： 其中、、是弹性体单元三个方向的应变，、、为弹性体三个方向的应力，E为弹性模量，为泊松比； 建立超高压管道模型，取模型中一微小三维单元，令管道周向方向为，管道截面半径方向为，管道轴向方向为，、可以通过应变测试得到具体数据，而当管道处于自由状态，管道轴向方向应力为，消去和，将此边界条件带入公式1可知公式2为： 将公式2约去转换形式有公式3为： 因此可以推出： 根据厚壁管道单元的平衡方程、几何方程、物理方程三个方程综合可知，内部压力与管道表面应力的有如下公式4为： 其中为管道外表面直径，为管道内表面直径，P为管道内部压力，结合公式3、公式4可知两端处于自由状态下的管道内部压力与管道外表面应变之间的关系公式5为： 当超高压管道尺寸及材料已知，即公式5中的可通过周向应变和轴向应变计算出管道内部的压力的变化； 进排气管道的温度变化，根据进排气管道的温度变化以及超高压管道的等效材料线性膨胀系数，计算管道受热膨胀后增加的管道轴向应变； 则进排气管道中的压力变化为。

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