CN101694212A

CN101694212A - 泵与泵站综合检测仪

Info

Publication number: CN101694212A
Application number: CN200910236428A
Authority: CN
Inventors: 肖若富; 王福军; 姚志峰
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2009-10-21
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2029-10-21
Also published as: CN101694212B

Abstract

本发明公开了一种泵与泵站综合测试仪，其包括：感测模块，用于测量泵与泵站的性能参数并获得感测信号；采集模块，通过连接线与所述感测模块连接，用于采集所述感测模块测量得到的感测信号并将所述感测信号传输至处理模块；处理模块，与所述采集模块连接，用于处理所述采集模块传输的感测信号。本发明的测试仪能够有效地提高泵与泵站测试精度；传感器接线不易出错，接线方式简单可靠，可替换性好；采集卡采用USB接口与处理模块直接连接，实现数据传递，支持热插拔，大大简化了测试操作过程。此外，该测试仪结构简单，使得其方便携带。

Description

泵与泵站综合检测仪

技术领域

本发明涉及泵与泵站测试技术领域，特别是涉及一种泵与泵站综合检测仪。

背景技术

泵作为一种通用机械，在国民经济各部门中应用广泛，而泵站在区域调水、排涝抗旱、农田灌溉和人畜饮水等方面都发挥着关键作用。泵与泵站的测试工作对掌握其工作状态、判断泵站运行故障和改进泵站运转技术方面有重要的指导意义，同时，也为改进泵与泵站的设计水平，提高运行效率提供大量的实测数据。

目前，不管是实验室中的真机或者模型试验，还是泵站的现场测试，大多数还停留在手持机械仪器水平上，各个参数需分别测量，最后汇总整理。测试的实时性难以保障，能量试验、汽蚀试验所得到的参数和水泵非稳定特性参数之间的联系分析比较困难，还要付出较多的人力，数据的操作管理也相当不便。虽然已经出现了一些用于泵与泵站数据采集与检测的计算机和单片机系统，但是依然存在数据无法实时汇总并显示结果的问题。同时，泵与泵站综合测试所用到的各种传感器、不同接口的连接线和其他设备数量较多，有些设备体积较大，携带困难。尤其是当所测试的泵站处于偏远地区，要求测试设备具有更高的易携带性。

随着国内外各种参数测量工具和仪器日新月异，将最新的测试技术引入到泵与泵站测试领域，可以研制集成设备。使用统一的连接线接口将各传感器连接到同一采集箱内，并由计算机代替人力对数据进行采集处理并生成报告。

目前，并没有针对泵与泵站测试开发的便携式多功能综合测试仪器，尤其是具有USB接口的多通道集成采集箱以及相配套的综合测试软件。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较高精度和效率的泵与泵站综合测试仪，用以克服现有技术中存在的测试线路复杂、容易出错、测试设备不方便携带且安装麻烦等缺陷。

为达到上述目的，提供一种依照本发明实施方式的泵与泵站综合测试仪，其包括：

感测模块，用于测量泵与泵站的性能参数并获得感测信号；

采集模块，通过连接线与所述感测模块连接，用于采集所述感测模块测量得到的感测信号并将所述感测信号传输至处理模块；

处理模块，与所述采集模块连接，用于处理所述采集模块传输的感测信号。

优选地，所述感测模块包括压力感测单元、压力脉动感测单元、流量感测单元、扭矩及转速感测单元、噪声感测单元以及振动感测单元，分别用于测量进出口压力、压力脉动、流量、扭矩及转速、噪声以及振动参数。

优选地，所述采集模块包括：

信号调理单元，用于接收由连接线传输的电压信号和/或电流信号，并将所述电流信号调理为电压信号；

模数转化单元，与所述信号调理单元连接，用于将所述信号调理单元调理过的模拟信号转化为数字信号。

优选地，所述处理模块包括：

驱动单元，用于驱动存储单元、显示单元和处理单元对所述数字信号进行存储、显示和处理；

存储单元，分别与所述驱动单元和处理单元连接，用于存储所述数字信号；

处理单元，分别与所述驱动单元、存储单元以及显示单元连接，用于处理所述数字信号；

显示单元，与所述处理单元连接，用于显示处理后的数字信号。

优选地，所述泵与泵站综合测试仪还包括线性电源，通过三针标准接口从外界引入标准电压，用于为所述感测模块和采集模块供电。

优选地，所述采集模块与所述处理模块通过USB接口连接。

优选地，所述采集模块具有18个独立信号通道，用于控制所述感测信号并传输所述感测信号。

优选地，所述独立信号通道的标准接口采用四针航空插头。

优选地，所述连接线采用四针航空插头，与所述独立信号通道的所述标准接口相配合。

上述技术方案具有如下优点：通过采用处理模块进行数据处理，有效地提高泵与泵站测试精度，同时具有能量试验、汽蚀试验、压力脉动试验、振动试验和噪声试验的功能；传感器接线不易出错，接线方式简单可靠，可替换性好；采集卡采用USB接口与处理模块直接连接，实现数据传递，支持热插拔，大大简化了测试操作过程。此外，该测试仪结构简单，使得其方便携带。

附图说明

图1是本发明实施例的泵与泵站综合测试仪的结构示意图；

图2是本发明实施例的四针航空插头示意图；

图3是包含本发明实施例的泵与泵站综合测试仪的闭式试验台的结构示意图。

其中，1：电源；2：信号a；3：信号b；4：接地；5：扭矩仪；6：连接线；7：采集箱；8：USB接口；9：集流筒；10：流量计；11：汽蚀筒；12：流量信号；13：水泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种泵与泵站综合测试仪，其包括：感测模块，用于测量泵与泵站的性能参数并获得感测信号；采集模块，通过连接线与所述感测模块连接，用于采集所述感测模块测量得到的感测信号并将所述感测信号传输至处理模块；处理模块，与所述采集模块连接，用于处理所述采集模块传输的感测信号。

所述感测模块包括压力感测单元、压力脉动感测单元、流量感测单元、扭矩及转速感测单元、噪声感测单元以及振动感测单元，分别用于测量进出口压力、压力脉动、流量、扭矩及转速、噪声以及振动参数。优选地，所述压力感测单元选用差压压力变送器，所述压力脉动感测单元选用压阻式压力传感器，所述流量感测单元选用电磁流量计，所述扭矩及转速感测单元选用微机扭矩仪，所述噪声感测单元选用声级计。

所述采集模块包括：信号调理单元，用于接收由连接线传输的电压信号和/或电流信号，并将所述电流信号调理为电压信号；模数转化单元，与所述信号调理单元连接，用于将所述信号调理单元调理过的模拟信号转化为数字信号。优选地，所述采集模块具有18个独立信号通道，其标准接口采用四针航空插头，用于控制所述感测信号并传输所述感测信号。其中，定义四个接线柱分别为电源1、信号a2、信号b3和接地4，如图2所示。所述连接线采用四针航空插头，与所述独立信号通道的所述标准接口相配合。所述信号调理单元选用信号调理板，由电路板、500Ω电阻、开关和相关接线元件构成，可同时接收18个通道的电流信号或者电压信号，且每个通道都可以用开关控制接收信号的类型，可以采用500Ω电阻将电流信号调理为电压信号。所述采集模块还包括线性电源，通过三针标准接口从外界引入标准电压，用于为所述感测模块和所述采集模块供电。

所述处理模块包括：驱动单元，用于驱动存储单元、显示单元和处理单元对所述数字信号进行存储、显示和处理；存储单元，分别与所述驱动单元和处理单元连接，用于存储所述数字信号；处理单元，分别与所述驱动单元、存储单元以及显示单元连接，用于处理所述数字信号；显示单元，与所述处理单元连接，用于显示处理后的数字信号。优选地，所述处理模块为计算机系统，所述采集模块与所述处理模块通过USB接口连接。

所述计算机系统内部具有由C++语言编制的配套测试软件，包括水泵能量试验程序、水泵汽蚀试验程序、水泵压力脉动试验程序、水泵振动试验程序和水泵噪声试验程序，可实现水泵的能量试验、汽蚀试验、压力脉动试验、振动试验和噪声试验等功能。

如图3所示为包含本发明实施例的泵与泵站综合测试仪的闭式试验台的结构示意图。使用如图2所示的含四针航空插头统一连接线，一头连接各参数测量传感器，另一头连接到采集模块的对应通道。将所有参数测量传感器都连接到采集模块后，把采集模块的USB接口连接到计算机系统上，然后，分别接通采集模块和计算机的电源，开机运行程序，调试完成后便可进行测试工作。测试开始，开启电机至试验转速，并按测试要求开启进出口阀门，此时，通过相应连接线6，采集箱7采集到各路通道中的原始信号，包括扭矩仪5输出的转速和扭矩信号、水泵13进出口的压力、各位置测点的水压脉动、振动信号和噪声，并通过USB接口8把数字信号传递给计算机系统，由相应软件实时显示数据信号，实时处理数据并绘制性能曲线、汽蚀性能曲线，实现水压脉动信号、噪声信号等表征水泵非稳定特性参数的混频幅值取值和频谱分析，最后保存测试结果。整个测试过程中，通过调节汽蚀筒11和集流筒9之间的阀门来控制流量，调节水泵13与汽蚀筒11之间的阀门来调节进口损失，采用真空泵来调节汽蚀筒11液面上的空气压力。

由以上实施例可以看出，本发明实施例通过采用计算机程序处理数据，有效提高了泵与泵站的测试精度，同时具有能量试验、汽蚀试验、压力脉动试验、振动试验和噪声试验的功能；由于结构简单，所以测试设备容易携带，只需携带笔记本电脑、集成采集箱、标准接线和相关传感器就可完成测试任务；传感器接线不易出错，接线方式简单可靠，可替换性好；采集卡采用USB接口与计算机直接连接，实现数据传递，支持热插拔，大大简化了测试操作过程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种泵与泵站综合测试仪，其特征在于，所述测试仪包括：

感测模块，用于测量泵与泵站的性能参数并获得感测信号；

2.如权利要求1所述的泵与泵站综合测试仪，其特征在于，所述感测模块包括压力感测单元、压力脉动感测单元、流量感测单元、扭矩及转速感测单元、噪声感测单元以及振动感测单元，分别用于测量进出口压力、压力脉动、流量、扭矩及转速、噪声以及振动参数。

3.如权利要求1所述的泵与泵站综合测试仪，其特征在于，所述采集模块包括：

4.如权利要求1所述的泵与泵站综合测试仪，其特征在于，所述处理模块包括：

5.如权利要求1所述的泵与泵站综合测试仪，其特征在于，所述泵与泵站综合测试仪还包括线性电源，通过三针标准接口从外界引入标准电压，用于为所述感测模块和所述采集模块供电。

6.如权利要求1-5所述的泵与泵站综合测试仪，其特征在于，所述采集模块与所述处理模块通过USB接口连接。

7.如权利要求6所述的泵与泵站综合测试仪，其特征在于，所述采集模块具有18个独立信号通道，用于控制所述感测信号并传输所述感测信号。

8.如权利要求7所述的泵与泵站综合测试仪，其特征在于，所述独立信号通道的标准接口采用四针航空插头。

9.如权利要求8所述的泵与泵站综合测试仪，其特征在于，所述连接线采用四针航空插头，与所述独立信号通道的所述标准接口相配合。