CN102506950B - 一种检测电磁泵自由流量和反压流量的装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种检测电磁泵自由流量和反压流量的装置及检测方法，所述装置包括三个水槽、安全阀、压力传感器、电磁泵、阀门、三个电磁阀、溢流阀、柱状水管、两个液位开关、输入输出板及计算机，利用所述装置实现检测电磁泵自由流量和反压流量的方法：打开主控制阀门和第二电磁阀，关闭第一和第三电磁阀，让水路形成一个自由流通的水路；当需要测试流量参数时，利用电磁泵将柱状水管内的液体上升，由计算机记录并计算液体经过两个液位开关的时间差和两个液位开关之间的液体体积，得到自由流量；打开第三电磁阀，排空柱状水管内的液体，关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，由于溢流阀的存在，维持电磁泵始终处于设定的压力之中，来完成反压流量的测量。

Description

一种检测电磁泵自由流量和反压流量的装置及检测方法

技术领域

本发明属于电磁泵的测量技术领域，设计了一种小型电磁泵自由流量和反压流量的测量方法，用来测量小型电磁泵的自由流量和反压流量两个参数。

背景技术

小型电磁泵一般需要测量自由流量和反压流量两个参数，由于小型电磁泵工作时流量比较小，一般很难测试其流量，大多采用一个有刻度的容器，人工目测计时的方法来大体测量其流量，采用流量传感器，流量传感器多为测量大流量的，小型的比较少，而且价格都非常昂贵，不适合一般的电磁泵工厂测量用。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明的目的是提供一种检测电磁泵自由流量和反压流量的测量装置及检测方法。

为实现所述目的，本发明的第一方面，提出一种检测电磁泵自由流量和反压流量的装置，所述装置包括：第一水槽、安全阀、压力传感器、电磁泵、阀门、第一电磁阀、第二电磁阀、溢流阀、柱状水管、上液位开关、下液位开关、第三电磁阀、第二水槽、第三水槽、输入输出板及计算机，其中：安全阀的出水口置于第一水槽中；安全阀的进水口端连接压力传感器的正端；电磁泵的进水端连接阀门的出水端，阀门的进水端置于第二水槽中，电磁泵的出水端连接压力传感器的正端；第一电磁阀进水端和第二电磁阀的进水端连接压力传感器的负端，第一电磁阀出水端和第二电磁阀的出水端连接溢流阀的进水端，溢流阀的出水端连接柱状水管，第三电磁阀的进水端连接柱状水管，第三电磁阀的出水端连接水槽；上液位开关位于柱状水管的上端，下液位开关位于柱状水管的下端，计算机连接输入输出板，输入输出板连接第一电磁阀和第二电磁阀和第三电磁阀以及上液位开关、下液位开关的信号输出端；计算机控制第一电磁阀和第三电磁阀的打开或关闭；电磁泵把第三水槽内的液体经水路抽入到柱状水管中，由计算机记录液体面到达下液位开关处及到达上液位开关处的时间差并计算液体的自由流量；通过调节溢流阀得到反压压力，测量出液体的反压流量。

为实现所述目的，本发明的第二方面，提出一种利用检测电磁泵自由流量和反压流量的装置的检测电磁泵自由流量和反压流量的方法，实现检测的步骤包括：

步骤S1：打开主控制阀门，打开第二电磁阀，关闭第一电磁阀，关闭第三电磁阀，让水路形成一个自由流通的水路；

步骤S2：当需要测试流量参数时，利用电磁泵将柱状水管内的液体上升，由计算机记录液体经过两个液位开关的时间差；

步骤S3：利用计算机计算经过两个液位开关的时间差和两个液位开关之间的液体体积，得到自由流量；

步骤S4：打开第三电磁阀，排空柱状水管内的液体，关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，由于溢流阀的存在，维持电磁泵始终处于设定的压力之中，来完成反压流量的测量。

本发明的有益效果：本发明采用一种较为简单有效的方法来实现测量，可以同时测量自由流量和反压流量两个参数，提高传统测量方法的精度和效率，有力的节省成本。本发明的整个水路需要安装一个安全阀来防止管路压力可能变太大烧毁电磁泵或者电磁阀，使测量更加安全。柱状水管选择不宜太细太高或者太粗太矮，根据不同的电磁泵来选择合适的柱状水管，太高容易造成柱状水管内的水压过大导致测量不准，太矮容易造成液位开关精度下降，也会造成不准，选择合适的柱状水管，既可以保证测量精度，也可以减少测量时间。

附图说明

图1为本发明检测小型电磁泵自由流量和反压流量装置的结构示意图。

图2为本发明检测小型电磁泵自由流量和反压流量测量的方法的流程图；

图3为图2检测过程具体步骤的流程图；

图中元件说明：

1为水槽，          2为安全阀，

3为压力传感器，    4为电磁泵，

5为阀门，          6为第一电磁阀，

7为第二电磁阀，    8为溢流阀，

9为柱状水管，      10为上液位开关，

11为下液位开关，   12为第三电磁阀，

13为第一水槽，     14为第二水槽，

15输入输出板       16计算机

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

在图1中示出了检测小型电磁泵自由流量和反压流量装置的结构图，所述装置由包括：第一水槽1、安全阀2、压力传感器3、电磁泵4、阀门5、第一电磁阀6、第二电磁阀7、溢流阀8、柱状水管9、上液位开关10、下液位开关11、第三电磁阀12、第二水槽13、第三水槽14、输入输出板15及计算机16，其中：安全阀2的出水口置于第一水槽1中；安全阀2的进水口端连接压力传感器3的正端；电磁泵4的进水端连接阀门5的出水端，阀门5的进水端置于第二水槽14中，电磁泵4的出水端连接压力传感器3的正端；第一电磁阀6进水端和第二电磁阀7的进水端连接压力传感器3的负端，第一电磁阀6出水端和第二电磁阀7的出水端连接溢流阀8的进水端，溢流阀8的出水端连接柱状水管9，第三电磁阀12的进水端连接柱状水管9，第三电磁阀12的出水端连接水槽13；上液位开关10位于柱状水管9的上端，下液位开关11位于柱状水管9的下端，计算机16连接输入输出板15，输入输出板15连接第一电磁阀6和第二电磁阀7和第三电磁阀12以及上液位开关10、下液位开关11的信号输出端；计算机16控制第一电磁阀6和第三电磁阀12的打开或关闭；电磁泵4把第三水槽14内的液体经水路抽入到柱状水管9中，由计算机16记录液体面到达下液位开关11处及到达上液位开关10处的时间差并计算液体的自由流量；通过调节溢流阀8得到反压压力，测量出液体的反压流量。

如图2示出利用检测电磁泵自由流量和反压流装置的检测电磁泵自由流量和反压流量的方法，实现检测的步骤包括：

步骤S1：打开主控制阀门5，打开第二电磁阀7，关闭第一电磁阀6，关闭第三电磁阀12，让水路形成一个自由流通的水路；

步骤S2：当需要测试流量参数时，利用电磁泵4将柱状水管9内的液体上升，由计算机16记录液体经过两个液位开关的时间差；

步骤S3：利用计算机16计算经过两个液位开关的时间差Δt和两个液位开关之间的液体体积，得到自由流量；

步骤S4：打开第三电磁阀12，排空柱状水管9内的液体，关闭第二电磁阀7，打开第一电磁阀6，由于溢流阀8的存在，维持电磁泵4始终处于设定的压力之中，来完成反压流量的测量。

自由流量的切换是当连接柱状水管9，的第三电磁阀12关闭，第一电磁阀6关闭、第二电磁阀7打开时，此时电磁泵4处于一个自由流量的环境中，此时实现自由流量的切换及自由流量测量。

反压流量切换是当连接溢流阀8的第三电磁阀12关闭，第一电磁阀6打开、第二电磁阀7关闭时，柱状水管9的液体由于要通过溢流阀8，通过调节溢流阀8来控制柱状水管9内压力和压力传感器3来得到想要的反压的压力，使电磁泵4处于一个反压的环境中，此时实现反压流量的切换及反压流量的测量。

通过装有两个液位开关的柱状水管9来完成流量的测量，当柱状水管9内的液体在电磁泵4的作用下开始上升，当液体到达下液位开关11时，得到第一个开关信号，此时开始计时，当液体继续上升到上液位开关10时，得到第二个开关信号，此时得到两个开关信号之间的时间差Δt，柱状水管9中两个液位开关之间的液体体积V已知，在将液体体积V除以时间差Δt就得到自由流量或反压流量。

柱状水管9后的第三电磁阀12用来控制柱状水管内液体，当需要自由流量或反压流量测量参数时，第三电磁阀12关闭，当测量完自由流量或反压流量中的一个参数后，第三电磁阀12打开，排空柱状水管9内的液体。

所述柱状水管9选择直径为2cm-4cm的水管，高度为10cm-20cm为最佳。不宜太细太高或者太粗太矮，根据不同的电磁泵4来选择合适的柱状水管，太高容易造成柱状水管9内的水压过大导致测量不准，太矮容易造成液位开关精度下降，也会造成不准，选择合适的柱状水管9，既可以保证测量精度，也可以减少测量时间。

如图3示出为图2检测过程具体步骤的流程如下：

步骤1：首先打开第三水槽14中的阀门5；

步骤2：由控制计算机控制第一电磁阀6和第三电磁阀12关闭，第二电磁阀7打开，然后控制电磁泵4打开；

步骤3：电磁泵4开始抽液体，把第三水槽14内的液体经水路抽入柱状水管9中，当柱状水管9中内充进液体，液面首先到达下液位开关11处，此时计算机得到一个下液位开关11的位置信号；

步骤4：计算机开始计时，电磁泵4继续动作液面继续上升，到达上液位开关10处，计算机得到上液位开关的位置信号，此时计算机计时结束；

步骤5：停止电磁泵4动作，计算柱状水管9的上液位开关10、下液位开关11之间的液体体积，所述液体体积V如下式所示：

$V=\frac{1}{4}{\mathrm{\πD}}^{2}h$

其中D为柱状水管9的半径，h为上液位开关10、下液位开关11之间的距离。

计算机计时记录液体得到到达上液位开关10、下液位开关11的时间间隔Δt，就能得到平均自由流量，所述自由流量Q如下式所示：

$Q=\frac{1}{4}\mathrm{\π}{D}^{2}h/\mathrm{\Δt},$

步骤6：得到自由流量后，打开第三电磁阀12，排空柱状水管9内的液体，然后关闭第二电磁阀7和第三电磁阀12，打开第一电磁阀6，打开电磁泵4，使柱状水管9内充满液体；

步骤7：由溢流阀8得到一个具有压力的水路，通过调节溢流阀8上的旋钮来得到需要的反压压力；

步骤8：电磁泵4开始抽液体，把第三水槽14内的液体经水路抽入到柱状水管9中，当柱状水管9中内充进液体，液面首先到达下液位开关11处，此时计算机得到一个下液位开关11的位置信号；

步骤9：：计算机开始计时，电磁泵4继续动作液面继续上升，到达上液位开关10处，计算机得到上液位开关的位置信号，此时计算机计时结束；

步骤10：停止电磁泵4动作，计算柱状水管9的上液位开关10、下液位开关11之间的液体体积，所述液体体积V如下式所示：

$V=\frac{1}{4}\mathrm{\π}{D}^{2}h$

其中D为柱状水管9的半径，h为上液位开关10、下液位开关11之间的距离。

计算机计时得到到达上液位开关10、下液位开关11的时间间隔Δt，就能得到反压流量，所述反压流量Q如下式所示：

$Q=\frac{1}{4}\mathrm{\π}{D}^{2}h/\mathrm{\Δt}$

打开第三电磁阀12，排空柱状水管9内的液体，更换一个电磁泵4，重复以上步骤，就可以重新测量一个电磁泵4的自由流量和反压流量。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内。

Claims (7)

1.一种检测电磁泵自由流量和反压流量的装置，其特征在于，所述装置包括：第一水槽、安全阀、压力传感器、电磁泵、阀门、第一电磁阀、第二电磁阀、溢流阀、柱状水管、上液位开关、下液位开关、第三电磁阀、第二水槽、第三水槽、输入输出板及计算机，其中：

安全阀的出水口置于第一水槽中；安全阀的进水口端连接压力传感器的正端；电磁泵的进水端连接阀门的出水端，阀门的进水端置于第二水槽中，电磁泵的出水端连接压力传感器的正端；第一电磁阀进水端和第二电磁阀的进水端连接压力传感器的负端，第一电磁阀出水端和第二电磁阀的出水端连接溢流阀的进水端，溢流阀的出水端连接柱状水管，第三电磁阀的进水端连接柱状水管，第三电磁阀的出水端连接水槽；上液位开关位于柱状水管的上端，下液位开关位于柱状水管的下端，计算机连接输入输出板，输入输出板连接第一电磁阀和第二电磁阀和第三电磁阀以及上液位开关、下液位开关的信号输出端；计算机控制第一电磁阀和第三电磁阀的打开或关闭；电磁泵把第三水槽内的液体经水路抽入到柱状水管中，由计算机记录液体面到达下液位开关处及到达上液位开关处的时间差并计算液体的自由流量；通过调节溢流阀得到反压压力，测量出液体的反压流量。

2.一种利用权利要求1所述装置检测电磁泵自由流量和反压流量的方法，实现检测的步骤包括：

步骤S1：打开主控制阀门，打开第二电磁阀，关闭第一电磁阀，关闭第三电磁阀，让水路形成一个自由流通的水路；

步骤S2：当需要测试流量参数时，利用电磁泵将柱状水管内的液体上升，由计算机记录液体经过两个液位开关的时间差；

步骤S3：利用计算机计算经过两个液位开关的时间差和两个液位开关之间的液体体积，得到自由流量；

步骤S4：打开第三电磁阀，排空柱状水管内的液体，关闭第二电磁阀，打开第一电磁阀，由于溢流阀的存在，维持电磁泵始终处于设定的压力之中，来完成反压流量的测量。

3.如权利要求1或2所述的检测电磁泵自由流量和反压流量装置及检测方法，其特征在于，自由流量的切换是当连接柱状水管的第三电磁阀关闭、第一电磁阀关闭、第二电磁阀打开时，此时电磁泵处于一个自由流量的环境中，此时实现自由流量的切换及自由流量测量。

4.如权利要求1或2所述的检测电磁泵自由流量和反压流量装置及检测方法，其特征在于，反压流量切换是当连接溢流阀的第三电磁阀关闭，第一电磁阀打开、第二电磁阀关闭时，柱状水管的液体由于要通过溢流阀，通过调节溢流阀来控制柱状水管内压力和压力传感器来得到想要的反压的压力，使电磁泵处于一个反压的环境中，此时实现反压流量的切换及反压流量的测量。

5.如权利要求1或2所述的检测电磁泵自由流量和反压流量装置及检测方法，其特征在于，通过装有两个液位开关的柱状水管来完成流量的测量，当柱状水管内的液体在电磁泵的作用下开始上升，当液体到达下液位开关时，得到第一个开关信号，此时开始计时，当液体继续上升到上液位开关时，得到第二个开关信号，此时得到两个开关信号之间的时间差Δt，柱状水管中两个液位开关之间的液体体积V已知，在将液体体积V除以时间差Δt就得到自由流量或反压流量。

6.如权利要求1或2所述的检测电磁泵自由流量和反压流量装置及检测方法，其特征在于，柱状水管后的第三电磁阀用来控制柱状水管内液体，当需要自由流量或反压流量测量参数时，第三电磁阀关闭，当测量完自由流量或反压流量中的一个参数后，第三电磁阀打开，排空柱状水管内的液体。

7.如权利要求1或2所述的检测电磁泵自由流量和反压流量装置及检测方法，其特征在于，所述柱状水管选择直径为2cm-4cm的水管，高度为10cm-20cm。

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