CN109026651A - 一种室内水泵性能测试系统 - Google Patents
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Classifications
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- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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Abstract
本发明涉及一种室内水泵性能测试系统，包括设于地面上的循环水池、与循环水池连接的循环管路以及设于循环管路中的待测水泵，循环管路包括进水管和出水管，待测水泵将循环水池中的液体通过进水管抽出，通过出水管排入循环水池，待测水泵安装在可升降机构中，待测水泵通过联轴器与驱动电机连接，联轴器上设有扭矩传感器与转速测量仪，待测水泵的进水口与出水口的管路上均设有压力传感器，循环管路中设有流量计，循环水池内设有用于调节液体温度的温度调节单元以及温度传感器。与现有技术相比，本系统可实现对水泵进行多种性能的测试，可在更大范围内实现升降调节，满足高标准扬程测试，系统操作简单方便，测试过程自动化程度高、测试精度高。
Description
技术领域
本发明涉及水泵性能测试领域，具体涉及一种室内水泵性能测试系统。
背景技术
水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量；叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。在水泵进行批量生产前，需要对水泵的使用效果进行检测，例如，水泵的耐腐性的能力、在不同水压下抗压的能力，但现有精测装置实用性较差，在检测过程中对水的需求较大，造成水的浪费，也增加了检测的成本，而且需要占用较大场地，室内往往很难满足构建大型水泵性能测试系统的要求。
中国专利CN207064269U公开了一种可移动式水泵综合性能测试装置，包括检测箱和回收箱，检测箱的一侧设有回收箱，检测箱和回收箱的底端均安装在底座上，且检测箱和回收箱的底端与底座的连接处设有缓冲层，底座的底端固定安装有万向轮，万向轮的一侧设有刹车件，检测箱的一侧设有控制面板，回收箱的一侧设有控制装置。本实用新型体积较小，结构设计合理，占地面积小，提高了测试装置对使用场地的适用性，而且方便移动，操作起来比较简单，有助于降低检测人员的工作强度和检测质量；在检测箱的内部底端设有升降装置，升降装置可以使得第一水泵处于不同的高度，从而可以测试到不同的高度第一水泵承受的水压力情况，尽管本装置体积小，占地面积小，但对水泵进行以P-Q、T-Q测试时，测试精度达不到要求，对泵的扬程进行测试时，该装置可升降平台调节的高度比较局限，达不到测试要求。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种室内水泵性能测试系统。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种室内水泵性能测试系统，包括设于地面上的循环水池、与循环水池连接的循环管路以及设于循环管路中的待测水泵，所述循环管路包括进水管和出水管，所述待测水泵将循环水池中的液体通过进水管抽出，通过出水管排入循环水池，所述待测水泵安装在可升降机构中，所述待测水泵通过联轴器与驱动电机连接，所述联轴器上设有扭矩传感器与转速测量仪，所述待测水泵的进水口与出水口的管路上均设有压力传感器，所述循环管路中设有流量计，所述循环水池内设有用于调节液体温度的温度调节单元以及温度传感器。
进一步地，所述可升降机构包括升降平台、定滑轮、钢丝绳和电机组件，所述钢丝绳绕过定滑轮，所述钢丝绳一端与升降平台连接，另一端与电机组件连接，并在电机组件驱动下进行升降运动，可实现最高达15m的位移。
进一步地，所述电机组件包括电机、与电机通过传送带传动连接的绕线旋转轴，所述钢丝绳与绕线旋转轴固定连接。
进一步地，所述温度调节单元包括电加热器和冷却盘管，用于调节液体温度。
进一步地，所述待测水泵的进水管中设有用于稳定液体压力的稳流栅，保证待测试水泵进出水流场的稳定，使测试更加精确。
进一步地，所述驱动电机连接变频器，用于调节驱动电机的转速。
进一步地，所述循环管路中设有调节阀，可以及时调节管路工况。
进一步地，所述循环水池分别连接酸物质存放盒、碱物质存放盒和砂石物质存放盒，可以根据测试需要，调节输送液体介质，如酸碱性、浓度等，可以对水泵各种工况的性能均可测量。
进一步地，所述循环水池容积为3-5立方米，循环水池底部设有放水阀。
进一步地，所述驱动电机、扭矩传感器、转速测量仪、压力传感器、流量计以及温度传感器均与计算机通讯连接，各被测量参数由传感器采集后由现场仪表显示，现场仪表与计算机之间采用RS485串口通讯，计算机对采集得到的信号进行处理，实现测试过程的自动控制。
本系统具体测试原理为，测试开始时，电路启动、急停等控制由辅助模块来完成；测试过程中，采集控制板卡将传感器等传来的信号进行A/D处理得到可以让工控机识别的信号输送给工控机。管路中传感器采集信号，并将信号进行模/数转换处理。测试管路中的传感器包括：进口压力传感器、出口压力传感器、流量计、动态扭矩传感器、水泵转速传感器、温度传感器，测试数据主要有：压差、水箱水温、转矩、转速和流量，根据试验需要测试不同高度、不同液体介质下的相关数据，根据测试数据给出冷却水泵流量(Q)、扬程(H)、功率(P)、效率(η)、汽蚀余量(NPSH)等性能指标参数，生成Q-H、Q-P、Q-η、Q—NPSH等性能曲线。
与现有技术相比，本发明的优点为：
1、在一个测试系统中可实现对水泵进行多种性能的测试，包括冷却水泵流量(Q)、扬程(H)、功率(P)、效率(η)、汽蚀余量(NPSH)等。
2、升降平台通过定滑轮-电机组件驱动，可以在更大范围内实现升降调节，满足高标准扬程测试。
3、系统操作简单方便，测试过程自动化程度高、测试精度高。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图；
图2为本发明系统中可升降机构的结构示意图；
图中：可升降机构1、升降平台101、定滑轮102、钢丝绳103、传送带104、电机105、绕线旋转轴106、待测水泵2、联轴器3、扭矩传感器4、驱动电机5、变频器6、压力传感器7、进水管8、调节阀9、出水管10、流量计11、电加热器12、冷却盘管13、循环水池14、放水阀15、稳流栅16、温度传感器17、酸物质存放盒18、碱物质存放盒19、砂石物质存放盒20、转速测量仪21。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种室内水泵性能测试系统，如图1所示，包括设于地面上的循环水池14、与循环水池14连接的循环管路以及设于循环管路中的待测水泵2，循环管路包括进水管8和出水管10，待测水泵2将循环水池14中的液体通过进水管8抽出，通过出水管10排入循环水池14，待测水泵2安装在可升降机构1中，待测水泵2通过联轴器3与驱动电机5连接，驱动电机5连接变频器6，联轴器3上设有扭矩传感器4与转速测量仪21，待测水泵2的进水口与出水口的管路上均设有压力传感器7，循环管路中设有流量计11，循环水池14内设有用于调节液体温度的温度调节单元以及温度传感器17，温度调节单元包括电加热器12和冷却盘管13。待测水泵2的进水管8中设有用于稳定液体压力的稳流栅16，循环管路中设有调节阀9，循环水池14分别连接酸物质存放盒18、碱物质存放盒19和砂石物质存放盒20，循环水池14容积为3-5立方米，循环水池14底部设有放水阀15。驱动电机5、扭矩传感器4、转速测量仪21、压力传感器7、流量计11以及温度传感器17均与计算机通讯连接。
如图2，可升降机构1包括升降平台101、定滑轮102、钢丝绳103和电机组件，钢丝绳103绕过定滑轮102，钢丝绳103一端与升降平台101连接，另一端与电机组件连接，并在电机组件驱动下进行升降运动，电机组件包括电机105、与电机105通过传送带104传动连接的绕线旋转轴106，钢丝绳103与绕线旋转轴106固定连接。
本实施例中，测试系统使用的测试仪表及传感器包括流量传感器，进、出口压力传感器，温度传感器，水泵转速和水泵输入轴扭矩传感器。其中，流量测量采用EMF8101电磁流量计，内径50mm，量程50-500L/min，输出信号为4-20mA电流信号，流量调节采用QSTP型智能电动调节阀，配以宇光808智能调节器；进口压力和出口压力的测量分别采用CYB-20S量程0-0.3MPa，量程0-0.6MPa压力传感器，输出信号也为4-20mA电流信号。转速和转矩的测量采用JN338-V动态转速扭矩传感器，辅助显示仪表为JN338转距转速测量仪表。由于要测定水泵在不同转速下的流量等特性，因此采用变频器控制变频电机来驱动水泵，变频器采用三菱FR-A540变频器，变频电机采用基频50Hz的二极电机，现场仪表采用AI-501T型单测量数显仪表.温度控制采用AI808仪表控制STY-380D35三相调压模块进行。各被测量由传感器采集后由现场仪表显示，现场仪表与计算机之间采用RS485串口通讯，多串口卡采用M0XAC218Turbo Series。计算机是整个测试系统的核心部分，采用IPC-800工业控制计算机对采集得到的信号进行处理，可实现测试过程的自动控制。
测试过程中，采集控制板卡将传感器等传来的信号进行A/D处理得到可以让工控机识别的信号输送给工控机。管路中传感器采集信号，并将信号进行模/数转换处理。测试管路中的传感器包括：进口压力传感器、出口压力传感器、流量计、动态扭矩传感器、水泵转速传感器、温度传感器，测试数据主要有：压差、水箱水温、转矩、转速和流量，根据试验需要测试不同高度、不同液体介质下的相关数据，根据测试数据给出冷却水泵流量(Q)、扬程(H)、功率(P)、效率(η)、汽蚀余量(NPSH)等性能指标参数，生成Q-H、Q-P、Q-η、Q—NPSH等性能曲线。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种室内水泵性能测试系统，包括设于地面上的循环水池(14)、与循环水池(14)连接的循环管路以及设于循环管路中的待测水泵(2)，所述循环管路包括进水管(8)和出水管(10)，所述待测水泵(2)将循环水池(14)中的液体通过进水管(8)抽出，通过出水管(10)排入循环水池(14)，
其特征在于，所述待测水泵(2)安装在可升降机构(1)中，所述待测水泵(2)通过联轴器(3)与驱动电机(5)连接，所述联轴器(3)上设有扭矩传感器(4)与转速测量仪(21)，所述待测水泵(2)的进水口与出水口的管路上均设有压力传感器(7)，所述循环管路中设有流量计(11)，所述循环水池(14)内设有用于调节液体温度的温度调节单元以及温度传感器(17)。
2.根据权利要求1所述的一种室内水泵性能测试系统，其特征在于，所述可升降机构(1)包括升降平台(101)、定滑轮(102)、钢丝绳(103)和电机组件，所述钢丝绳(103)绕过定滑轮(102)，所述钢丝绳(103)一端与升降平台(101)连接，另一端与电机组件连接，并在电机组件驱动下进行升降运动。
3.根据权利要求2所述的一种室内水泵性能测试系统，其特征在于，所述电机组件包括电机(105)、与电机(105)通过传送带(104)传动连接的绕线旋转轴(106)，所述钢丝绳(103)与绕线旋转轴(106)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种室内水泵性能测试系统，其特征在于，所述温度调节单元包括电加热器(12)和冷却盘管(13)。
5.根据权利要求1所述的一种室内水泵性能测试系统，其特征在于，所述待测水泵(2)的进水管中设有用于稳定液体压力的稳流栅(16)。
6.根据权利要求1所述的一种室内水泵性能测试系统，其特征在于，所述驱动电机(5)连接变频器(6)。
7.根据权利要求1所述的一种室内水泵性能测试系统，其特征在于，所述循环管路中设有调节阀(9)。
8.根据权利要求1所述的一种室内水泵性能测试系统，其特征在于，所述循环水池(14)分别连接酸物质存放盒(18)、碱物质存放盒(19)和砂石物质存放盒(20)。
9.根据权利要求1所述的一种室内水泵性能测试系统，其特征在于，所述循环水池(14)容积为3-5立方米，循环水池(14)底部设有放水阀(15)。
10.根据权利要求1所述的一种室内水泵性能测试系统，其特征在于，所述驱动电机(5)、扭矩传感器(4)、转速测量仪(21)、压力传感器(7)、流量计(11)以及温度传感器(17)均与计算机通讯连接。
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