CN111963453A - 一种自吸泵自吸性能测试系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自吸泵自吸性能测试系统及测试方法，包括：自吸高度测试井；吸水管，其由自吸高度测试井底部向上延伸并与自吸泵进水口连通；液位传感器，其设置于自吸高度测试井上方，以监测自吸高度测试井内液面位置；水箱，水箱顶部通过上水管与自吸高度测试井连通，水箱侧部通过下水管与自吸高度测试井连通，以调节自吸高度测试井内水位。

Description

一种自吸泵自吸性能测试系统及测试方法

技术领域

本发明属于自吸泵测试技术领域，具体涉及一种自吸泵自吸性能测试系统及测试方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

所谓自吸泵，就是在启动前不需要灌水，经短时间运转，靠泵本身的作用，即可把水吸上来，投入正常运行。

自吸泵的工作原理是：启动前泵壳内自身存有一定量的水，泵启动后由于叶轮的旋转作用，吸入管路的空气和水充分混合，并被排到气水分离室。气水分离室上部的气体排出，下部的液体重新返回叶轮，和吸入管路的气体混合，直到把泵及吸入管路内的气体全部排尽，完成自吸，正常抽水。

按照自吸泵的标准规定要求，需对自吸泵的规定自吸高度和规定自吸时间进行测定。发明人发现，目前尚无快速有效对自吸泵的规定自吸高度、自吸时间进行自动测定的试验装置。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种自吸泵自吸性能测试系统及测试方法，该测试系统可以自动测试自吸泵的自吸高度和自吸时间，且由水箱、上下水管的设置，可以调节自吸高度测试井的液面高度，维持自吸试验时液面高度的稳定。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种自吸泵自吸性能测试系统，包括：

自吸高度测试井；

吸水管，其由自吸高度测试井底部向上延伸并与自吸泵进水口连通；

液位传感器，其设置于自吸高度测试井上方，以监测自吸高度测试井内液面位置；

水箱，水箱顶部通过上水管与自吸高度测试井连通，水箱侧部通过下水管与自吸高度测试井连通，以调节自吸高度测试井内水位。

作为进一步的技术方案，所述上水管包括与水箱连通的上水管Ⅰ，上水管Ⅰ与上水管Ⅱ连通，上水管Ⅱ延伸至自吸高度测试井底部。

作为进一步的技术方案，所述上水管Ⅱ底部设置潜水泵，潜水泵与控制器通信。

作为进一步的技术方案，所述上水管Ⅰ设置电动流量调节阀Ⅰ，电动流量调节阀Ⅰ与控制器通信。

作为进一步的技术方案，所述下水管设置电动流量调节阀Ⅱ，电动流量调节阀Ⅱ与控制器通信。

作为进一步的技术方案，还包括排出管，排出管与自吸泵出水口连通，排出管通过观察管与水箱连通。

作为进一步的技术方案，所述观察管设置手动流量调节阀；所述排出管还与回水管连通，回水管延伸至自吸高度测试井底部。

作为进一步的技术方案，还包括转速传感器，转速传感器与自吸泵连接，转速传感器与控制器通信，以监测自吸泵的转速；所述液位传感器也与控制器通信。

第二方面，本发明实施例还提供了一种采用如上所述的自吸泵自吸性能测试系统的测试方法，包括以下步骤：

设定自吸高度h，由液位传感器的监测值得出自吸泵泵轴至自吸高度测试井液面距离hi；

将hi与h进行比较，当hi在h±设定值范围内时，启动自吸泵，待自吸泵达到额定转速开始计时，再次测量hi，当hi再次在h±设定值范围内时，若自吸泵出水，则计时停止，得到该自吸高度的自吸时间，关停自吸泵；

增加自吸高度h的值，重复以上过程，进行第二个自吸高度的自吸时间测量；以此往复循环，进行多次测试，直至自吸泵不能出水，关停自吸泵；

以自吸时间为横坐标，自吸高度为纵坐标，绘制自吸泵的自吸性能曲线。

作为进一步的技术方案，若hi不在h±设定值范围内，则由水箱由自吸高度测试井抽水或向自吸高度测试井补水，以调节自吸高度测试井液面高度；自吸泵的最大自吸高度为能出水的测试中最大的h值。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

本发明的测试系统，由自吸高度测试井的设置，经由吸水管与自吸泵连通，可保证自吸泵正常工作，由液位传感器的设置可以自动监测自吸高度测试井的液面高度，进而进行测试，自动化程度高，操作方便，确保了较高的试验精度，从而有效地进行自吸泵自吸性能测试。

本发明的测试系统，由水箱以及上下水管，通过与液位传感器的配合，可以由自吸高度测试井抽水或为其补水，进而自动调节液面高度，维持自吸试验时液面高度的稳定。

本发明的测试方法，能够实现对自吸泵的规定自吸高度、自吸时间进行自动测定，自动绘制被试泵的自吸性能曲线，自动化运行程度高，且可以通过调节不同的自吸高度，完成不同自吸高度下自吸时间的测量。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明根据一个或多个实施方式的测试系统示意图；

图2是本发明根据一个或多个实施方式的测试方法流程示意图；

图中：1.吸水管；2.转速传感器；3.自吸泵；4.超声波液位传感器；5.排出管；6.三通；7.回水管；8.手动流量调节阀；9.观察管；10.电动流量调节阀Ⅰ；11.上水管Ⅱ；12.上水管Ⅰ；13.电动流量调节阀Ⅱ；14.水箱；15.下水管；16.自吸高度测试井；17.潜水电泵。

为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语解释部分:本发明中如出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种自吸泵自吸性能测试系统及测试方法。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种自吸泵自吸性能测试系统，其可对自吸泵的规定自吸高度、自吸时间进行自动测定。

该测试系统包括自吸泵3、自吸高度测试井16、水箱14、潜水电泵17、转速传感器2、超声波液位传感器4、控制器等。

自吸泵3设置于自吸高度测试井16井口顶部，自吸泵3上设有吸水管1、排出管5，自吸泵3的进水口与吸水管1连通，自吸泵1的出水口与排出管5连通；

吸水管1向下延伸至自吸高度测试井16底部，排出管5上设有三通6，三通6的第一通路与排出管5连通，三通的第二通路与回水管7连通，回水管7向下延伸至自吸高度测试井16底部，三通的第三通路与观察管9连通，观察管9上设置手动流量调节阀8，观察管9端部与水箱14连通，手动流量调节阀用于将少量的水经观察管流至水箱，以观察自吸泵出口是否开始连续出水。回水管7设置的目的是将自吸泵由自吸高度测试井内吸出的水，经由回水管流回井内。

水箱14可固定于自吸高度测试井井口顶部。

超声波液位传感器4设置于自吸高度测试井上方，超声波液位传感器4可以监测自吸高度测试井内液面位置，进而测量自吸泵的自吸高度；超声波液位传感器4还可以采用其他可以监测液位的液位传感器。

具体设置时，在自吸高度测试井井口设置支架，将超声波液位传感器设置于自吸高度测试井井口支架上。

自吸泵3的端部设有转速传感器2，用于测量自吸泵的转速；试验时实际转速与规定转速的偏差应不超出±3％。

自吸高度测试井16内还设置上水管Ⅰ12，上水管Ⅰ12由自吸高度测试井底部向上延伸，上水管Ⅰ12底部设有潜水泵，本实施例采用潜水电泵17，上水管Ⅰ12顶部与上水管Ⅱ11连通，上水管Ⅱ11与水箱14连通，上水管Ⅱ11上设有电动流量调节阀Ⅰ10；潜水电泵用于将自吸高度测试井内的水抽送至水箱，以实现自吸高度测试井水位的下降；电动流量调节阀Ⅰ用于调节潜水电泵的流量。

水箱14侧部还与下水管15连通，下水管15向下延伸至自吸高度测试井16底部，下水管15上设有电动流量调节阀Ⅱ13；下水管用于将水箱内的水流至自吸高度测试井，以实现自吸高度测试井水位的升高。

转速传感器2、超声波液位传感器4、电动流量调节阀Ⅰ10、电动流量调节阀Ⅱ13、潜水电泵17均与控制器通信，控制器与平板电脑通讯。

平板电脑通过程序经由控制器控制电动流量调节阀Ⅰ10、电动流量调节阀Ⅱ13、潜水电泵17，进而自动调节自吸高度测试井的液面高度，自动维持液面高度的稳定，以完成不同自吸高度下自吸时间的测量；转速传感器2、超声波液位传感器4监测的数据信号经由控制器传输给平板电脑，自动绘制被试自吸泵的自吸性能曲线。

以下说明本发明的测试方法，如图2所示：

在控制器上设置相关参数：包括潜水电泵的启停，电动流量调节阀Ⅰ、电动流量调节阀Ⅱ的开关及开度调节；转速传感器用于测量自吸泵的转速；超声波液位传感器用于测量自吸泵的自吸高度；

平板电脑经由控制器控制潜水电泵的启停、电动流量调节阀Ⅰ、电动流量调节阀Ⅱ的开关及开度调节，进而调整自吸泵的自吸高度，自动维持液面高度的稳定，完成不同自吸高度下自吸时间的测量，绘制被试泵的自吸性能曲线。

具体的测试过程为：

试验开始，根据自吸泵的规定自吸高度h'设定自吸高度h(h应小于规定自吸高度h')；超声波液位传感器测量传感器位置至自吸高度测试井液面距离H，由自吸泵泵轴与超声波液位传感器位置的距离为a，计算自吸泵泵轴至自吸高度测试井液面距离hi：hi＝H-a；

将hi与h进行比较，判断hi是否在h±设定值范围内，本实施例中该设定值采用30mm：若hi＜h-30mm，启动潜水电泵，将水抽吸至水箱，降低自吸高度测试井液面高度，然后将hi与h再次进行比较，直至h-30mm≤hi≤h+30mm；若hi＞h+30mm，开启电动流量调节阀Ⅱ，将水由水箱向自吸高度测试井添加，升高自吸高度测试井液面高度，然后将hi与h再次进行比较，直至h-30mm≤hi≤h+30mm；

若h-30mm≤hi≤h+30mm，潜水电泵停机、电动流量调节阀Ⅱ关闭，启动自吸泵，自吸过程开始，转速传感器测量自吸泵的转速，当达到额定转速时开始计时，测量hi，将hi与h进行比较：若hi＞h+30mm，电动流量调节阀Ⅱ开启或者将其开度增大，升高自吸高度测试井液面高度；若hi＜h-30mm，电动流量调节阀Ⅱ开度减小，降低自吸高度测试井液面高度；若h-30mm≤hi≤h+30mm，电动流量调节阀Ⅱ开度不变；当自吸泵正常出水时(判断是否正常出水，是将手动流量调节阀处于常开状态，其开度较小，仅用于观察自吸泵是否正常出水)，计时停止，关停自吸泵，结束该自吸高度的自吸时间测量；该自吸高度下自吸时间即为该段测试过程中的计时时间；

增加自吸高度h的值，第二次进入测试过程，进行第二个自吸高度的自吸时间测量；以此往复循环，进行多次测试，直至自吸泵不能正常出水，关停自吸泵，结束该次测试；被试自吸泵的最大自吸高度为上次测试正常出水时h值，即自吸泵的最大自吸高度为能出水的测试中最大的h值；

结束该自吸泵自吸高度、自吸时间的测量，以自吸时间为横坐标，自吸高度为纵坐标，绘制被试泵的自吸性能曲线。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自吸泵自吸性能测试系统，其特征是，包括：

自吸高度测试井；

吸水管，其由自吸高度测试井底部向上延伸并与自吸泵进水口连通；

液位传感器，其设置于自吸高度测试井上方，以监测自吸高度测试井内液面位置；

水箱，水箱顶部通过上水管与自吸高度测试井连通，水箱侧部通过下水管与自吸高度测试井连通，以调节自吸高度测试井内水位。

2.如权利要求1所述的自吸泵自吸性能测试系统，其特征是，所述上水管包括与水箱连通的上水管Ⅰ，上水管Ⅰ与上水管Ⅱ连通，上水管Ⅱ延伸至自吸高度测试井底部。

3.如权利要求2所述的自吸泵自吸性能测试系统，其特征是，所述上水管Ⅱ底部设置潜水泵，潜水泵与控制器通信。

4.如权利要求2所述的自吸泵自吸性能测试系统，其特征是，所述上水管Ⅰ设置电动流量调节阀Ⅰ，电动流量调节阀Ⅰ与控制器通信。

5.如权利要求1所述的自吸泵自吸性能测试系统，其特征是，所述下水管设置电动流量调节阀Ⅱ，电动流量调节阀Ⅱ与控制器通信。

6.如权利要求1所述的自吸泵自吸性能测试系统，其特征是，还包括排出管，排出管与自吸泵出水口连通，排出管通过观察管与水箱连通。

7.如权利要求6所述的自吸泵自吸性能测试系统，其特征是，所述观察管设置手动流量调节阀；所述排出管还与回水管连通，回水管延伸至自吸高度测试井底部。

8.如权利要求1所述的自吸泵自吸性能测试系统，其特征是，还包括转速传感器，转速传感器与自吸泵连接，转速传感器与控制器通信，以监测自吸泵的转速；所述液位传感器也与控制器通信。

9.采用权利要求1-8任一项所述的自吸泵自吸性能测试系统的测试方法，其特征是，包括以下步骤：

设定自吸高度h，由液位传感器的监测值得出自吸泵泵轴至自吸高度测试井液面距离hi；

将hi与h进行比较，当hi在h±设定值范围内时，启动自吸泵，待自吸泵达到额定转速开始计时，再次测量hi，当hi再次在h±设定值范围内时，若自吸泵出水，则计时停止，得到该自吸高度的自吸时间，关停自吸泵；

增加自吸高度h的值，重复以上过程，进行第二个自吸高度的自吸时间测量；以此往复循环，进行多次测试，直至自吸泵不能出水，关停自吸泵；

以自吸时间为横坐标，自吸高度为纵坐标，绘制自吸泵的自吸性能曲线。

10.如权利要求9所述的测试方法，其特征是，若hi不在h±设定值范围内，则由水箱由自吸高度测试井抽水或向自吸高度测试井补水，以调节自吸高度测试井液面高度；自吸泵的最大自吸高度为能出水的测试中最大的h值。

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