CN112814889A - 一种电子水泵综合性能检测系统 - Google Patents

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CN112814889A CN202110035815.3A CN202110035815A CN112814889A CN 112814889 A CN112814889 A CN 112814889A CN 202110035815 A CN202110035815 A CN 202110035815A CN 112814889 A CN112814889 A CN 112814889A
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罗英哲
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Abstract

本申请公开了一种电子水泵综合性能检测系统。所述电子水泵综合性能检测系统包括由介质箱、待测水泵、缓冲罐和比例调节阀依次连接形成的介质循环回路。所述介质循环回路中于所述待测水泵的上游和下游分别设置有压力表和压力传感器，以分别检测所述待测水泵的进出口压力。所述介质循环回路中于所述介质箱和所述待测水泵之间设置有温度传感器。所述介质循环回路包括于所述待测水泵和所述缓冲罐之间设置的流量通路，所述流量通路设置有电动阀和流量计。本申请电子水泵综合性能检测系统可同时检测电子水泵的流量、进出口压力、扬程以及汽蚀余量等性能，检测全面，检测效率高，能够有效节约企业的成本，提高企业的工作效率。

Description

一种电子水泵综合性能检测系统
技术领域
本发明涉及水泵检测技术领域，尤其涉及一种电子水泵综合性能检测系统。
背景技术
新能源汽车技术发展迅猛，电子水泵应运而生。电动汽车或者油电混合动力汽车均配有动力电机来实现汽车驱动。电子水泵可以为发动机和其他动力装置提供冷却液流动动力。电子水泵具有体积小、不泄漏、可靠性高、使用寿命长等优点，能够精确、可调地控制冷却液的流量，从而提高汽车性能。
为了保证现有电子水泵的运行性能,必须在电子水泵出厂前进行全面的检测。现有电子水泵的性能检测一般是有针对性的对水泵的流量或者扬程进行检测，检测手段单一，难以实现对电子水泵的全方位的、综合的检测，从而给企业带来较大的人工成本和时间成本，严重制约了企业的生产进度。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电子水泵综合性能检测系统，能够同时检测电子水泵的流量、进出口压力、扬程、有效功率、轴功率、水泵效率以及温度和汽蚀余量，检测全面，能够有效节约时间以及成本，提高企业的工作效率。
本发明的另一目的在于提供一种电子水泵综合性能检测系统，针对不同流量规格的电子水泵，介质由第一通路和第二通路分别流通，能够有效提高电子水泵的流量的检测精度。
本发明的另一目的在于提供一种电子水泵综合性能检测系统，通过在介质箱内设置第一液位计来监测介质箱内介质的量，能够有效确保电子水泵的综合性能检测的顺利进行。
本发明的另一目的在于提供一种电子水泵综合性能检测系统，通过在介质箱和待测水泵之间设置过滤装置，能够有效保护介质循环回路，从而大大的节约维修及维护费用。
本发明的另一目的在于提供一种电子水泵综合性能检测系统，通过在缓冲罐内设置第二液位计来监测缓冲罐内介质的量，能够有效确保电子水泵的综合性能检测的顺利进行。
为实现本发明以上至少一个目的，本发明提供一种电子水泵综合性能检测系统，所述电子水泵综合检测系统包括由介质箱、待测水泵、缓冲罐和比例调节阀依次连接形成的介质循环回路，其中所述介质循环回路中于所述待测水泵的上游和下游分别设置有压力表和压力传感器，以分别检测所述待测水泵的进出口压力，所述介质循环回路中于所述介质箱和所述待测水泵之间设置有温度传感器；
所述介质循环回路包括于所述待测水泵和所述缓冲罐之间设置的流量通路，所述流量通路设置有流量计和控制所述流量通路自动开闭的电动阀；
所述电子水泵综合性能检测系统还包括控制单元，所述控制单元包括计算机控制及数据采集处理模块，以分别采集所述待测水泵的进出口压力数据、流量数据、温度数据、电源输出电压、输出电流以及导线电阻和所述待测水泵的自身参数数据，比如扭矩、转速等。
优选地，所述介质箱内设置有第一液位计，以在所述介质箱内的介质的液位到达下限时，使该电子水泵综合性能检测系统不工作。
优选地，所述介质循环回路于所述介质箱和所述待测水泵之间还设置有过滤装置，以清除介质中的颗粒性杂质，从而保护所述介质循环回路，节约企业的维修费用和维护费用。
优选地，所述过滤装置包括Y型过滤器，以方便所述过滤装置的清洗以及安装。
优选地，所述流量通路包括并联设置的第一通路和第二通路，且所述电动阀和所述流量计为设置于所述第一通路的电磁阀和第一流量计以及设置于所述第二通路的电动开关阀和第二流量计，以在预定流量范围通过所述电磁阀和所述电动开关阀分别控制所述第一流量计和所述第二流量计的开闭。
优选地，所述预定流量范围为小于等于1.6m3/h和大于1.6m3/h，且所述第一流量计对应于小于等于1.6m3/h的流量范围，所述第二流量计对应于大于1.6m3/h的流量范围，以在所述介质循环回路中的介质流量小于等于1.6m3/h时，自动打开电磁阀并关闭电动开关阀，使所述介质通过所述第一通路流通，并在所述介质循环回路中的介质流量大于1.6m3/h时，自动打开电动开关阀并关闭电磁阀，使所述介质通过所述第二通路流通，以此针对不同流量规格的电子水泵使用不同的流量计进行检测，来提高流经所述电子水泵的流量的测量精度。
优选地，所述缓冲罐设置有加注口和泄压口，以分别为所述缓冲罐加注介质和泄压使用，在流量调节的过程中起到稳定压力的作用，消除波动。
优选地，所述缓冲罐内设置有第二液位计，来监测所述缓冲罐内的介质的液位，使液位保持在所述第二液位计量程的75％～90％之间，来确保该电子水泵综合性能检测系统的良好运行。
优选地，所述电子水泵综合性能检测系统还设置有声光警报装置，以在出现异常情况时通过声音和光亮提醒工作人员。
优选地，所述电子水泵综合性能检测系统还包括显示单元和操作单元，其中所述显示单元包括显示面板，所述显示面板安装有指示灯，所述操作单元包括操作面板，所述操作面板安装有操作按钮。在所述声光警报装置工作时，按下相应的操作按钮，声音警报停止，但异常情况未解决之前，光亮警报始终显示，以便于工作人员了解异常情况的进展。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，得以充分体现。
附图说明
图1示出了本申请一较佳实施例电子水泵综合性能检测系统的工作原理图。
具体实施方式
以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在说明书的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
结合说明书附图1，依本发明一较佳实施例的一种电子水泵综合性能检测系统，所述电子水泵综合检测系统包括由介质箱1、待测水泵2、缓冲罐3和比例调节阀4依次逆时针连接形成的介质循环回路10。所述介质循环回路10中于所述待测水泵2的上游和下游分别设置有压力表和压力传感器，其中位于上游的所述压力表211和所述压力传感器212用于检测所述待测水泵2的进口压力，而位于下游的所述压力表221和所述压力传感器222用于检测所述待测水泵2的出口压力。所述介质循环回路10中于所述介质箱1和所述待测水泵2之间设置有温度传感器101，以检测所述介质循环回路10中的介质的温度。
所述介质循环回路10包括于所述待测水泵2和所述缓冲罐3之间设置的流量通路，所述流量通路设置有流量计和控制所述流量通路自动开闭的电动阀。
具体来说，所述流量通路包括并联设置的第一通路11和第二通路12，且所述电动阀和所述流量计为设置于所述第一通路11的电磁阀111和第一流量计112以及设置于所述第二通路12的电动开关阀121和第二流量计122，以在预定流量范围通过所述电磁阀111和所述电动开关阀121分别控制所述第一流量计112和所述第二流量计122的开闭
作为本发明一较佳实施例，所述预定流量范围为小于等于1.6m3/h和大于1.6m3/h，且所述第一流量计112对应于小于等于1.6m3/h的流量范围，所述第二流量计122对应于大于1.6m3/h的流量范围。即，在所述介质循环回路10中的介质流量小于等于1.6m3/h时，自动打开电磁阀111并关闭电动开关阀121，使所述介质通过所述第一通路11流通；在所述介质循环回路10中的介质流量大于1.6m3/h时，自动打开电动开关阀121并关闭电磁阀111，使所述介质通过所述第二通路12流通。通过这种并联式流量计的设置，针对不同流量规格的电子水泵使用不同的流量计进行检测，能够有效提高流经所述电子水泵的流量的测量精度。显然，本技术领域技术人员根据这种双并联流量计的设置，也可以非常容易的想到三并联或者四并联流量计的设置方式，以将通过所述介质循环回路10的介质的流量范围进一步细化，从而进一步提高流量的检测精度。以上并联设置的流量计的选择由下述控制单元进行自动控制，其控制方式属于常规计算机控制及数据采集处理模块与电磁阀111和自动开关阀121之间的电性连接的交互控制，属于现有技术，在此不再赘述。
所述电子水泵综合性能检测系统还包括控制单元，所述控制单元包括计算机控制及数据采集处理模块，以分别采集所述待测水泵2的进出口压力数据、流量数据、温度数据、电源输出电压、输出电流以及导线电阻和所述待测水泵的自身参数数据，比如扭矩、转速等。
因此：
对于所述待测水泵2的流量的检测，可通过所述第一流量计112或所述第二流量计122直接读取；
对于所述待测水泵2的进出口压力以及扬程，其中进出口压力可通过位于所述待测水泵2的上游和下游的所述压力传感器(212，222)直接读取P1、P2，扬程为：
Figure BDA0002894258250000051
Figure BDA0002894258250000052
Figure BDA0002894258250000053
式中，H——扬程，m；
p——试验温度下的密度，kg/m3；
p1、p2——出口与进口的压力，kPa；
z2、z1——测量压力p1、p2处至水泵中心的垂直高度，m；
v1、v2——压力p1、p2取压部位断面上的平均速度，m/s；
g——重力加速度，m/s2。一般情况下，取g＝9.81m/s2；
Q——流量，m3/s；
d2——出口取压部位断面内径，m；
d1——进口取压部位断面内径，m。
具体的，d1＝d2＝29mm，因此
Figure BDA0002894258250000054
例如：z1＝-0.202m，z2＝0.108m，ρ＝1000kg/m3，g＝9.81m/s2
由此可计算所述待测出泵2的扬程；
对于所述待测水泵2的有效功率为：
Figure BDA0002894258250000055
ρ--介质密度kg/m3
Q-流量L/min
H-扬程m
g-重力加速度m/s2；
对于所述待测水泵2的轴功率为：
Figure BDA0002894258250000061
P-轴功率kW
M--扭矩N.m
n-转速r/min
η电机-电机效率
U-电源输出电压
I-电源输出电流
r-导线电阻；
对于所述待测水泵2的水泵效率为：
Figure BDA0002894258250000062
对于所述待测水泵2的温度检测，可由所述温度传感器101直接读出，其中介质密度ρ在不同温度下也会改变，计算汽蚀余量时需用到温度查询相应的气化压力PV；
对于所述待测水泵的汽蚀余量(NPSH)为：
Figure BDA0002894258250000063
H1-进口总水头m
Pa-试验时大气压力kPa
Pv-试验温度下水的气化压力(例如20℃时Pv＝2.34kPa)
Figure BDA0002894258250000064
z1--水泵进口测压位置到水泵中心线的距离m
p1--水泵进口测量的压力kPa
v1--水泵进口测压位置水流速度m/s
Figure BDA0002894258250000065
Q-水泵流量m3/s
d1-测压处的通流直径m
d1＝0.029m。
因此，本发明电子水泵综合性能检测系统可同时检测水泵的流量、进出口压力、扬程、有效功率、效率、轴功率、水泵效率以及温度和汽蚀余量。检测范围广，能够一次性检测水泵的综合性能，从而可大大节约企业的生产成本，提高企业的工作效率。
作为本发明一较佳实施例，所述介质箱1内设置有第一液位计1-1，以在所述介质箱1内的介质的液位到达下限时，使该电子水泵综合性能检测系统不工作，从而确保所述介质循环回路10的正常运行。
作为本发明一较佳实施例，所述介质循环回路10于所述介质箱1和所述待测水泵2之间还设置有过滤装置13，以清除介质中的颗粒性杂质，从而保护所述介质循环回路10，节约企业的维修费用和维护费用。
作为本发明一较佳实施例，所述过滤装置13包括Y型过滤器，以方便所述过滤装置13的清洗以及安装。在清洗时，只需要将所述Y型过滤器的滤筒取出，在清除滤筒的杂质后，重新装入即可继续使用，其使用以及维护非常方便。
作为本发明一较佳实施例，所述缓冲罐3设置有加注口和泄压口31，以分别为所述缓冲罐3加注介质和泄压使用，在流量调节的过程中起到稳定压力的作用，消除波动。
作为本发明一较佳实施例，所述缓冲罐3内设置有第二液位计32，来监测所述缓冲罐3内的介质的液位，使液位保持在所述第二液位计32量程的75％～90％之间，来确保该电子水泵综合性能检测系统的良好运行。
作为本发明一较佳实施例，所述电子水泵综合性能检测系统还设置有声光警报装置，以在出现异常情况时通过声音和光亮提醒工作人员。
作为本发明一较佳实施例，所述电子水泵综合性能检测系统还包括显示单元和操作单元，其中所述显示单元包括显示面板，所述显示面板安装有指示灯；所述操作单元包括操作面板，所述操作面板安装有操作按钮。在所述声光警报装置工作时，按下相应的操作按钮，声音警报停止。但异常情况未解决之前，光亮警报始终显示，以便于工作人员了解异常情况的进展。
需要说明的是，在该介质循环回路10中还设置有多个手动球阀102，多个所述手动球阀102用于手动控制所述介质循环回路10的开闭，比如在拆装所述待测水泵2时，分别关闭靠近所述待测水泵2的上游和下游的手动球阀102，以截断回路。由于手动球阀102属于本技术领域技术人员所公知的技术特征，在此不再赘述。
需要说明的是，本发明中用语“第一、第二”仅用于描述目的，不表示任何顺序，不能理解为指示或者暗示相对重要性，可将这些用语解释为名称。
本领域的技术人员应理解，上述描述所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种电子水泵综合性能检测系统，其特征在于，所述电子水泵综合检测系统包括由介质箱、待测水泵、缓冲罐和比例调节阀依次连接形成的介质循环回路，其中所述介质循环回路中于所述待测水泵的上游和下游分别设置有压力表和压力传感器，以分别检测所述待测水泵的进出口压力，所述介质循环回路中于所述介质箱和所述待测水泵之间设置有温度传感器；
所述介质循环回路包括于所述待测水泵和所述缓冲罐之间设置的流量通路，所述流量通路设置有流量计和控制所述流量通路自动开闭的电动阀；
所述电子水泵综合性能检测系统还包括控制单元，所述控制单元包括计算机控制及数据采集处理模块。
2.如权利要求1所述的电子水泵综合性能检测系统，其特征在于，所述介质箱内设置有第一液位计。
3.如权利要求1所述的电子水泵综合性能检测系统，其特征在于，所述介质循环回路于所述介质箱和所述待测水泵之间还设置有过滤装置，以清除介质中的颗粒性杂质。
4.如权利要求3所述的电子水泵综合性能检测系统，其特征在于，所述过滤装置包括Y型过滤器。
5.如权利要求1所述的电子水泵综合性能检测系统，其特征在于，所述流量通路包括并联设置的第一通路和第二通路，且所述电动阀和所述流量计为设置于所述第一通路的电磁阀和第一流量计以及设置于所述第二通路的电动开关阀和第二流量计，以在预定流量范围通过所述电磁阀和所述电动开关阀分别控制所述第一流量计和所述第二流量计的开闭。
6.如权利要求5所述的电子水泵综合性能检测系统，其特征在于，所述预定流量范围为小于等于1.6m3/h和大于1.6m3/h，且所述第一流量计对应于小于等于1.6m3/h的流量范围，所述第二流量计对应于大于1.6m3/h的流量范围，以在所述介质循环回路中的介质流量小于等于1.6m3/h时，自动打开电磁阀并关闭电动开关阀，使所述介质通过所述第一通路流通，并在所述介质循环回路中的介质流量大于1.6m3/h时，自动打开电动开关阀并关闭电磁阀，使所述介质通过所述第二通路流通。
7.如权利要求1所述的电子水泵综合性能检测系统，其特征在于，所述缓冲罐设置有加注口和泄压口。
8.如权利要求7所述的电子水泵综合性能检测系统，其特征在于，所述缓冲罐内设置有第二液位计。
9.如权利要求1所述的电子水泵综合性能检测系统，其特征在于，所述电子水泵综合性能检测系统还设置有声光警报装置。
10.如权利要求9所述的电子水泵综合性能检测系统，其特征在于，所述电子水泵综合性能检测系统还包括显示单元和操作单元，其中所述显示单元包括显示面板，所述显示面板安装有指示灯，所述操作单元包括操作面板，所述操作面板安装有操作按钮。
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