CN201943934U - 一种在线式高压离心水泵效率检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种在线式高压离心水泵效率检测装置。主要解决了使用现有便携式仪器测试泵效率长期稳定性差、不适合现场在线检测的问题。其特征在于：所述的进口管线上接有进口压力变送器、温差变送器，出口管线上接有出口温度传感器、出口压力变送器；出口温度传感器电缆连接温差变送器，温差变送器电缆连接CPU模块；进口压力变送器、出口压力变送器分别电缆连接模拟量采集模块；电机连接的电流互感器、电压互感器的测量绕组分别电缆连接到电量采集模块，模拟量采集模块、电量采集模块的输出端分别连接CPU模块输入端，CPU模块连接人机界面。该装置实现了实时在线检测，提高了温度、温差的测量精度和长期稳定性。

Description

一种在线式高压离心水泵效率检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种计量检测装置，尤其是一种在线式高压离心水泵效率检测装置。

背景技术

高压离心水泵是油田地层高压注水和热电厂锅炉清焦、矿井地下水向地面提升等场合的必须设备。这类设备的功率一般都很大，在几百千瓦到数千千瓦以上，其工作效率的高低直接影响着运行成本，因此保证高压离心水泵在较高的效率下工作是至关重要的。由于温差法（热力学法）测试方法简便、设备少、便于操作和数据计算，在油田现场得到了广泛的应用。

现有技术中对高压离心水泵效率的测试普遍采用的是人工采集数据、人工计算的方法或者采用根据温差法检测原理制造的便携式仪器对高压离心水泵的效率定期或不定期的进行测试，了解高压离心水泵的工作状况。人工采集数据计算的方法虽然可以达到了解泵的工作状况的目的，但是由于现场条件的限制和人为因素的影响，数据的采集精度，特别是温度、温差的数据采集的精度不高，采用便携式仪器需要专业人员和仪器，并且这种便携仪器的长时间的稳定性和温度的稳定性不高，需要现场即时调整，不适合在线连续长期检测高压离心水泵效率使用，同时现有技术已经不适应现代化管理的需要。

发明内容

本实用新型在于克服背景技术中存在的使用便携式仪器测试泵效率长期稳定性差、不适合现场在线检测的问题，而提供一种在线式高压离心水泵效率检测装置，该装置彻底消除了长线的影响，实现了高压离心水泵的运行参数的实时在线检测，提高了温度、温差测量的精度和长期稳定性。

本实用新型解决其问题可通过如下技术方案来达到：该在线式高压离心水泵效率检测装置包括连接有进口管线、出口管线的高压离心水泵，高压离心水泵连接电机，所述的进口管线上接有进口压力变送器、温差变送器，出口管线上接有出口温度传感器、出口压力变送器；出口温度传感器电缆连接温差变送器，温差变送器电缆连接CPU模块；进口压力变送器、出口压力变送器分别电缆连接模拟量采集模块；电机连接电流互感器、电压互感器的一次绕组，电流互感器、电压互感器测量绕组分别电缆连接到电量采集模块，模拟量采集模块、电量采集模块的输出端分别连接CPU模块输入端，CPU模块连接人机界面。

本实用新型与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该在线式高压离心水泵效率检测装置由于采样上述结构，现场温度、温差测量数据以数字信号的方式传输到控制室，没有精度损失，提高了温度、温差测量的测量精度和长期稳定性，彻底消除了长线的影响，温差测量的分辨率达到千分之一度，误差小于千分之三度，温度测量精度达到小于百分之一度，使采用热力学法测试泵效的测量精度达到了≤1%的较高水平，实现了高压离心水泵的运行参数的实时在线检测，同时也克服了人为因素影响，适应现代化管理的需要。

附图说明：

附图1是本实用新型的结构示意图（a线左半部分在现场，右半部分在控制室）；

附图2是本实用新型温差变送器的温度、温差检测电路原理图；

附图3是本实用新型的两个机组并联使用的结构示意图。

图中：1-高压离心水泵，2-进口压力变送器，3-温差变送器，4-进口管线，5-出口温度传感器，6-出口压力变送器，7-出口管线，8-电机，9-水冷装置，10-电流互感器， 11 -电压互感器，12- CPU模块，13-人机界面，14-电量采集模块，15-模拟量采集模块。

具体实施方式：

下面结合附图将对本实用新型作进一步说明：

如附图1所示，该在线式高压离心水泵效率检测装置包括连接有进口管线4、出口管线7的高压离心水泵1，高压离心水泵1连接电机8，电机8连接有水冷装置9，所述的进口管线4上接有进口压力变送器2、温差变送器3，出口管线7上接有出口温度传感器5、出口压力变送器6；出口温度传感器5电缆连接温差变送器3，温差变送器3电缆连接CPU模块12；进口压力变送器2、出口压力变送器6分别电缆连接模拟量采集模块15；电机8连接电流互感器10、电压互感器11的一次绕组，电流互感器10、电压互感器11测量绕组分别电缆连接到电量采集模块14，模拟量采集模块15、电量采集模块14的输出端分别连接CPU模块12输入端，CPU模块12连接人机界面13。模拟量采集模块15、电量采集模块14 、CPU模块12构成数据采集处理单元，数据采集处理单元与人机界面13在控制室内，其余部分在现场。

附图1结合附图3所示，该装置应用时，将进口压力变送器2、温差变送器3安装在泵进口管线4上；出口温度传感器5、出口压力变送器6安装在泵出口管线7上。出口温度传感器5由一条屏蔽电缆连接到温差变送器3，然后由温差变送器3用另一条屏蔽电缆连接到安装在控制室仪表盘后的数据采集处理单元的CPU模块12输入端；进口压力变送器2、出口压力变送器6分别由屏蔽电缆连接到数据采集处理单元的模拟量采集模块15的输入端；电流互感器10、电压互感器11的测量绕组分别用一条屏蔽电缆连接到数据采集处理单元的电量采集模块14各自的输入端子；模拟量采集模块15输出、电量采集模块14的输出分别输入CPU模块12并进行处理，数据通过RS485通讯电缆与安装在仪表盘面板的人机界面13连接，或与其他系统进行数据交换，作为一个嵌入系统使用。如图3所示，多台机组的数据采集单元的通讯电缆一一对应并联与人机界面13间的通讯电缆连接，在人机界面13上选择以表格的方式固定显示某一机组或循环显示所有机组电机的电流、电压、输入功率、功率因数，以及注水泵的轴功率、入口温度、出口温度、温差、等墒温升值、进口压力、出口压力、瞬时流量、单耗等参数。

本实用新型依据现行的高压离心注水泵效率测试标准 “中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T5265-1996”规定的热力学法，即“温差法”的测试方法及计算公式：对相关参数进行自动数据采集、计算、处理后由人机界面液晶触摸屏显示。

所述的温差变送器3采用热电阻串联恒流源回路，如附图2所示，U1、U2为运算放大器，U3、 U4、U5、U6为仪表放大器。U1、U2、R1、R2、 R3、 R4、R5构成0.5mA的精密恒流源电路，出口温度检测电阻Rt1（PT1000）、入口温度检测电阻Rt2（PT1000）、精密电阻RJ串接在恒流源回路中，出口温度检测电阻Rt1的两个检测端分别经R6、R7、C1、C2、C3构成的输入回路连接到U3的同相输入端和反相端输入端，入口温度检测电阻Rt2的两个检测端分别经R8、R9、C4、C5、C6构成的输入回路接到U5的同相输入端和反相端输入端，U3、U5的输出端TO、Ti分别连接到温差检测放大器U4的同相和反向输入端，温差经放大后由TC端输出， Ti同时连接到入口温度放大器U6的同相端，U6的反相端连接到精密电阻的RJ，经放大后的温度信号由U6的输出端TI输出。

Claims (3)

1.种在线式高压离心水泵效率检测装置，包括连接有进口管线（4）、出口管线（7）的高压离心水泵（1），高压离心水泵（1）连接电机（8），其特征在于：所述的进口管线（4）上接有进口压力变送器（2）、温差变送器（3），出口管线（7）上接有出口温度传感器（5）、出口压力变送器（6）；出口温度传感器（5）电缆连接温差变送器（3），温差变送器（3）电缆连接CPU模块（12）；进口压力变送器（2）、出口压力变送器（6）分别电缆连接模拟量采集模块（15）；电机（8）连接电流互感器（10）、电压互感器（11）的一次绕组，电流互感器（10）、电压互感器（11）测量绕组分别电缆连接到电量采集模块（14），模拟量采集模块（15）、电量采集模块（14）的输出端分别连接CPU模块（12）输入端，CPU模块（12）连接人机界面（13）。

2.根据权利要求1所述的一种在线式高压离心水泵效率检测装置，其特征在于：所述的温差变送器（3）采用热电阻串联恒流源回路。

3.根据权利要求2所述的一种在线式高压离心水泵效率检测装置，其特征在于：所述的恒流源回路中由U1、U2、R1、R2、 R3、 R4、R5构成恒流源电路，出口温度检测电阻Rt1、入口温度检测电阻Rt2、精密电阻RJ串接在恒流源回路中，出口温度检测电阻Rt1的两个检测端分别经R6、R7、C1、C2、C3构成的输入回路连接到U3的同相输入端和反相输入端，入口温度检测电阻Rt2的两个检测端分别经R8、R9、C4、C5、C6构成的输入回路接到U5的同相输入端和反相端输入端；U3、U5的输出端TO、Ti分别连接到温差检测放大器U4的同相和反向输入端，温差经放大后由TC端输出， Ti同时连接到入口温度放大器U6的同相端，U6的反相端连接到精密电阻RJ，经放大后的温度信号由U6的输出端TI输出。

Images