CN208138125U - 真空泵智能测控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于真空泵测控技术领域，特别是一种真空泵智能测控装置；包括用于驱动待测真空泵的电机、转矩转速传感器、进气总管路、供液管路、测控系统和工控机，所述转矩转速传感器连接在所述电机和待测真空泵之间；进气总管路与待测真空泵吸入口连接，沿着气流方向，进气总管路上依次连接有调节阀A和压力变送器A；进气总管路的进气端设置有两路以上的进气分支管路，每路进气分支管路连接有测压分支管路；本实用新型解决了现有的手动及半自动真空泵试验装置存在的试验效率低、试验结果误差大、劳动强度大等缺陷，实现试验过程自动化，试验装置模块化设计。
Description
技术领域
本实用新型属于真空泵测控技术领域，特别是一种真空泵智能测控装置。
背景技术
测控装置是真空泵综合性能试验装置及现场运行状态监控的系统的重要组成部分，其对于泵的理论研究和设计改进均有着不可替代的作用。真空泵综合性能试验过程主要是调节入口压力到设定工况，然后测量转速、功率、入口压力、孔板压力差、工作液流量等参数，通过公式计算最后得到入口压力-气量曲线、入口压力-功率曲线、入口压力-效率曲线。
目前，真空泵试验装置安装过程较复杂，再加上目前没有满足真空泵全工况气量测量的传感器，且整个试验过程需要调节工作液及进气压力，以及气体稳定性差，真空泵综合性能试验过程现多为人工手动操作或仅实现参数自动采集的半自动试验，测试结果误差大，测试效率低，且试验人员工作环境恶劣。
为解决上述问题，本实用新型设计一套真空泵智能测控装置，该装置结构简单，安装方便，并结合计算机技术，实现试验过程的全自动化，提高测试结果精确度，提高测试效率。并且，该测控装置可用于真空泵运行现场实时监控，提高产品运行安全性，提高产品服务水平。
发明内容
本实用新型为了解决目前现有的真空泵试验装置在试验过程中存在的测试效率低、测试结果精度低、自动化程度不高的问题，而提供的一种真空泵智能测控装置。
为达到上述功能，本实用新型提供的技术方案是：
一种真空泵智能测控装置，包括用于驱动待测真空泵的电机、转矩转速传感器、进气总管路、供液管路、测控系统和工控机，所述转矩转速传感器连接在所述电机和待测真空泵之间；
所述进气总管路与待测真空泵吸入口连接，沿着气流方向，进气总管路上依次连接有调节阀A和压力变送器A；
所述进气总管路的进气端设置有两路以上的进气分支管路，每路进气分支管路上均连接有蝶阀，且入口处分别放置有开孔直径不同的孔板；
在各进气分支管路上且位于各孔板后分别连接有测压分支管路，每一路测压分支管路上安装有电磁阀，各路测压分支管路的另一端均与总测压管路连接，测压总管路上设置有压力变送器B；
所述供液管路与待测真空泵的工作液接入口连接，供液管路上沿着工作液流动方向依次设置有球阀、流量计和调节阀B；
所述测控系统与所述工控机相连接，压力变送器A、压力变送器B、调节阀A、调节阀B、碟阀、电磁阀、流量计和转矩转速传感器的信号线均接入所述测控系统。
优选地，所述真空泵智能测控装置还包括公共底座A和公共底座B，电机、转矩转速传感器和待测真空泵固定安装在公共底座A上，其余组成部件安装在所述公共底座B上，并分别通过软管把进气总管路的出气端、供液管路的出液端与待测真空泵的进气口和工作液接口相连接。
优选地，所述碟阀为气动碟阀，所述调节阀为气动调节阀。
本实用新型还提供了一种采用上述的真空泵智能测控装置的测控方法，包含以下步骤：
步骤S1：关闭供液管路上的调节阀B，并打开球阀；
步骤S2：慢慢增加调节阀B的开度，至流量计的读数QV首次出现大于或等于待测真空泵试验工况下所需的工作液量值Qs；
步骤S3：将进气总管路上的调节阀A预打开一个较小的开度值，约为20％；
步骤S4：根据待测真空泵的设计性能曲线：入口压力-气量曲线，查找目前待试工况下的气量值，选择合适的进气分支管路和测压分支管路；
步骤S5：启动待测真空泵，并等待一小段时间至待测真空泵稳定运行；
步骤S6：将调节阀A全开，并等待一小段时间至系统运行稳定；
步骤S7：减小调节阀A的开度，至压力变送器A的读数PV首次低于或等于工况目标压力值Ps；
步骤S8：慢慢增大调节阀A的开度，至压力变送器的读数PV首次高于或等于工况目标压力值Ps；
步骤S9：等待系统稳定，采集转矩转速传感器、压力变送器A、压力变送器B、流量计的读数；
步骤S10：重复步骤S2、S4、S7、S8、S9至所有工况试验结束；
步骤S11：关闭待测真空泵；
步骤S12：关闭球阀。
优选地，步骤S2中，调节阀B的开度每次调节幅度为A1％，其中A1％为调节阀B的灵敏度。
优选地，步骤S7中，调节阀A的开度每次调节幅度为A2％的五倍，其中A2％为调节阀A的灵敏度。
优选地，步骤S8中，调节阀A的开度每次调节幅度为A2％，其中A2％为调节阀A的灵敏度。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型解决了现有的手动及半自动真空泵试验装置存在的试验效率低、试验结果误差大、劳动强度大等缺陷，实现试验过程自动化，试验装置模块化设计，结构简单，便于安装，通用性好，且该测控装置可用于真空泵运行现场实时监控。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的测控方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图1和附图2对本实用新型作进一步阐述：
如图1所示的一种真空泵智能测控装置，包括以下部件：
用于驱动待测真空泵3的电机1、转矩转速传感器2、进气总管路4、供液管路5、测控系统和工控机，转矩转速传感器2连接在电机1和待测真空泵3之间，转矩转速传感器2用于测量待测真空泵3的转速和功率，由于待测真空泵3是本测控装置的测试对象不是本实用新型本身的组成部分，因此在图1中用虚线表示。
进气总管路4与待测真空泵3吸入口连接，进气总管路4上连接有调节阀A402和压力变送器A401，且压力变送器A401位于所述调节阀A402之后靠近待测真空泵3入口侧；调节阀A402用于调节待测真空泵3的入口压力，使待测真空泵3运行于不同的工况状态下，以测量待测真空泵3全工况的性能参数，压力变送器A401用于测量待测真空泵3的入口压力。
进气总管路4的进气端设置有三路进气分支管路9，每路进气分支管路9上均连接有蝶阀902，且入口处分别放置有开孔直径不同的孔板901；气体流经孔板901后，会产生压差，通过测量压差值大小可计算出抽气量。对于固定孔径的孔板，其测量范围固定，通过开启或关闭进气分支管路9上的蝶阀902，可选择量程范围合适的测量支路。在本实施例中蝶阀902采用气动碟阀，调节阀为气动调节阀；另外，进气分支管路9和测压分支管路8的数量可以根据实际情况进行相应地增减，但最少不能低于两路。
3个孔板901按孔径尺寸从大到小依次放置在三路进气分支管路9上，并将其分别命名为大孔板，中孔板，小孔板。由于各孔板的孔径尺寸是固定，则其气量测量范围也是固定的，设大孔板的气量测量范围为q大min～q大max，中孔板的气量测量范围为q中min～q中max，小孔板的气量测量范围为q小min～q小max，查看待测泵的设计曲线入口压力-气量曲线，将其按三个孔板的气量测量范围来分成三段，即当待测真空泵3的入口压力在P大min～P大max时，则选择最大孔径的大孔板；当待测真空泵3的入口压力在P中min～P中max时，则选择中孔板；当待测真空泵3的入口压力在P小min～P小max时，则选择小孔板。需要说明的是，由于不可避免的出现孔板测量区间重叠的情况，即q大min＜q中max，q中min＜q小max，则优先选择气量值更靠近测量区间中间的孔板。若整个试验过程只需要两个孔板，则可以将其中一路进气分支管路9上的气动蝶阀及对应的测压分支管路8上的电磁阀801关闭，使用另外两路支路进行测量。若需要的孔板数量超过3个，则可以在一次测量中同时启用两路甚至三路测量支路，根据测量需求，灵活组合。
在各进气分支管路9上且位于各孔板901后分别连接有测压分支管路8，每一路测压分支管路8上安装有电磁阀801，各路测压分支管路8的另一端均与测压总管路7连接，测压总管路7上设置有压力变送器B6；压力变送器B6可选绝压压力变送器，也可以选用相对压力变送器，本实施例选用的为相对压力变送器。若为相对压力变送器，其显示的值即为孔板901前后的压差。若为绝压压力变送器，则压力变送器B6用于测量气体流经孔板901后的压力，由于孔板901前气体压力值为大气压值，则可以得到孔板901前后的压差值，通过开启或关闭测压分支管路8上的电磁阀801，选择合适的测量孔板。
供液管路5与待测真空泵3的工作液接入口连接，供液管路5上沿着工作液流动方向依次设置有球阀503、流量计502和调节阀B501；流量计502用于测量待测真空泵3工作液流量，调节调节阀B501的阀门开度，可以满足不同工况下待测真空泵3的工作液量要求，供液管路5的另一端直接连接自来水管或是输送其它介质的管路。
真空泵智能测控装置还包括公共底座A和公共底座B，电机1、转矩转速传感器2和待测真空泵3固定安装在公共底座A上，其余组成部件安装在所述公共底座B上，并分别通过软管将进气总管路4的出气端、供液管路5的出液端与待测真空泵3的进气口和工作液接口相连接。为了便于描述我们将公共底座A上的部件称为A装置，公共底座B上的部件称为B装置，不同规格型号待测泵的装置分为称为A1，A2，A3...An装置，几个A装置可以对应同一个B装置。因此设置公共底座A和公共底座B有利于节约成本，且方便运输和安装。
测控系统与工控机通过以太网相连接，压力变送器A401、压力变送器B6、调节阀A402、调节阀B501、碟阀902、电磁阀801、流量计502和转矩转速传感器2的信号线均接入测控系统，为使图1比较简洁，图1中未画出测控系统和工控机。测控系统主要包含若干个数据采集卡和信号控制卡，测控系统和工控机为市贩品，工控机上安装有根据下述测控方法的步骤进行编写的测控程序，实现对上述压力变送器、流量计502、转矩转速传感器2读数的自动采集和对各阀门的自动控制。
上述装置的孔板及测压管路部分可以改为不同量程范围的涡街流量计或其它适用于测量气体流量的变送器，或仅配置一路满足量程范围的气量测量管路，则可以作为真空泵运行现场的监控系统。
本实用新型还提供了一种采用上述的真空泵智能测控装置的测控方法，其工作流程如图2所示，其中A1％为调节阀B501的灵敏度，A2％为调节阀A402的灵敏度，Qs为各入口压力工况所需的工作液量，其值根据待测真空泵3运行工况不同而不同，QV为流量计502的读数，Ps为待试验工况入口压力目标值，PV为压力变送器A401的读数。包含以下步骤：
步骤S1：关闭供液管路5上的调节阀B501，并打开球阀503；
步骤S2：慢慢增加调节阀B501的开度，调节阀B501的开度每次调节幅度为A1％，至流量计502的读数QV首次出现大于或等于待测真空泵3试验工况下所需的工作液量值Qs；
步骤S3：将进气总管路4上的调节阀A402预打开一个较小的开度值，约为20％；
步骤S4：根据待测真空泵3的设计性能曲线：入口压力-气量曲线，查找目前待试工况下的气量值，选择合适的进气分支管路9和测压分支管路8；
步骤S5：启动待测真空泵3，并等待一小段时间至待测真空泵3稳定运行；
步骤S6：将调节阀A402全开，并等待一小段时间至系统运行稳定；
步骤S7：减小调节阀A402的开度，调节阀A402的开度每次调节幅度为A2％的五倍，至压力变送器A401的读数PV首次低于或等于工况目标压力值Ps；
步骤S8：慢慢增大调节阀A402的开度，调节阀A402的开度每次调节幅度为A2％，至压力变送器的读数PV首次高于或等于工况目标压力值Ps；
步骤S9：等待系统稳定，采集转矩转速传感器2、压力变送器A401、压力变送器B6、流量计502的读数；
步骤S10：重复步骤S2、S4、S7、S8、S9至所有工况试验结束；
步骤S11：关闭待测真空泵3；
步骤S12：关闭球阀503。
需要说明的是上述步骤二、七、八、九可应用于真空泵现场运行的监控系统，用于实时监测真空泵运行状态相关参数，发现真空泵运行工况偏离设定工况时，通过控制阀门以进行工况调节，另外通过对各参数进行监测，可以预知真空泵故障，制定相应的检修计划及备件安排计划。
以下是采用上述测控装置和测控方法对水环真空泵A和水环真空泵B进行测试试验，所直接取得及经过计算后得出的数据。
水环真空泵A的相关数据：
水环真空泵B的相关数据：
以上所述实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (3)
1.一种真空泵智能测控装置，其特征在于：包括用于驱动待测真空泵的电机、转矩转速传感器、进气总管路、供液管路、测控系统和工控机，所述转矩转速传感器连接在所述电机和待测真空泵之间；
所述进气总管路与待测真空泵吸入口连接，沿着气流方向，进气总管路上依次连接有调节阀A和压力变送器A；
所述进气总管路的进气端设置有两路以上的进气分支管路，每路进气分支管路上均连接有蝶阀，且入口处分别放置有开孔直径不同的孔板；
在各进气分支管路上且位于各孔板后分别连接有测压分支管路，每一路测压分支管路上安装有电磁阀，各路测压分支管路的另一端均与总测压管路连接，测压总管路上设置有压力变送器B；
所述供液管路与待测真空泵的工作液接入口连接，供液管路上沿着工作液流动方向依次设置有球阀、流量计和调节阀B；
所述测控系统与所述工控机相连接，压力变送器A、压力变送器B、调节阀A、调节阀B、碟阀、电磁阀、流量计和转矩转速传感器的信号线均接入所述测控系统。
2.如权利要求1所述的真空泵智能测控装置，其特征在于：所述真空泵智能测控装置还包括公共底座A和公共底座B，电机、转矩转速传感器和待测真空泵固定安装在公共底座A上，其余组成部件安装在所述公共底座B上，并分别通过软管把进气总管路的出气端、供液管路的出液端与待测真空泵的进气口和工作液接口相连接。
3.如权利要求1所述的真空泵智能测控装置，其特征在于：所述碟阀为气动碟阀，所述调节阀为气动调节阀。
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| CN113280986A (zh) * | 2021-04-17 | 2021-08-20 | 山西潞安太阳能科技有限责任公司 | 一种检测炉管真空泵漏率方法 |
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| CN108302027B (zh) * | 2018-04-10 | 2023-12-15 | 广东肯富来泵业股份有限公司 | 真空泵智能测控装置及其测控方法 |
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