CN216975195U - 一种水泵闭式试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水泵闭式试验台，包括待测泵、汽蚀罐、第一稳流罐和第二稳流罐，汽蚀罐和待测泵的进口连接，待测泵的出口端依次连接有第一水平出口段和第三水平出口管路，第三水平出口管路上并联有第四支路管路和第五支路管路，第四支路管路和第五支路管路均与第一稳流罐连接；第一稳流罐和第二稳流罐之间通过若干根不同管径的第六支路管路相连，第二稳流罐通过若干根不同的流量调节管路与汽蚀罐连接。本发明装置在对待测泵进行测试试验时全部试验过程都由控制系统自动完成，减小了测试人员的劳动强度，提高了测试精度，降低了测试成本。

Description

一种水泵闭式试验台

技术领域

本实用新型属于水泵测试技术领域，具体涉及一种水泵闭式试验台。

背景技术

水泵测试是水泵在理论研究的基础上获取水泵实际性能参数的重要实践手段，目前水泵测试装置主要分为闭式回路试验装置和开式试验装置两类。就闭式回路试验装置而言，大部分性能测试还需由人工手动操作完成，存在测试精度低、测试手段落后、试验可重复性差、自动化程度低以及测试人员劳动强度大、工作环境差等问题。

随着计算机技术和通信技术的快速发展，水泵测试技术趋向智能化、数字化、自动化、网络化、一体化，目前水泵自动测试系统已经比较成熟。然而，现有的自动测试系统仍然存在智能化程度低、数据采集时间过长、试验精度低、装置可匹配泵型少、数据通讯差等缺陷。

发明内容

针对以上闭式试验台存在的问题，本发明的目的在于提供一种水泵闭式试验台，用于解决现有闭式试验台可测泵型少、试验精度低等问题。

为达到上述发明目的，本发明采取的技术方案如下：一种水泵闭式试验台，包括待测泵，所述待测泵上安装有转速仪，还包括汽蚀罐、第一稳流罐和第二稳流罐，所述汽蚀罐通过汽蚀罐出口管路和所述测泵的进口连接，所述汽蚀罐出口管路上依次安装有第一气动球阀和进口压力表，所述测泵的出口端依次连接有第一水平出口段和第三水平出口管路，所述第一水平出口段上安装有出口压力表，所述第三水平出口管路上并联有第四支路管路和第五支路管路，所述第四支路管路上安装有第七气动球阀，所述第五支路管路上依次安装有第五气动球阀、辅助泵和第六气动球阀，所述第四支路管路和所述第五支路管路均与所述第一稳流罐连接；所述第一稳流罐和所述第二稳流罐之间通过若干根不同管径的第六支路管路相连，每根所述第六支路管路上均依次安装有第八气动球阀、电磁流量计和第九气动球阀，所述第二稳流罐通过若干根不同的流量调节管路与所述汽蚀罐连接。

上述方案中，所述第一稳流罐上还单独安装有第二垂直出口段，所述第二垂直出口段上依次安装有第四气动球阀和第五气动球阀。

上述方案中，所述第一稳流罐和所述第二稳流罐之间安装的第六支路管路有五根，五路第六支路管路的管径从上至下依次增大。

上述方案中，所述第二稳流罐与所述汽蚀罐之间的流量调节管路包括第十二支路管路和第十五支路管路，所述第十二支路管路进口与所述第二稳流罐连接，所述第十五支路管路出口与所述汽蚀罐连接，所述第十二支路管路的出口和所述第十五支路管路的进口并联有第十一支路管路、第十三支路管路和第十四支路管路，所述第十一支路管路上安装有第一电动调节阀，所述第十三支路管路上安装有第二电动调节阀，所述第十四支路管路上安装有电动闸阀，所述第十五支路管路上安装有第十气动球阀。

上述方案中，所述汽蚀罐和所述待测泵之间的汽蚀罐出口管路至少有两根。

上述方案中，所述汽蚀罐上安装有气液分离器和通大气管路，所述气液分离器和滑阀真空泵连接。

上述方案中，所述第一稳流罐的下方设置有第一稳流罐排水管，所述第二稳流罐的下方设置有第二稳流罐排水管。

所述第一稳流罐的上方设置有第一稳流罐排气管，所述第二稳流罐的上方设置有第二稳流罐排气管。

本发明的有益效果：本发明将汽蚀罐、待测泵、辅助泵、稳流罐和检测仪器组装成一个闭式试验台，并将其与PLC处理器、上位机及组态王连接在一起，通过自动调整闭式试验台上各个管路上的阀门组件和检测仪器，可以满足不同规格的待测泵的试验测量，并且全程是机器自动调节，克服了人工控制试验台的各种测量误差的问题。

附图说明

图1为本发明的闭式试验台的结构示意图。

图2为本发明的流量计表架结构示意图。

图3为本发明的调节流量管路。

图4为本发明的闭式试验台测控系统的原理图。

图中，1.汽蚀罐，1-1.汽蚀罐出口管路，2.第一气动球阀，2-1第一水平出口段，2-2.第二垂直出口段，3.第二气动球阀，4.进口压力表，5.待测泵，5-1.第一稳流罐排气管，5-2.第二稳流罐排气管，6.出口压力表，6-1.第六支路管路，7.液压升降台，7-1.第十一支路管路，7-2. 第十二支路管路，7-3. 第十三支路管路，7-4. 第十四支路管路，7-5. 第十五支路管路，3-1.第三水平出口管路，4-1.第四支路管路，4-2.第五支路管路，8.第三气动球阀，9.第四气动球阀，10.第五气动球阀，11.辅助泵，12.第六气动球阀，13.第七气动球阀，14.第一稳流罐，14-1.第一稳流罐排水管，151.第八气动球阀，161.电磁流量计，171.第九气动球阀，18.第二稳流罐，18-1.第二稳流罐排水管，5-1.第一稳流罐排气管，5-2.第二稳流罐排气管，6-1.第六支路管路19.第一电动调节阀，20.电动闸阀，21.第二电动调节阀，22.第十气动球阀，23.气液分离器，24.滑阀真空泵，25.通大气管路。

具体实施方式

下面结合附图1到附图3对本发明作进一步的详细描述。

如附图1所示，本实施例的一种水泵闭式试验台，包括待测泵5，所述待测泵5上安装有转速仪，还包括汽蚀罐1、第一稳流罐14和第二稳流罐18，所述汽蚀罐1上安装有气液分离器23和通大气管路25，所述气液分离器23和滑阀真空泵24连接。所述第二稳流罐18通过三路不同的流量调节管路与所述汽蚀罐1连接。所述汽蚀罐1通过汽蚀罐出口管路1-1和所述测泵5的进口连接，所述汽蚀罐出口管路1-1上依次安装有第一气动球阀2和进口压力表4，可选的，所述汽蚀罐1和所述待测泵5之间的汽蚀罐出口管路至少有两根。当有两根的情形时，可以再在第二根汽蚀罐出口管路上安装第二气动球阀3；所述测泵5的出口端依次连接有第一水平出口段2-1和第三水平出口管路3-1，所述第一水平出口段2-1上安装有出口压力表6，所述第三水平出口管路3-1上并联有第四支路管路4-1和第五支路管路4-2，所述第四支路管路4-1上安装有第七气动球阀13，所述第五支路管路4-2上依次安装有第五气动球阀10、辅助泵11和第六气动球阀12，所述第四支路管路4-1和所述第五支路管路4-2均与所述第一稳流罐14连接，所述第一稳流罐14上还单独安装有第二垂直出口段2-2，所述第二垂直出口段2-2上依次安装有第四气动球阀9和第五气动球阀10。

如图2所示，所述第一稳流罐14和所述第二稳流罐18之间通过五根不同管径的第六支路管路6-1相连，每根所述第六支路管路6-1上均依次安装有第八气动球阀151、电磁流量计161和第九气动球阀171，每根所述第六支路管路6-1的管径从上至下依次增大。所述第一稳流罐14的下方设置有第一稳流罐排水管14-1，所述第二稳流罐18的下方设置有第二稳流罐排水管18-1。所述第一稳流罐14的上方设置有第一稳流罐排气管5-1，所述第二稳流罐18的上方设置有第二稳流罐排气管5-2。

如图3所示，所述第二稳流罐18与所述汽蚀罐1之间的流量调节管路包括第十二支路管路7-2和第十五支路管路7-5，所述第十二支路管路7-2进口与所述第二稳流罐18连接，所述第十五支路管路7-5出口与所述汽蚀罐1连接，所述第十二支路管路7-2的出口和所述第十五支路管路7-5的进口并联有第十一支路管路7-1、第十三支路管路7-3和第十四支路管路7-4，所述第十一支路管路7-1上安装有第一电动调节阀19，所述第十三支路管路7-3上安装有第二电动调节阀21，所述第十四支路管路7-4上安装有电动闸阀20，所述第十五支路管路7-5上安装有第十气动球阀22。

如图4所示，控制系统包括PLC处理器、上位机及组态王，在本实施例中，所用PLC型号为西门子S7-1200，所述PLC与上位机及组态王之间通过以太网实现通讯；所述PLC与闭式试验台各设备实现通讯，其中包括气动球阀、电动调节阀、电动闸阀、电磁流量计、压力表、差压传感器、电参表、转速仪等，具体如附图4所示；所述PLC通过串口通信采集转速仪、电磁流量计读数，通过OPC传递给上位机处理和反馈，所述PLC通过模拟量采集压力传感器及测温仪读数；所述PLC通过数字量输出信号控制气动球阀的启停，用于控制管路通断；所述PLC通过数字量输出信号控制电动闸阀开度，所述PLC通过模拟量输出信号控制电动调节阀开度，用于调节管路流量；所述PLC通过串口通讯控制变频器的调压与变频设置；所述PLC通过以太网与电参表及变频电源连接，控制变频电源的启停，并读取电参表的示数，包括电压、电流、功率；所述PLC通过接触器控制滑阀真空泵的启停及电机正反转，所述PLC通过现场总线Profibus读取差压传感器示数，用于监测汽蚀罐液位。根据待测泵规格型号，选择合适的出口压力表及电磁流量计管路。所述上位机人机交互界面由VS2010平台的vb.net语言完成编写，主要包括测试界面设计、测试模块设计、设备控制、性能判断、打印报告、数据存储等功能。

为了实验人员对试验现场进行实时的监控，所述上位机通过WinCC组态软件平台搭建了可视化的监控界面，试验人员可在试验现场对试验设备进行查看和控制。

本实施例提供的一种闭式试验台的试验方法，包括以下步骤：S1：首先检查待测泵进水管路及出水管路连接是否正常，再启动气泵，打开试验电源，打开变频柜。S2：打开上位机的测试界面，选择测试项目，以性能试验为例：首先新增测试项目，输入待测泵的基本信息，包括试验编号、试验日期、产品型号、产品编号、生产厂家等，其次输入待测泵及电机参数，包括待测泵类型、额定转速、额定流量、额定扬程、额定电压、额定功率、机组效率、汽蚀余量等，最后填写试验条件，包括试验电源，进出口管路直径、表位差、测功方法，待所有参数输入完成后，进入测试界面。S3：建立PLC与上位机之间的通讯，待通讯连接成功后进行下一步设置。根据待测泵型式，选择相应的管路，此处以待测泵出口为水平方向为例；首先打开汽蚀罐1出口第一气动球阀2以及汽蚀罐1进口处第十气动球阀22，并打开流量调节管路中管径为DN65的电动调节阀19；其次根据待测泵扬程，当扬程小于4m时，选择带有辅助泵的第五支路管路4-2，打开第五支路管路上的辅助泵11及第五气动球阀10、第六气动球阀12，否则选择第四支路管路4-1并打开第七气动球阀13；根据待测泵型号，选择合适的出口压力表以及合适的电磁流量计管路，并打开电磁流量计管路前后气动球阀；根据待测泵的型号，设置变频电源的频率及电压。S4：通过组态王软件，检查管路上阀门开启状态，待一切设备正常后，启动待测泵。S5：进行待测泵水力性能测试，首先测量待测泵的最大流量点，并根据最大流量点划分待测目标流量点，接下来进行全自动采样，通过对比待测泵目标流量值与实际流量值的偏差，采用流量调节管路上的电动调节阀及电动闸阀对管路流量进行调整，直至目标流量值与实际流量值在误差允许的范围内，采集该流量点下数据，包括进出口压力、流量、转速、电压、电流、输入功率、功率因数等试验数据；所述进口压力从进口压力表4读取，所述出口压力从出口压力表6读取，所述流量由电磁流量计161-165读取，所述转速由转速仪测得，所述电压、电流、输入功率及功率因数从电参表读取；水力性能试验一般测13-15组试验数据，并根据试验数据自动绘制待测泵外特性曲线，包括流量-扬程曲线、流量-效率曲线、流量-功率曲线，并根据产品标准要求，计算各指标是否在容差范围内来确定待测泵性能是否合格，并给出判定结果。S6：打印测试报告，并上传至实验室管理系统。S7：待测泵水力性能结束后，若进行汽蚀试验，则通过流量调节管路调节至待测流量点，打开滑阀真空泵机组24及对应的气动球阀，打开气液分离器23与汽蚀罐1之间的电动闸阀，通过抽真空的方式改变进口真空度，并始终保持管路流量在待测流量点附近，待扬程稳定后，采集此时待测泵的流量、转速、泵进口压力、泵出口压力、水温等参数，按真空度从低到高的顺序，重复以上步骤，一般取7-10组数据，直至泵扬程下降3%后停止试验。S8：待所有测试结束后，关闭抽真空泵机组、辅助泵、待测泵，关闭各个管路阀门，关闭气泵，并切断所有电源。

以上所述实施例，只是本发明的优选实例，并不用于限制本发明的全部内容，尽管参照前述实施例对本发明仅限了详细的说明，对于本领域的技术人员，可依照前述实施例所记载的技术方案进行形式上修改替换。凡在本发明的思路启示之内做出的形式修改、等同替换等，均应包含在本发明的权利保护之内。

Claims (8)

1.一种水泵闭式试验台，包括待测泵(5)，所述待测泵(5)上安装有转速仪，其特征在于，还包括汽蚀罐(1)、第一稳流罐(14)和第二稳流罐(18)，所述汽蚀罐(1)通过汽蚀罐出口管路(1-1)和所述待测泵(5)的进口连接，所述汽蚀罐出口管路(1-1)上依次安装有第一气动球阀(2)和进口压力表(4)，所述待测泵(5)的出口端依次连接有第一水平出口段(2-1)和第三水平出口管路(3-1)，所述第一水平出口段(2-1)上安装有出口压力表(6)，所述第三水平出口管路(3-1)上并联有第四支路管路(4-1)和第五支路管路(4-2)，所述第四支路管路(4-1)上安装有第七气动球阀(13)，所述第五支路管路(4-2)上依次安装有第五气动球阀(10)、辅助泵(11)和第六气动球阀(12)，所述第四支路管路(4-1)和所述第五支路管路(4-2)均与所述第一稳流罐(14)连接；所述第一稳流罐(14)和所述第二稳流罐(18)之间通过若干根不同管径的第六支路管路(6-1)相连，每根所述第六支路管路(6-1)上均依次安装有第八气动球阀(151)、电磁流量计(161)和第九气动球阀(171)，所述第二稳流罐(18)通过若干根不同的流量调节管路与所述汽蚀罐(1)连接。

2.根据权利要求1所述的一种水泵闭式试验台，其特征在于，所述第一稳流罐(14)上还单独安装有第二垂直出口段(2-2)，所述第二垂直出口段(2-2)上依次安装有第四气动球阀(9)和第五气动球阀(10)。

3.根据权利要求1或2所述的一种水泵闭式试验台，其特征在于，所述第一稳流罐(14)和所述第二稳流罐(18)之间安装的第六支路管路(6-1)有五根，五路第六支路管路(6-1)的管径从上至下依次增大。

4.根据权利要求1或2所述的一种水泵闭式试验台，其特征在于，所述第二稳流罐(18)与所述汽蚀罐(1)之间的流量调节管路包括第十二支路管路(7-2)和第十五支路管路(7-5)，所述第十二支路管路(7-2)进口与所述第二稳流罐(18)连接，所述第十五支路管路(7-5)出口与所述汽蚀罐(1)连接，所述第十二支路管路(7-2)的出口和所述第十五支路管路(7-5)的进口并联有第十一支路管路(7-1)、第十三支路管路(7-3)和第十四支路管路(7-4)，所述第十一支路管路(7-1)上安装有第一电动调节阀(19)，所述第十三支路管路(7-3)上安装有第二电动调节阀(21)，所述第十四支路管路(7-4)上安装有电动闸阀(20)，所述第十五支路管路(7-5)上安装有第十气动球阀(22)。

5.根据权利要求1或2所述的一种水泵闭式试验台，其特征在于，所述汽蚀罐(1)和所述待测泵(5)之间的汽蚀罐出口管路至少有两根。

6.根据权利要求1或2所述的一种水泵闭式试验台，其特征在于，所述汽蚀罐(1)上安装有气液分离器(23)和通大气管路(25)，所述气液分离器(23)和滑阀真空泵(24)连接。

7.根据权利要求1或2所述的一种水泵闭式试验台，其特征在于，所述第一稳流罐(14)的下方设置有第一稳流罐排水管(14-1)，所述第二稳流罐(18)的下方设置有第二稳流罐排水管(18-1)。

8.根据权利要求1或2所述的一种水泵闭式试验台，其特征在于，所述第一稳流罐(14)的上方设置有第一稳流罐排气管(5-1)，所述第二稳流罐(18)的上方设置有第二稳流罐排气管(5-2)。

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