JPH02248695A - キャビテーションを連続的に測定する検知測定装置 - Google Patents
キャビテーションを連続的に測定する検知測定装置Info
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- JPH02248695A JPH02248695A JP2042319A JP4231990A JPH02248695A JP H02248695 A JPH02248695 A JP H02248695A JP 2042319 A JP2042319 A JP 2042319A JP 4231990 A JP4231990 A JP 4231990A JP H02248695 A JPH02248695 A JP H02248695A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/669—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for liquid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0088—Testing machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4738—Diffuse reflection, e.g. also for testing fluids, fibrous materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N2015/0007—Investigating dispersion of gas
- G01N2015/0011—Investigating dispersion of gas in liquids, e.g. bubbles
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
シジンを連続的に検知する簡易で低コストの検出測定装
置に関する。この検出測定装置−は、キャビテーシジン
現象を最初の気泡が出現するや否や（初期キャビテーシ
ョン）これを有効にかつ直接的に、従って信頼性をもっ
て検出することを可能とするばかりか、このキャビテー
ション現象を精度高くかつ連続的に測定しこの結果この
現象の変化を時間と共に量定することを可能とするもの
である。
置に関する。この検出測定装置−は、キャビテーシジン
現象を最初の気泡が出現するや否や（初期キャビテーシ
ョン）これを有効にかつ直接的に、従って信頼性をもっ
て検出することを可能とするばかりか、このキャビテー
ション現象を精度高くかつ連続的に測定しこの結果この
現象の変化を時間と共に量定することを可能とするもの
である。
ダイナミックポンプにおいては、ほかのパラメータをす
べて一定として吸入圧力だけを進行的に減少せしめると
、気泡の発生がブレードの先行縁部においてまず観察さ
れる（初期キャビテーション）。この現象はポンプ性能
に感知できる程の影響を及ぼすものではないが、ポンプ
の寿命にマイナスの効果を奏する。すなわち気泡の内破
はブレードの腐食や浸食をひきおこすからである。さら
に、吸入圧力がもっと減小すると気泡の発生が可成り増
加しく全キャビテーシ３ン）、ポンプ性能は相当に低下
する。
べて一定として吸入圧力だけを進行的に減少せしめると
、気泡の発生がブレードの先行縁部においてまず観察さ
れる（初期キャビテーション）。この現象はポンプ性能
に感知できる程の影響を及ぼすものではないが、ポンプ
の寿命にマイナスの効果を奏する。すなわち気泡の内破
はブレードの腐食や浸食をひきおこすからである。さら
に、吸入圧力がもっと減小すると気泡の発生が可成り増
加しく全キャビテーシ３ン）、ポンプ性能は相当に低下
する。
上述のことから、ダイナミックポンプの性能および寿命
はキャビテーション現象によってマイナスの影響を受け
ることは明かであり、それゆえキャビテーション現象が
発生するや否やこれを検知するシステムがあれば好都合
であることは云うまでもない。事実、ダイナミックポン
プにおけるキャビテーションを検知する様々なシステム
が当業界において既に知られている。これらの既知シス
テムは実質的にふたつのカテゴリーに分けることができ
る。第１のカテゴリーに属するものは、キャビテーショ
ン現象を研究する特別の施設を有する研究所においての
み用いられるもので、ブレードの回転速度に同期したス
トロボランプを用いてブレードの視認検査を可能とし、
これによって気泡発生時を決定できるようにする。しか
しながらこのような視認検査は、ポンプの吸入側の実質
的な変更の必要性およびキャビテーション現象を観察す
るために技術者が常にいることの必要性がら派生する一
連の欠点を有するものであった。
はキャビテーション現象によってマイナスの影響を受け
ることは明かであり、それゆえキャビテーション現象が
発生するや否やこれを検知するシステムがあれば好都合
であることは云うまでもない。事実、ダイナミックポン
プにおけるキャビテーションを検知する様々なシステム
が当業界において既に知られている。これらの既知シス
テムは実質的にふたつのカテゴリーに分けることができ
る。第１のカテゴリーに属するものは、キャビテーショ
ン現象を研究する特別の施設を有する研究所においての
み用いられるもので、ブレードの回転速度に同期したス
トロボランプを用いてブレードの視認検査を可能とし、
これによって気泡発生時を決定できるようにする。しか
しながらこのような視認検査は、ポンプの吸入側の実質
的な変更の必要性およびキャビテーション現象を観察す
るために技術者が常にいることの必要性がら派生する一
連の欠点を有するものであった。
第２のカテゴリーの検知システムは、ポンプがキャビテ
ーション条件下で作動するのを妨げるように監視されな
ければならないところで工業的に使用されるものであり
、たとえば雑音、振動、圧力パルスなどのようなキャビ
テーションにより生ずる２次的な影響を適宜のセンサを
用いて検知することでキャビテーション現象を間接的に
検知する方式である。このようなシステムもまた、検知
しようとする２次的影響がキャビテーションとは関係が
ない他の多くの原因によっても誘起せしめられるので、
キャビテーション現象の間接的検知は非常に困難で問題
があるものであるという事実に実質的に由来する欠点を
有するものである。これに加えて、たとえば雑音や振動
のような前述の２次的な影響はキャビテーションが成る
程度進んだレベルにある時のみに生ずるので、初期キャ
ビテーションレベルにおいてこの現象の発生を決定する
ことは、不可能ではないとしても非常に問題の多いこと
である。さらに、センサに生じた信号は可成り複雑な従
ってコスト高の機器によって解析しなければならない。
ーション条件下で作動するのを妨げるように監視されな
ければならないところで工業的に使用されるものであり
、たとえば雑音、振動、圧力パルスなどのようなキャビ
テーションにより生ずる２次的な影響を適宜のセンサを
用いて検知することでキャビテーション現象を間接的に
検知する方式である。このようなシステムもまた、検知
しようとする２次的影響がキャビテーションとは関係が
ない他の多くの原因によっても誘起せしめられるので、
キャビテーション現象の間接的検知は非常に困難で問題
があるものであるという事実に実質的に由来する欠点を
有するものである。これに加えて、たとえば雑音や振動
のような前述の２次的な影響はキャビテーションが成る
程度進んだレベルにある時のみに生ずるので、初期キャ
ビテーションレベルにおいてこの現象の発生を決定する
ことは、不可能ではないとしても非常に問題の多いこと
である。さらに、センサに生じた信号は可成り複雑な従
ってコスト高の機器によって解析しなければならない。
最後に、このシステムの別の欠点として、キャビテーシ
ョン現象の生ずる限界がポンプの型式およびこのポンプ
を用いる施設の形状によって相当に変化することがあげ
られる。
ョン現象の生ずる限界がポンプの型式およびこのポンプ
を用いる施設の形状によって相当に変化することがあげ
られる。
従って本発明の目的は、直接検知によりキャビテーショ
ン現象以外の要因によって影響を与えられず、また初期
気泡の形成に由来する現象すなわち初期キャビテーショ
ンを検知することができ、さらに操作員が常時いる必要
なくまた複雑なコスト高の機器を用いる必要なく、キャ
ビテーション現象を連続的に解析することにより時間と
ともに進展するキャビテーション現象に関する完全な情
報を得ることを可能とする、ダイナミックポンプのキャ
ビテーションを測定する検知測定装置を提供することに
よつて、前述の従来の欠点をなくすことにある。
ン現象以外の要因によって影響を与えられず、また初期
気泡の形成に由来する現象すなわち初期キャビテーショ
ンを検知することができ、さらに操作員が常時いる必要
なくまた複雑なコスト高の機器を用いる必要なく、キャ
ビテーション現象を連続的に解析することにより時間と
ともに進展するキャビテーション現象に関する完全な情
報を得ることを可能とする、ダイナミックポンプのキャ
ビテーションを測定する検知測定装置を提供することに
よつて、前述の従来の欠点をなくすことにある。
このことは、ダイナミックポンプの回転ブレードによっ
て反射される光量は多数の要因に依存するが、すべての
場合においてキャビテーション現象が存在する時この光
量は著しく変化するという事実を利用することによって
実質的に達成されるのである。実験によれば、ブレード
の先行縁部上に初期気泡の形成すなわち初期キャビテー
ションがみられるや否や、反射光は気泡がない場合に得
られる量よりも相当に変化し、この変化はセンサで検知
するに既に充分な程度となっており、この変化量はキャ
ビテーション現象の進展に比例してに通ずる吸入ノズル
の近傍にセンサを配設することが必要であるのみである
。このセンサは光エミッタと光センサとから成り、これ
らは互いに角度をなして傾斜しており、ブレードの先行
縁部上に完全に中心を合わせ、このようにしてキャビテ
ーション現象をその開始から検知することを可能として
いる。
て反射される光量は多数の要因に依存するが、すべての
場合においてキャビテーション現象が存在する時この光
量は著しく変化するという事実を利用することによって
実質的に達成されるのである。実験によれば、ブレード
の先行縁部上に初期気泡の形成すなわち初期キャビテー
ションがみられるや否や、反射光は気泡がない場合に得
られる量よりも相当に変化し、この変化はセンサで検知
するに既に充分な程度となっており、この変化量はキャ
ビテーション現象の進展に比例してに通ずる吸入ノズル
の近傍にセンサを配設することが必要であるのみである
。このセンサは光エミッタと光センサとから成り、これ
らは互いに角度をなして傾斜しており、ブレードの先行
縁部上に完全に中心を合わせ、このようにしてキャビテ
ーション現象をその開始から検知することを可能として
いる。
このようにして、回転するブレードから発せられる光は
光センサを付勢し、ブレードに入射する光線に比例する
電気信号を発生するのである。キャビテーションが開始
すると、光センサに入来する光線は変化を生じ、発生す
る電気信号にこれと対応する変化を生じさせ、通常の手
段によって適宜増幅されたその値はキャビテーションの
存在を示す警報を発するのに用いることができる。さら
に、センサで生じた、キャビテーション現象に比例する
この電気信号はこの現象の時間的進展に関する完全な情
報を得ることを可能とする。
光センサを付勢し、ブレードに入射する光線に比例する
電気信号を発生するのである。キャビテーションが開始
すると、光センサに入来する光線は変化を生じ、発生す
る電気信号にこれと対応する変化を生じさせ、通常の手
段によって適宜増幅されたその値はキャビテーションの
存在を示す警報を発するのに用いることができる。さら
に、センサで生じた、キャビテーション現象に比例する
この電気信号はこの現象の時間的進展に関する完全な情
報を得ることを可能とする。
このように本発明は、一連のブレードと吸入ノズルとを
包含するダイナミックポンプにおけるキャビテーション
を連続的に測定する検知測定装置において、前記ポンプ
の前記吸入ノズルの近傍に装架され光エミッタと光セン
サとを包含する光プローブを有し、これら光エミッタと
光センサとが前記ブレードの先行縁部に完全に集中する
ように互いに成る角度をなして傾斜させて配置されてい
ることを特徴とする検知測定装置にある。
包含するダイナミックポンプにおけるキャビテーション
を連続的に測定する検知測定装置において、前記ポンプ
の前記吸入ノズルの近傍に装架され光エミッタと光セン
サとを包含する光プローブを有し、これら光エミッタと
光センサとが前記ブレードの先行縁部に完全に集中する
ように互いに成る角度をなして傾斜させて配置されてい
ることを特徴とする検知測定装置にある。
また本発明の好適な実施例によれば、前記光エミッタと
光センサとから成る光プローブが、透明な窓を端部に有
する気密密封の鋼管内に収容されており、この鋼管が前
記ポンプ吸入ノズルに設けた孔内に挿入され吸入流体内
に突出しないようにして固定されている。
光センサとから成る光プローブが、透明な窓を端部に有
する気密密封の鋼管内に収容されており、この鋼管が前
記ポンプ吸入ノズルに設けた孔内に挿入され吸入流体内
に突出しないようにして固定されている。
以下本発明を添付図面に例示した実施例について詳述す
る。この実施例は好適な実施例ではあるが、本発明を限
定するものではなく、技術的および構造的な変化変更を
本発明の精神を逸脱することなく加え得ることはもちん
である。たとえば本発明のセンサをポンプの特定のブレ
ードにおけるキャビテーションを解析するのに用いるこ
とができる。このためには、ポンプの回転速度を知り、
光エミッタがこの回転速度に同期した光パルスを発生す
るようにすることが必要となるのみである。
る。この実施例は好適な実施例ではあるが、本発明を限
定するものではなく、技術的および構造的な変化変更を
本発明の精神を逸脱することなく加え得ることはもちん
である。たとえば本発明のセンサをポンプの特定のブレ
ードにおけるキャビテーションを解析するのに用いるこ
とができる。このためには、ポンプの回転速度を知り、
光エミッタがこの回転速度に同期した光パルスを発生す
るようにすることが必要となるのみである。
図面において符号１はポンプインペラを示す。
このポンプインペラ１はブレード２．３，４．５を有し
ており、そのシャフト６は矢印７の方向に回転する。符
号８はポンプケーシング９に設けたデイフユーザチャン
ネルを示す。さらに符号１０はインペラ吸入ノズルを示
す。このインペラ吸入ノズル１０には孔１１が設けてあ
り、この孔に透明な窓１３をそなえた気密密封鋼管１２
が固定しである。この窓１３を介して、鋼管１２に収容
されコネクタ１４で給電された光プローブが作動する。
ており、そのシャフト６は矢印７の方向に回転する。符
号８はポンプケーシング９に設けたデイフユーザチャン
ネルを示す。さらに符号１０はインペラ吸入ノズルを示
す。このインペラ吸入ノズル１０には孔１１が設けてあ
り、この孔に透明な窓１３をそなえた気密密封鋼管１２
が固定しである。この窓１３を介して、鋼管１２に収容
されコネクタ１４で給電された光プローブが作動する。
コネクタ１４はまたこの光プローブで発生した電気信号
を導出するのにも用いられる。
を導出するのにも用いられる。
鋼管１２は孔１１内に、吸入ノズル１Ｇ（図示参照）内
に突出しないようにして固定されている。これによって
流入する流体に対する邪魔物となり乱流を生じないよう
にするのである。
に突出しないようにして固定されている。これによって
流入する流体に対する邪魔物となり乱流を生じないよう
にするのである。
光プローブは光エミッタ１５から成り、この光エミッタ
１５は、光線ビーム１６をインペラ１のブレード２−５
の先行縁部（５′で示されている）に集中するように位
置せしめられている。また光センサ１７がブレードによ
り反射された光線ビーム１８の量に比例する電気信号を
生ずるように配設されている。これら光センサおよび光
エミッタは互いにある角度をなして傾斜して位置せしめ
てあり、これにより同じブレード領域に６決めするよう
にしている。
１５は、光線ビーム１６をインペラ１のブレード２−５
の先行縁部（５′で示されている）に集中するように位
置せしめられている。また光センサ１７がブレードによ
り反射された光線ビーム１８の量に比例する電気信号を
生ずるように配設されている。これら光センサおよび光
エミッタは互いにある角度をなして傾斜して位置せしめ
てあり、これにより同じブレード領域に６決めするよう
にしている。
図面は遠心ポンプに適用した本発明の検知測定装置の好
適な実施例の、一部を破断して示す斜視図である。 １・・ポンプインペラ、２，３，４．５・・ブレード、
６・・シャフト、８・・デイフユーザチャンネル、９・
・ポンプケーシング、ｌＯ・働吸入ノズル、１１・・孔
、１２・・鋼管、１３・・窓、１４・・コネクタ、１５
・・光エミッタ、１６・・光線ビーム、１７・・光セン
サ、１８・Φ光線ビーム。
適な実施例の、一部を破断して示す斜視図である。 １・・ポンプインペラ、２，３，４．５・・ブレード、
６・・シャフト、８・・デイフユーザチャンネル、９・
・ポンプケーシング、ｌＯ・働吸入ノズル、１１・・孔
、１２・・鋼管、１３・・窓、１４・・コネクタ、１５
・・光エミッタ、１６・・光線ビーム、１７・・光セン
サ、１８・Φ光線ビーム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一連のブレードと吸入ノズルとを包含するダイナミ
ックポンプにおけるキャビテーションを連続的に測定す
る検知測定装置において、前記ポンプの前記吸入ノズル
の近傍に装架され光エミッタと光センサとを包含する光
プローブを有し、これら光エミッタと光センサとが前記
ブレードの先行縁部に完全に集中するように互いに或る
角度をなして傾斜させて配置されていることを特徴とす
る検知測定装置。 ２ 請求項１記載の検知測定装置において、前記光エミ
ッタと光センサとから成る光プローブが、透明な窓を端
部に有する気密密封の鋼管内に収容されており、この鋼
管が前記ポンプ吸入ノズルに設けた孔内に挿入され吸入
流体内に突出しないようにして固定されていることを特
徴とする検知測定装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT19519A/89 | 1989-02-22 | ||
| IT8919519A IT1228845B (it) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Rilevatore-misuratore in continuo della cavitazione nelle pompe dinamiche. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02248695A true JPH02248695A (ja) | 1990-10-04 |
Family
ID=11158715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2042319A Pending JPH02248695A (ja) | 1989-02-22 | 1990-02-22 | キャビテーションを連続的に測定する検知測定装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4990794A (ja) |
| JP (1) | JPH02248695A (ja) |
| DD (1) | DD294559A5 (ja) |
| DE (1) | DE4005503A1 (ja) |
| FR (1) | FR2643458B1 (ja) |
| GB (1) | GB2229524B (ja) |
| IT (1) | IT1228845B (ja) |
| RU (1) | RU1828517C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009209792A (ja) * | 2008-03-04 | 2009-09-17 | Ebara Corp | 水力機械の壊食予測方法、壊食予測装置 |
| JP2010101192A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Toshiba Corp | キャビテーション壊食予測方法およびキャビテーション壊食予測装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4028881A1 (de) * | 1990-09-12 | 1992-03-19 | Rheinhuette Gmbh & Co | Verfahren und einrichtung zum schutz einer foerdereinrichtung von trockenlauf |
| US7878052B2 (en) * | 2008-07-31 | 2011-02-01 | Perkins Engines Company Limited | High pressure cavitation system |
| GB2471908B (en) * | 2009-07-17 | 2011-11-16 | Hmd Seal Less Pumps Ltd | Non-intrusive vapour detector for magnetic drive pump |
| DE102010049138A1 (de) | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Ksb Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Pumpenüberwachung |
| US20160215778A1 (en) * | 2013-09-12 | 2016-07-28 | Ebara Corporation | Apparatus and method for alleviating and preventing cavitation surge of water supply conduit system |
| DE102013113904A1 (de) * | 2013-12-12 | 2015-06-18 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Pumpe |
| CN108443134B (zh) * | 2018-03-29 | 2023-08-01 | 广西大学 | 一种滚动活塞压缩机径向空化观测实验装置 |
| CN114251278B (zh) * | 2021-12-31 | 2023-12-08 | 湖南凯利特泵业有限公司 | 基于光电管的水泵叶轮汽蚀状况的观测装置及观测方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE789969A (ja) * | 1971-10-15 | 1973-02-01 | Euratom | |
| DE3225754A1 (de) * | 1982-07-09 | 1984-01-12 | Hülsbeck & Fürst GmbH & Co KG, 5620 Velbert | Verfahren zur schliesswirksamen wechselwirkung eines schluesselartigen teils mit einem schlossartigen teil |
| US4808092A (en) * | 1986-01-08 | 1989-02-28 | Saphirwerk Industrieprodukte | Precision reciprocating metering pump |
| US4915591A (en) * | 1986-01-08 | 1990-04-10 | Saphirwerk Industrieprodukte Ag | Reciprocating pump and control using outlet valve position sensors |
| GB2200991B (en) * | 1987-02-10 | 1991-01-16 | Nat Nuclear Corp Ltd | Detection of cavitation in pumps |
| DE3725754A1 (de) * | 1987-08-04 | 1989-02-16 | Busch Dieter & Co Prueftech | Einrichtung zum ueberwachen von pumpen auf gefaehrdung durch kavitation |
-
1989
- 1989-02-22 IT IT8919519A patent/IT1228845B/it active
-
1990
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