离心泵试验毕业论文.doc

目目 录录 目录 1 1 引言： .2 1.1 现代水泵测试技术的发展 .2 1.2 水泵实验台对电器设备的要求 .3 2 水泵性能参数的测定 .4 2.1 流量测量 .4 2.2 扬程测量 4 2.3 功率测量 .4 2.4 转速测量 .5 2.5 气蚀实验 .5 3 硬件系统的建立 .6 3.1 流量传感器原理及其性能 .7 3.2 压力传感器测量原理及其性能 .9 3.2.1 金属应变片结构（如图 3-6） .9 3.3 转速传感器测量原理及其性能 10 3.4 计算机和传感器间的接口技术 11 3.5 实验台的计算机硬件装配原理 12 4 测试界面及软件设计 13 4.1vb 编程流程图.14 4.2 界面的设计15 4.3vb 编辑程序.15 5 数据的分析计算及误差分析 16 5.2 实验数据输出18 5.3 误差分析 19 5.3.1 测量中可能导致误差的来源 19 5.3.2 测量误差的估算 19 6 结束语 21 9 参考文献： 22 1 1 引言：引言： 1.11.1现代水泵测试技术的发展现代水泵测试技术的发展 在水泵中离心泵、混流泵和轴流泵广泛用于石油、化工、矿山、冶金、机械、 电力、医疗、卫生、水利、航海、航空、航天等国民经济各个部门。各种不同 的工作条件对水泵提出了不同的（有的是很苛刻的）要求。为适应各种不同的 工作条件，各国都大力研究与开发了各种系列、型号、规格的泵。对重要装置， 例如化工流程、火电、核电、舰船、飞机、火箭等用的泵都进行专门精心设计 制造。就我国而言，泵技术发展今非夕比，已形成 100 多个泵产品系列。 泵产品一般需进行全尺寸真机试验，用清水作介质，也有用真实介质的。 同时，为进行泵的研究与开发需进行水力模型试验。泵试验及其测试技术水平 在一定程度上可表征泵研究、开发、制造水平。国内外泵制造厂家、科研设计 单位一般都具有泵试验台。我过把能否进行国际标准 iso 2858 单级单吸离心泵 试验，作为泵制造厂家生产许可人证的重要依据之一。国外最大的是美国太平 泵公司汽轮机驱动的 20000kw 泵试验台。我国最大的泵试验台为 5500kw。当代 泵试验及其测试技术发展有以下趋势。 国际标准化组织先后指定了关于离心泵、混流泵和轴流泵试验方法的三个 标准，并在全世界推行： a 级，精密级， iso/dis 5189 b 级，工程级，iso 3555 c 级，工程级，iso 2548 b 级和 c 级一般用于验收试验或出厂试验。a 级用于水利模型研究试验，重 要产品验收试验。 微机对试验数据进行自动采集与处理是普遍发展趋势。微机在测试技术中 的应用，既可提高测试精度，又可节省人力，还可以减少人为读数误差，更好 保证测试数据的客观性和可靠性。国外微机测试已经普及，我国仅一部分泵试 验台实现了微机测试。泵试验的自动化除可节省人力外，还可以提高测试精度 和试验质量。例如，离心泵能量试验一般要求一条能量试验特性曲线至少 13 个 流量点。实现试验自动化，可按照要求在试验过程中自动快速分点。由于泵试 验自动化设备投资较大，在一般情况下也不是非要不可，因此泵试验自动化发 展较慢。 鉴于 a 级试验台的一次投资费和试验费比起 b 级和 c 级来有明显的增加， 因此 a 级试验只有在适合和必要的条件下才能进行。目前的 a 级（草案）试验 标准是 1981 年国际标准化组织 iso/tc 115 泵委员会提出的。 随着现代工业 、农业和城市建设的蓬勃发展，各种类型的水泵很多，其规 模和投资越来越大，性能要求不断提高 ：由于液体在水泵内流动情况十分复 杂，运行工况因时因地都有变化，要确保水泵在较高的效率范围内运行，就必 须了解水泵性能变化规律 ，及时检测水泵性能参数，掌握水泵的实际性能曲 线，更好地为生产实践服务，并且达到节能的目的。原先的水泵试验测试装置 都是机械式读表，人工 目测所测量的数据误差较大 ；由于不同仪表安装在不 同位置，所得到的数据不是同时的，也给测量数据带来一定的误差；并且所得 到的数据要经人工计算和绘制图形，要耗费较多的人力，绘制的曲线也不规范。 而采用微机控制，则可以较好地解决这一问题。 1.21.2 水泵实验台对电器设备的要求水泵实验台对电器设备的要求 泵在试验过程中，有时泵的性能参数值是预测的，实际数值要靠试验来 获得，特别是功率往往容易超载，或是机加工，装配及给定某些间隙尺寸等 要素。是泵试验时产生抱死现象等。所以对泵试验室电器设备提出如下要求， 以确保泵试验顺利进行。 1） 电机起动，最好采用软起动，如采用降压起动补偿器等，并且最好是不同 功率电动机采用不同规格降压起动补偿器，一旦电动机抱死时，可自动跳闸， 避免电动机电流过大而损坏，起自动保护作用。 2） 由于泵实验中经常发生功率超载，所以在实验室电器系统中应设置总开关， 并有良好的接地系统 3 ）不要把实验室的所有降压启动补偿器都连接在一个配电屏上，否则一台泵 的驱动电动机跳闸会影响其他泵的实验，所以最好采用多个配电屏。 4）实验室电气总容量的配备，应考虑到打算开动电气设备的总容量和最大电气 设备额定功率的 1。5-2 倍，两者中取大者，若直接起动，则应在 2 倍以上。 5）实验室电力电缆的选用：固定安装的最好采用嵌装防水电缆；连接电动机的 电缆最好采用胶皮电缆。 6） 照明，吊车，仪器仪表（包括计算机）用电与动力用电应分开。 7） 有高温高压实验台的实验室最好备用两路电源，或有紧急备用电源。 2 水泵性能参数的测定水泵性能参数的测定 2.12.1 流量测量流量测量 水泵流量的测量通过 lwgy 型涡轮流量传感器转换为频率为 2o3000hz 的 近似方波的脉冲信号传递给 xsj-39ak 型数字流量积算仪，然后经过流量积算仪 的处理并输出 420ma 的直流电流信号，电流信号再经过电阻转换为电压信号 输入多功能数据采集卡。 2.22.2 扬程测量扬程测量 水泵进口压力、出口压力通过两个压阻式压力变送器来测量，压力变送器 将采集到的信号转换成 420ma 的直流电流信号，电流信号经过电阻转换为电 压信号输入多功能数据采集卡。 2.32.3 功率测量功率测量 目前广泛采用有两种方法： (1)电测功方法：选用高精度电流电压互感器以及功率变送器，精度选择 0.2 级。可以满足高压或低压范围的水泵驱动电机的功率的测量。根据标准规定采 用电测方法测量功率，水泵试验精度可达到 b 级精度。 (2)扭矩测功法：采用扭矩测功法，同时测量输出功率和转速，测量精度可 达 0.5%级。采用扭矩测量功率，水泵实验精度可达到 b 级精度。 本系统采取扭矩测功法，通过转矩转速传感器转换成模拟电压信号输入型 微机扭矩仪，然后通过微机扭矩仪进行数据处理，输出转矩、功率、转速信息。 2.42.4 转速测量转速测量 利用磁电式转速传感器进行测量，即利用线圈在永久磁场中作相对运动切 割磁力线产生与振动速度成正比的电压信号，然后输入多功能数据采集卡。 2.52.5 气蚀实验气蚀实验 泵的汽蚀余量泵是否发生汽蚀，常用汽蚀余量判断。泵进口处单位重量液 体所具有的超过工作温度下液体汽化压力的剩余能量，称为有效汽蚀余量，以 h 表示，它仅决定于泵吸人侧管路中的绝对压力、能量损失和水温，而与泵 本身无关，其值越大越不易汽蚀。液体从泵进口到泵内最低压力点的压力降， 称为必须汽蚀余量，也就是为保证泵不发生汽蚀，在泵进口处单位重量液体所 必需具有的超过工作温度下液体汽化压力的剩余能量，即要求装置提供的最小 装置汽蚀余量，以h 表示。它与泵内的流动情况有关，是由泵本身决定的， 与装置参数无关，仅与泵进口部分的运动参数有关。泵的h 越小，表示泵进 口压力降小，其装置提供的h 就可以小，因而泵的抗汽蚀性能就越好。为了 不发生汽蚀，在运