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1、LOGO泵（流体输送设备监测）泵（流体输送设备监测）过程流体机械及控制过程流体机械及控制第六节流体输送设备监测?性能参数监测性能参数监测?振动参数监测振动参数监测?泵的性能和气蚀实验泵的性能和气蚀实验?压缩机实验压缩机实验菜单菜单一性能参数监测温度温度转速转速 流量流量功率功率压力压力性能参数性能参数菜单菜单1流量的测量? 基本工作原理基本工作原理 一般工业用或实验室用的液体流量计是通过某种中间一般工业用或实验室用的液体流量计是通过某种中间 转换元件或机构，将管道中流动的液体流量转换成压差、转换元件或机构，将管道中流动的液体流量转换成压差、 位移、力、转速等参量，然后再将这些参量转换成电量，位
2、移、力、转速等参量，然后再将这些参量转换成电量， 从而得到与液体流量成一定函数关系（线性或非线性）的从而得到与液体流量成一定函数关系（线性或非线性）的 电量（模拟或数字）输出。电量（模拟或数字）输出。? 流量计分类流量计分类5差压式流量计5转子流量计5涡轮流量计5容积式流量计菜单菜单1)差压式流量计? 差压式流量计差压式流量计 差压式流量计差压式流量计 是在管道中安装某种节流元是在管道中安装某种节流元 件（孔板、喷嘴、文杜里管件（孔板、喷嘴、文杜里管 等），当液体流过节流元件等），当液体流过节流元件 时，在它前后形成与流量成时，在它前后形成与流量成 一定函数关系的压力差，通一定函数关系的压力差
3、，通 过测量此压力差，即可确定过测量此压力差，即可确定 通过的流量。因此，这种流通过的流量。因此，这种流 量计主要由节流元件和差压量计主要由节流元件和差压 计（或差压变送器）两部分计（或差压变送器）两部分 组成。组成。菜单菜单2)转子流量计?它是利用流体流动的节流原理工作的流量测量装它是利用流体流动的节流原理工作的流量测量装 置。置。菜单菜单3)涡轮流量计? 涡轮转轴的轴承由固定在壳体上的导流器所支承。流体顺涡轮转轴的轴承由固定在壳体上的导流器所支承。流体顺 着导流器流过涡轮时，推动叶片使涡轮转动，其转速与流着导流器流过涡轮时，推动叶片使涡轮转动，其转速与流 量q量qv v成一定的函数关系，通
4、过测量转速即可确定对应的流成一定的函数关系，通过测量转速即可确定对应的流 量q量qv v。菜单菜单式中式中f f输出脉冲信号的频率（Hi）;输出脉冲信号的频率（Hi）;表示频率一流量转换关系的仪表常表示频率一流量转换关系的仪表常数（脉冲数/m数（脉冲数/m3 3）。）。? 涡轮流量计出厂时是以水定度的。以水作为工作介质时，每种规格的涡轮流量计出厂时是以水定度的。以水作为工作介质时，每种规格的流量计在规定的测量范围，以一定的精确度保持这种线性关系。当被流量计在规定的测量范围，以一定的精确度保持这种线性关系。当被测流体的运动粘度小于5X10-6m2s时，在规定的流量测量范围内，可测流体的运动粘度小
5、于5X10-6m2s时，在规定的流量测量范围内，可直接使用厂家给出的仪表常数，不必另行定度。如果被测流体的粘直接使用厂家给出的仪表常数，不必另行定度。如果被测流体的粘度较大，在厂家提供的流量测量范围内上述线性关系不成立（特大口度较大，在厂家提供的流量测量范围内上述线性关系不成立（特大口径的流量计除外），仪表常数随液体的温度（或粘度）和流量的不径的流量计除外），仪表常数随液体的温度（或粘度）和流量的不同而变化。在这种情况下流量计必须重新定度。同而变化。在这种情况下流量计必须重新定度。/fqv=菜单菜单菜单菜单4)容积式流量计? 容积式流量计实际上就是某种形式的容积式液动机。液体容积式流量计实际上
6、就是某种形式的容积式液动机。液体 从进口进人液动机，经工作容腔，由出口排出，使得液动从进口进人液动机，经工作容腔，由出口排出，使得液动 机轴转动。对于一定规格的流量计来说，输出轴每转一周机轴转动。对于一定规格的流量计来说，输出轴每转一周 所通过的液体体积是恒定的，此体积称为流量计的每转排所通过的液体体积是恒定的，此体积称为流量计的每转排 量。测量输出轴的平均转速，可得到平均流量值；而累计量。测量输出轴的平均转速，可得到平均流量值；而累计 输出轴的转数，即可得到通过液体的总体积。输出轴的转数，即可得到通过液体的总体积。菜单菜单2压力的测量?弹性式压力敏感元件弹性式压力敏感元件?常用压力传感器常用
7、压力传感器?扩散硅压力变送器扩散硅压力变送器菜单菜单1)弹性式压力敏感元件? 某种特定形式的弹性元件，在被测流体压力的作用下，将某种特定形式的弹性元件，在被测流体压力的作用下，将产生与被测压力成一定函数关系的机械变位（或应变）。产生与被测压力成一定函数关系的机械变位（或应变）。这种中间机械量可以通过各种放大杠杆或齿轮副等转换成这种中间机械量可以通过各种放大杠杆或齿轮副等转换成指针的偏转，从而直接指示被测压力的大小。中间机械量指针的偏转，从而直接指示被测压力的大小。中间机械量也可通过各种位移传感器（以应变为中间机械量时测可通也可通过各种位移传感器（以应变为中间机械量时测可通过应变片）及相应的测量
8、电路转换成电量输出。由此可过应变片）及相应的测量电路转换成电量输出。由此可见，感受压力的弹性敏感元件是压力计和压力传感器的关见，感受压力的弹性敏感元件是压力计和压力传感器的关键元件。键元件。? 通常采用的弹性式压力敏感元件有波登管、膜片和波纹管通常采用的弹性式压力敏感元件有波登管、膜片和波纹管三类三类菜单菜单菜单菜单2常用压力传感器应变式压力传感器应变式压力传感器压电式压力传感器压电式压力传感器压阻式压力传感器压阻式压力传感器菜单菜单1)应变式压力传感器菜单菜单2)压阻式压力传感器菜单菜单3)压电式压力传感器菜单菜单扩散硅压力变送器? 被测流体的压差（或压力）作用到隔离膜片上，通过充满内腔的密
9、封被测流体的压差（或压力）作用到隔离膜片上，通过充满内腔的密封液（硅油）传递给硅压阻力敏芯片上，在硅片两侧压差的作用下，使液（硅油）传递给硅压阻力敏芯片上，在硅片两侧压差的作用下，使硅片上的桥路电阻产生一个与压差成正比的电阻变化，当桥路用恒流硅片上的桥路电阻产生一个与压差成正比的电阻变化，当桥路用恒流源供电，其电阻的变化由桥路转变为电信号，该电信号通过电路的检源供电，其电阻的变化由桥路转变为电信号，该电信号通过电路的检测、补充、调整和放大，产生一个与压差成线性对应关系的4-20mA直测、补充、调整和放大，产生一个与压差成线性对应关系的4-20mA直流标准输出信号。流标准输出信号。隔离膜片隔离膜
10、片基准电压基准电压恒流源恒流源差动放大差动放大补偿电阻补偿电阻硅压阻芯片硅压阻芯片反极性保护反极性保护后级放大后级放大输入信号输入信号菜单菜单3功率的测量?电量变送器电量变送器?天平称重法天平称重法?瓦特表读数瓦特表读数菜单菜单4转速的测量磁阻式磁电传感器菜单菜单动圈式磁电传感器菜单菜单5温度的测量热电阻热电阻温度变送器温度变送器热电偶热电偶菜单菜单二振动参数的监测速度速度速度速度位移位移位移位移加速度加速度加速度加速度菜单菜单1位移电涡流式传感器 菜单菜单2速度电磁式传感器菜单菜单3加速度压电式传感器 菜单菜单三泵的性能和气蚀实验泵的性能实验泵的性能实验泵的气蚀实验泵的气蚀实验菜单菜单1泵的
11、性能实验?实验目的实验目的?实验装置实验装置?监测仪器监测仪器?实验步骤实验步骤?实验报告实验报告菜单菜单1)实验目的?通过实验深入了解水泵的性能通过实验深入了解水泵的性能?掌握水泵特性曲线的测定方法掌握水泵特性曲线的测定方法?了解水泵装置的结构与操作使用方法了解水泵装置的结构与操作使用方法?通过泵的特性曲线的实例来验证泵特性理论通过泵的特性曲线的实例来验证泵特性理论菜单菜单2)实验装置菜单菜单水罐 菜单菜单上海三星水泵厂生产的IS50-32-200泵，转速为2900r/min。 菜单菜单3)监测仪器采用上海自动化仪表九厂生产的LWGY 型涡轮流量变松器（传感器和转换器）菜单菜单? 泵的轴功率
12、可以通过测定转泵的轴功率可以通过测定转 速n和扭转力矩M得出，也可速n和扭转力矩M得出，也可 测量与泵直联的电机输入功测量与泵直联的电机输入功 率再乘以电机效率得到。率再乘以电机效率得到。? 利用ZJ型转矩转速传感器与利用ZJ型转矩转速传感器与 二次仪表PY型转矩转速测量二次仪表PY型转矩转速测量 仪配套，可直接测出泵轴的仪配套，可直接测出泵轴的 转速和扭矩，于是泵轴功率转速和扭矩，于是泵轴功率 Pa为Pa为9550MnPa=菜单菜单选用上海转速表生产 的SZMB-5磁电转速传 感器和48T100转 速数字显示仪菜单菜单控制仪表箱 菜单菜单选用上海自动化仪表一厂生产的 SH2188GP/AP型
13、扩散硅压力变送器 菜单菜单4)实验步骤? 在注水前先关闭泵体下的放水阀。检查泵的出口调节阀门在注水前先关闭泵体下的放水阀。检查泵的出口调节阀门是否处于微开状态，然后完全打开进口阀，使泵内注满是否处于微开状态，然后完全打开进口阀，使泵内注满水。水。? 检查水泵的一般机械情况。检查水泵的一般机械情况。? 启动电机：合上水泵电源的空气开关，按一下电磁启动开启动电机：合上水泵电源的空气开关，按一下电磁启动开关的启动按钮。电机即启动。启动后，打开泵的出口关的启动按钮。电机即启动。启动后，打开泵的出口阀门，水泵就立即出水，如果没有出水，则表示泵内空气阀门，水泵就立即出水，如果没有出水，则表示泵内空气还未排
14、尽，应停泵重新注水。还未排尽，应停泵重新注水。菜单菜单? 在水泵运转正常后，将出水阀门开至最大，检查各个仪表在水泵运转正常后，将出水阀门开至最大，检查各个仪表 的读数显示情况。测量时由最大的读数做起，在最大流量的读数显示情况。测量时由最大的读数做起，在最大流量 与零流量之间测5-8个工况点，并尽量使每两个点之间的与零流量之间测5-8个工况点，并尽量使每两个点之间的 流量间距相等。流量间距相等。? 对于每一个工况点，应该纪录泵出口压力，泵进口压力，对于每一个工况点，应该纪录泵出口压力，泵进口压力， 电机输入功率，电机的转速，泵的流量。电机输入功率，电机的转速，泵的流量。? 测量完毕后，将出口阀门
15、关至微开状态，按一下电磁开关测量完毕后，将出口阀门关至微开状态，按一下电磁开关 的停止按钮，使泵停止工作，并切断水泵电源的空气断路的停止按钮，使泵停止工作，并切断水泵电源的空气断路 器。器。? 试验完毕后，将泵的进水管的阀门关闭，同时打开泵下体试验完毕后，将泵的进水管的阀门关闭，同时打开泵下体 的放水阀。的放水阀。菜单菜单泵特性计算方法?水泵扬程水泵扬程)210()210(2 1 1512 2 262 12gVZgP gVZgPHHH+=H1泵入口总水头(m) H2泵出口总水头(m) P1泵入口绝对压力，为显示仪表的读数 P2泵出口绝对压力，为显示仪表的读数加上大气压(Mpa) Z1泵的基准水
16、平面至泵入口压力的距离。(m) Z2泵的基准水平面至泵出口压力的距离。(m) V1泵进口水流速度。(m/s) V2泵出口水流速度。(m/s)2/cmkg菜单菜单? 水泵流量水泵流量 由涡轮传感器测量，之后通过转换器，将频率信号转由涡轮传感器测量，之后通过转换器，将频率信号转 换成标准的4-20毫安的电流信号。换成标准的4-20毫安的电流信号。? 水泵轴功率Pa水泵轴功率Pa 由电机功率的仪表读出后，乘以系数0.85，就为水泵由电机功率的仪表读出后，乘以系数0.85，就为水泵 的轴功率。的轴功率。? 水泵输出功率水泵输出功率 P Pu u=QgH/1000=QgH/1000(KW)(KW)? 水泵效率水泵效率 =1000 Pu/ Pa=1000 Pu/ Pa(%)(%)菜单菜单?额定转速n额定转速nspsp时的特性时的特性5折合流量折合流量Q Q0 0=Qn=Qnspsp/n/n(m(m3 3/h)/h)5折合扬程折合扬程H H0 0=H(n=H(nspsp/n)/n)2 2(m)(m)5折合轴功率折合轴功率PaPa
