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一、概    述

系統為回轉動力泵（離心泵、混流泵、軸流泵）水力性能及汽蝕試驗設計，根據GB/T 3216的要求，測量回轉動力泵的水力性能和汽蝕試驗參數，打印試驗報告，繪制各種性能曲線。系統可以完成的測量項目：泵的輸入轉速、扭矩、進水及出水壓力、溫度、出水流量、揚程、汽蝕余量、大氣溫度壓力等，可根據國標或用戶要求定制輸出報表和曲線格式。系統在計算機上構建，所有傳感器輸出信號通過各種采集卡（轉矩轉速功率測量卡、A/D卡）直接接入計算機，控制信號由計算機通過各種控制卡（I/O卡、D/A卡）直接控制機構動作。

本系統由控制柜和試驗臺架組成（圖1）。

（一）控制柜

1. 15`觸摸屏工業控制計算機

2. 變頻器及電機速度控制系統

3. 出口流量控制系統

4. HCNJ-101扭矩傳感器測量系統

5. 智能模擬量采集模塊

6. 傳感器、控制器電源模塊

可外加 打印機

（二）試驗臺架

1．安裝底座機械平臺

2．HCNJ-101扭矩傳感器

3．電機

4．活動式水泵裝夾架

5．連軸節、支撐架、接線端子

6、各種測量傳感器

7、水泵及其輔助系統

二、功能及技術指標

（一）系統功能

1、系統能對水泵進行性能及汽蝕試驗。

2、系統能對水泵的特定點進行測試。

3、系統能實時顯示水泵的流量、人口壓力、出口壓力、速度頭、人口溫度、出口溫度、揚程、轉矩、轉速、輸入功率、輸出功率、效率、汽蝕余量以及換算到標準狀況下的流量、揚程、輸入功率、效率、汽蝕余量等國標要求的測量參數。

4、系統能對一些重要測量參數分別進行上、下限報警，報警值可任意設定。

6、系統可以對測試數據進行連續存儲或按使用者的意愿進行選點存儲。

7、系統在“選點測量”方式下，能實時顯示采集數據和曲線。

8、系統可將測試結果進行性能及汽蝕曲線繪制。

9、系統對于各種參數的設置具有記憶功能，只需輸入一次即可。

10、允許數據編輯、修改，系統具有歷史數據回放功能。

11、系統可以通過打印機對測試結果進行數據、曲線打印。

12、系統的整個功能具有菜單和快捷鍵雙重操作。

13、系統在WINDOWS環境下運行，界面生動、美觀。

（二）技術指標

1、 壓力測量精度：±0.5%FS

2、 溫度測量精度：±0.5%FS

3、 流量測量精度:  ±0.5%FS

4、 轉矩測量精度：優于±1%FS

5、 轉速測量精度:  50r/min以上±0.1%, 50r/min以下±0.5%

6、 報警數值范圍：任意設定上限和下限。

三、結構概述

1、試驗臺架：

由安裝底座機械平臺、測量傳感器、電機、待測水泵及其輔助系統、升降機構等組成。（見圖2：水泵試驗臺架示意圖，以2000Nm扭矩傳感器及配套設備為例）

2、控制柜：

由臥式或立式機柜構成，內部裝有15`觸摸屏工業控制計算機、出口流量控制系統、變頻器及電機速度控制系統、智能模擬量采集模塊、CYT-30扭矩傳感器測量系統、傳感器、控制器電源模塊等。

3、流量測量控制系統：（本部分可以根據用戶的要求是否加入，用戶也可以采用手動調節的方法）

（1）、由計算機利用D/A模塊調整控制器輸出電流大小，實現計算機自動加載。

（2）、控制器單元：利用PID調節模塊輸出電流，進行精確調整。

設定值與反饋相比較，通過比例（P）、積分（I）、微分（D） 調節固態繼電器，控制脈寬來調節電流的大小，當設定值保持不變時，電流保持不變（恒流源），由于固態繼電器內部采用場效應管做開關元件，無機械動作，不產生電火花干擾，故可靠性高。

4、聯軸器：

采用剛性連接（法蘭、軸套），從而保證測量精度

5、傳感器：

HCNJ-101扭矩傳感器測量水泵輸入轉速和扭矩，壓力傳感器、溫度傳感器、流量傳感器測量壓力、溫度和流量。

6、安裝底座、升降機構：

底座采用標準平臺，平臺上有標準的T型槽，表面光潔。平板的安裝不平度小于0.05mm。底座穩固，避免過大震動，否則將造成數據測試不準。

升降機構由20—30mm鋼材和M16～M30螺桿螺帽構成。升降時，調節螺帽即可完成。測試時，一定要緊固升降機構，防止過大震動。安裝時，根據水泵高度，調節升降鋼板。注意同軸度，避免傳感器變形而產生的附加彎矩。當存在彎矩時，不僅會降低測試精度，在某些情況下，甚至可能損壞變形軸，具體方法：先連接好水泵，不要緊固水泵底座，用手轉動傳感器、水泵應平穩，不應有稍微移動。轉動時，手感要平穩，如果安裝同軸度未達到，調節升降鋼板，直至達到要求。最后緊固水泵和升降鋼板螺柱。

7、電機轉速控制：（本部分可以根據用戶的要求是否加入）

電機轉速控制由計算機控制變頻調速器實現，可以是數字控制接口，也可以是模擬控制接口。

四、系統軟件界面

五、系統的設備清單

控制柜（包括計算機、參數測量控制系統等）

控制柜、計算機、變頻器及電機速度控制系統、壓力、溫度、流量信號調理、扭矩傳感器信號調理、A/D卡、D/A卡等

測試臺架（扭矩傳感器、電量傳感器、水泵裝卡架等）        

扭矩傳感器、電機、測量傳感器、機械平臺及機加工件、聯軸器等安裝底座機械平臺、水泵及其輔助系統

系統軟件                      

調試

其他（控制柜接線、信號線、電源線、控制導線等）    

六、完成時間

30天

應用現場圖：