一种离心粘油泵试验台制造技术

一种离心粘油泵试验台，包括被测油泵与油箱，油箱底部与被测油泵的吸入口之间的管路上设有电动调节阀门和过滤消气器，油箱顶部与被测油泵排出口之间的管路上设有电动调节阀门和椭圆齿轮流量计；被测油泵通过联轴器经扭矩转速仪连接变频电机；油箱内设有冷却盘管和电加热器，油箱的侧壁上设有温度变送器，被测油泵的吸入口与排出口管路上各设置有一台温度变送器与一台压力变送器；扭矩转速仪、椭圆齿轮流量计以及所有的温度变送器与压力变送器均连接PLC控制器，PLC控制器的输出信号发送至电动调节阀门、电加热器以及变频电机；试验台还包括被测模型泵，通过同步运行PIV测速模块测得内流场。本实用新型专利技术操作方便，测量精确。

A test-bed for centrifugal viscous oil pump

A centrifugal viscous oil pump test bench consists of a measured oil pump and an oil tank, an electric regulating valve and a filter degasser are arranged on the pipeline between the bottom of the oil tank and the suction port of the measured oil pump, and an electric regulating valve and an elliptical gear flowmeter are arranged on the pipeline between the top of the oil tank and the discharge port of the measured oil pump; the measured oil pump passes through the coupling. Frequency conversion motors are connected by torque rotator; cooling coils and electric heaters are installed in the tank; temperature transmitters are installed on the side wall of the tank; temperature transmitters and pressure transmitters are installed on the suction and discharge pipes of the tested oil pump; torque rotator, elliptical gear flowmeter and all temperature transmitters are installed. PLC controller is connected with the pressure transmitter. The output signal of the PLC controller is sent to the electric regulating valve, electric heater and frequency conversion motor. The test bench also includes the model pump under test. The internal flow field is measured by running PIV speed measurement module synchronously. The utility model has the advantages of convenient operation and accurate measurement.

【技术实现步骤摘要】
一种离心粘油泵试验台
本技术涉及泵测试领域，具体涉及一种离心粘油泵试验台。
技术介绍
离心粘油泵广泛地应用于石油、化工行业，目前离心粘油泵的设计主要是依据性能换算曲线，将以一定粘度液体为工作介质时离心泵的性能参数换算成以清水为工作介质对应的性能参数，然后按清水介质进行离心粘油泵的设计，由于对于离心粘油泵的水力性能测试也是在水泵试验台上组织实施的，这种设计理念直接导致了试验结果的可靠性大打折扣。国内对离心粘油泵水力性能测试的实验装置鲜有研究，而水泵实验台存在着以下不足：(1)实验介质易混入空气，影响试验结果；(2)手动调节实验参数，降低了实验精度；(3)内流场分布无法获取。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种离心粘油泵试验台，不仅能够对离心粘油泵的外特性进行性能测试，而且能够对离心粘油泵内部流场的速度分布进行PIV测试，并对CFD的可靠性予以验证，操作方便，计量、调控精确，绿色且安全可靠。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：包括被测油泵与油箱，油箱的底部与被测油泵的吸入口之间通过试验管路连接，并且该试验管路上设有第一电动调节阀门和过滤消气器，油箱的顶部与被测油泵的排出口之间通过试验管路连接，并且该试验管路上设有第二电动调节阀门和椭圆齿轮流量计；所述的被测油泵通过联轴器经扭矩转速仪连接变频电机；所述的油箱内设有用于控制油温的冷却盘管和电加热器，油箱的侧壁上设有用于测量油温的温度变送器，被测油泵的吸入口与排出口所连接试验管路上各设置有一台温度变送器与一台压力变送器；所述的扭矩转速仪、椭圆齿轮流量计以及所有的温度变送器与压力变送器均连接PLC控制器的信号输入端，PLC控制器的输出信号发送至第一电动调节阀门、第二电动调节阀门、电加热器以及变频电机；试验台还包括被测模型泵，被测模型泵按照被测油泵的结构采用透明材料制成，其内部填充有示踪粒子，激光器产生一定频率的脉冲光并通过棱镜形成片光源从侧面投向被测模型泵，CCD相机从正面采集示踪粒子各个时刻下的图像，根据特定时间间隔下的示踪粒子位移变化计算得到速度信。所述油箱底部与被测油泵吸入口之间的试验管路上设置有手动球阀。位于油箱底部出液口的试验管路上设置有用于补偿管路热位移的第一金属软管；位于被测油泵吸入口的试验管路上设置有用于隔离主机振动及吸收沉降位移的第二金属软管。所述的油箱内部设置有用于保证油液出流稳定均匀的稳流栅。所述的油箱底部设置有用于取样及陈油放空的取样放空阀。被测油泵吸入口的温度变送器与压力变送器测量截面设在距吸入口2倍管径的直管段上游，被测油泵排出口的温度变送器与压力变送器测量截面设在距排出口2倍管径的直管段下游。所述的试验管路采用DN60的20#无缝钢管，连接形式采用焊接或法兰连接。所述被测模型泵内的试验油品采用工业白油，示踪粒子选用空心玻璃球，被测模型泵的内部涂成黑色。所述油箱的顶部设置有用于过滤进入油箱内部空气中杂质的空气滤清器。与现有技术相比，本技术具有如下的有益效果：当被测油泵稳定运行时，椭圆齿轮流量计将流量信号传递给PLC控制器，被测油泵吸入口与排出口的压力、温度变送器分别对被测油泵的进出口压力和温度进行采集，并将信号传递给PLC控制器，通过PLC控制器对第一电动调节阀和第二电动调节阀进行调节，被测油泵吸入口与排出口的压力、温度变送器传递到PLC控制器的信号发生相应变化，由此实现对管路中温度、压力和流量信号的采集与控制。当被测油泵稳定运行时：扭矩转速仪将扭矩转速值转化为电信号传递给PLC控制器，从而完成扭矩转速信息的采集；PLC控制器把频率信号传递给变频电机，变频电机又将当前频率信号反馈给PLC控制器，由PLC控制器对其频率信号进行采集，实现对其频率的控制；电加热器接受PLC控制器的电加热信号，开始对油箱内的油品进行加热，通过温度变送器将温度值转换为电信号传递给PLC控制器，从而实现油温的控制；将被测油泵替换为被测模型泵，启动激光器及CCD相机，实现对被测油泵内流场分布的实时监测。本技术不仅能够对离心粘油泵的外特性进行性能测试，而且能够对离心粘油泵内部流场的速度分布进行PIV测试，并对CFD的可靠性予以验证，进而指导离心粘油泵的水力设计与优化，该试验台操作方便，计量、调控精确，抗干扰性能力强，操作过程绿色且安全可靠。附图说明图1本技术的整体结构示意图；图2本技术PIV速度场测量原理示意图；图3本技术的控制系统框图；附图中：1-油箱；2-冷却盘管；3-稳流栅；4-电加热器；5-取样放空阀；6-第一金属软管；7-手动球阀；8-第一电动调节阀门；9-过滤消气器；10-第二金属软管；11-被测油泵；12-扭矩转速；13-变频电机；14-椭圆齿轮流量计；15-第二电动调节阀门；16-空气滤清器；17-试验管路；18-激光器；19-CCD相机；20-被测模型泵；21-示踪粒子；22-棱镜；23-片光源。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。参见图1-2，本技术在结构上包括被测油泵11与油箱1。油箱1的底部与被测油泵11的吸入口之间通过试验管路17连接，该试验管路17上设有手动球阀7、第一电动调节阀门8和过滤消气器9；油箱1的顶部与被测油泵11的排出口之间通过试验管路17连接，该试验管路17上设有第二电动调节阀门15和椭圆齿轮流量计14。被测油泵11通过联轴器经扭矩转速仪12连接变频电机13，油箱1内设有用于控制油温的冷却盘管2和电加热器4，油箱1的侧壁上设有用于测量油温的温度变送器，被测油泵11的吸入口与排出口所连接试验管路17上各设置有一台温度变送器与一台压力变送器，被测油泵11吸入口的温度变送器与压力变送器测量截面设在距吸入口2倍管径的直管段上游，被测油泵11排出口的温度变送器与压力变送器测量截面设在距排出口2倍管径的直管段下游。扭矩转速仪12、椭圆齿轮流量计14以及所有的温度变送器与压力变送器均连接PLC控制器的信号输入端，PLC控制器的输出信号发送至第一电动调节阀门8、第二电动调节阀门15、电加热器4以及变频电机13。本技术的离心粘油泵试验台还包括被测模型泵20，被测模型泵20按照被测油泵11的结构采用透明材料制成，其内部填充有示踪粒子21，激光器18产生一定频率的脉冲光并通过棱镜22形成片光源23从侧面投向被测模型泵20，CCD相机19从正面采集示踪粒子21各个时刻下的图像，根据特定时间间隔下的示踪粒子21位移变化计算得到速度信。本技术的过滤消气器9用于分离排除含在油品中的气体，并能过滤油品中含有的杂质，从而保证被测油泵11的吸入性能以及椭圆齿轮流量计14的计量精度。试验管路17采用DN60的20#无缝钢管，连接形式采用焊接或法兰连接，在油箱1侧壁上还设有玻璃管液位计，以方便读出油箱内的液位高度。PIV速度场测量模块中被测模型泵20内的试验油品采用工业白油，示踪粒子21选用空心玻璃球，具有较好的流动跟随性。CCD相机19置于和片光源23照亮区域垂直的位置，被测模型泵20的内部涂成黑色，包括叶片及蜗壳反光强烈的非测试区域，示踪粒子21以黑暗背景下一定大小的亮点表现出来，图像的信噪比能够得到提高。油箱1底部出液口的试验管路17上设有用于补偿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离心粘油泵试验台，其特征在于：包括被测油泵(11)与油箱(1)，油箱(1)的底部与被测油泵(11)的吸入口之间通过试验管路(17)连接，并且该试验管路(17)上设有第一电动调节阀门(8)和过滤消气器(9)，油箱(1)的顶部与被测油泵(11)的排出口之间通过试验管路(17)连接，并且该试验管路(17)上设有第二电动调节阀门(15)和椭圆齿轮流量计(14)；所述的被测油泵(11)通过联轴器经扭矩转速仪(12)连接变频电机(13)；所述的油箱(1)内设有用于控制油温的冷却盘管(2)和电加热器(4)，油箱(1)的侧壁上设有用于测量油温的温度变送器，被测油泵(11)的吸入口与排出口所连接试验管路(17)上各设置有一台温度变送器与一台压力变送器；所述的扭矩转速仪(12)、椭圆齿轮流量计(14)以及所有的温度变送器与压力变送器均连接PLC控制器的信号输入端，PLC控制器的输出信号发送至第一电动调节阀门(8)、第二电动调节阀门(15)、电加热器(4)以及变频电机(13)；试验台还包括被测模型泵(20)，被测模型泵(20)按照被测油泵(11)的结构采用透明材料制成，其内部填充有示踪粒子(21)，激光器(18)产生一定频率的脉冲光并通过棱镜(22)形成片光源(23)从侧面投向被测模型泵(20)，CCD相机(19)从正面采集示踪粒子(21)各个时刻下的图像，根据特定时间间隔下的示踪粒子(21)位移变化计算得到速度信。...

【技术特征摘要】
1.一种离心粘油泵试验台，其特征在于：包括被测油泵(11)与油箱(1)，油箱(1)的底部与被测油泵(11)的吸入口之间通过试验管路(17)连接，并且该试验管路(17)上设有第一电动调节阀门(8)和过滤消气器(9)，油箱(1)的顶部与被测油泵(11)的排出口之间通过试验管路(17)连接，并且该试验管路(17)上设有第二电动调节阀门(15)和椭圆齿轮流量计(14)；所述的被测油泵(11)通过联轴器经扭矩转速仪(12)连接变频电机(13)；所述的油箱(1)内设有用于控制油温的冷却盘管(2)和电加热器(4)，油箱(1)的侧壁上设有用于测量油温的温度变送器，被测油泵(11)的吸入口与排出口所连接试验管路(17)上各设置有一台温度变送器与一台压力变送器；所述的扭矩转速仪(12)、椭圆齿轮流量计(14)以及所有的温度变送器与压力变送器均连接PLC控制器的信号输入端，PLC控制器的输出信号发送至第一电动调节阀门(8)、第二电动调节阀门(15)、电加热器(4)以及变频电机(13)；试验台还包括被测模型泵(20)，被测模型泵(20)按照被测油泵(11)的结构采用透明材料制成，其内部填充有示踪粒子(21)，激光器(18)产生一定频率的脉冲光并通过棱镜(22)形成片光源(23)从侧面投向被测模型泵(20)，CCD相机(19)从正面采集示踪粒子(21)各个时刻下的图像，根据特定时间间隔下的示踪粒子(21)位移变化计算得到速度信。2.根据权利要求1所述的离心粘油泵试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕智高，杨军虎，贾冰，逄仁刚，王永越，石念军，王伟，韩宾，
申请(专利权)人：榆林学院，
类型：新型
国别省市：陕西,61