离心泵系统高精度测试技术研究与工程实现

发布时间：2017-03-26 17:06

  本文关键词：离心泵系统高精度测试技术研究与工程实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：离心泵以其效率高、性能范围宽广、结构简单、性能平稳、容易操作和维护等特点,在国民经济各部门中得到了广泛应用。离心泵新产品研发和产品出厂过程中,都必须借助于水力性能试验的方法测出其相关参数并绘制成关系曲线,因此,水力试验在离心泵生产和研发中具有极其重要的地位。离心泵水力试验精度受试验系统、测控系统、试验方法和数据分析处理方法等诸多方面的综合影响,从以上几个方面系统的研究提高离心泵测试系统整体测试精度的方法,具有重要的现实价值和工程意义。本文通过对已有离心泵测试技术的分析和作者所参与的多个离心泵测试项目的总结,分别从优化试验系统设计、提高测控系统测量精度、优化试验方法及数据分析处理方法等角度,对提高离心泵测试系统整体测量精度进行了研究。通过对离心泵开式试验系统、闭式试验系统进行分析,从工程实际角度对提高试验系统测量截面的流速和压力均匀性、减少装置引起的涡旋等不利流态进行研究,提出了通过试验系统的优化设计以提高测试系统整体测量精度的方法,并根据工程实例进行了验证和分析。开发了基于PLC的高精度测控系统,从测量方法、仪表选型、抗干扰设计和安装以及仪表校正等方面,对实现离心泵测试系统各参数的高精度测试进行了分析和研究。同时,开发了基于无线扭矩传感器的井下潜油电泵无线扭矩测试系统,解决了转轴上信号出线难、深井试验长电缆传输过程的电磁干扰严重等问题。开发了适用于变频电源等复杂电磁环境下实现电参数高精度测试的变频测功系统,有效地解决了复杂电磁环境下常规电参数测量仪表无法使用、测量精度很低以及电磁干扰严重等问题,并通过工程实例进行了试验验证。研究和分析了基于扭矩法和电测法的离心泵性能试验,从试验方法和工程应用角度提出了提高离心泵性能测试精度的方法。通过对基于恒流量法的离心泵汽蚀试验的分析,提出了一种充分利用计算机实时数据采集和数据处理功能的、基于变流量法的快速汽蚀性能测试方法,并通过工程实例进行验证,表明该方法能够显著提高汽蚀试验效率,并具有较高的测试精度。通过某离心泵开式试验系统和闭式试验系统,给出了试验系统、测控系统、试验方法和数据分析处理方法等实例,并通过试验验证,证明了所设计的离心泵测试系统测试精度优于GB/T 3216标准1级精度要求。论文研究工作在作者参与多个离心泵测试项目系统设计和工程实施的基础上,重点解决了无线扭矩测试、复杂电磁环境下电参数高精度测试、基于PLC的测控系统的高精度测试技术以及高精度快速汽蚀性能测试等关键问题,形成了高精度离心泵试验系统技术,并已在多个高精度离心泵试验台上得到了应用,对于类似试验系统的设计和测试精度的提高具有参考意义。
【关键词】：离心泵 试验系统 测控系统 无线扭矩测试 变频测功系统 汽蚀试验 测试精度 不确定度分析
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH311
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第1章 绪论12-17
• 1.1 课题背景与意义12-13
• 1.2 离心泵测试技术研究现状及发展趋势13-15
• 1.2.1 国内外离心泵测试技术研究现状13-14
• 1.2.2 发展趋势14-15
• 1.3 本文主要研究内容15-16
• 1.4 本章小结16-17
• 第2章 试验系统优化设计17-34
• 2.1 试验系统总体设计17-18
• 2.2 开式试验系统优化设计18-25
• 2.2.1 开式试验系统组成和原理18-19
• 2.2.2 开式试验系统优化设计19-22
• 2.2.3 高精度开式试验系统设计实例22-25
• 2.3 闭式试验系统优化设计25-33
• 2.3.1 闭式试验系统组成和原理25
• 2.3.2 闭式试验系统优化设计25-29
• 2.3.3 高精度闭式试验系统设计实例29-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 高精度测控系统设计34-56
• 3.1 测控系统总体结构34-36
• 3.2 基于常规测试方法实现试验参数的高精度测量36-47
• 3.2.1 流量的高精度测量36-38
• 3.2.2 扬程的高精度测量38-41
• 3.2.3 扭矩的高精度测量41-42
• 3.2.4 转速的高精度测量42-43
• 3.2.5 电参数的高精度测量43-45
• 3.2.6 轴功率的高精度获取45-47
• 3.2.7 测量仪表的原位校正47
• 3.3 基于无线扭矩传感器的高精度扭矩测试系统开发47-52
• 3.4 变频电源电机参数的高精度测试系统开发52-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第4章 试验方法与数据分析、处理方法研究56-79
• 4.1 离心泵高精度试验方法56-67
• 4.1.1 高精度性能试验方法56-58
• 4.1.2 基于扭矩法的离心泵性能试验58-60
• 4.1.3 基于电测损耗分析法的离心泵性能试验60-64
• 4.1.4 高精度汽蚀试验方法64-65
• 4.1.5 基于恒流量法的离心泵汽蚀试验65-67
• 4.2 一种基于变流量法的高精度快速汽蚀性能测试方法研究67-70
• 4.3 基于VB和MATLAB混合编程技术的性能曲线拟合70-74
• 4.4 基于电测法的性能试验与基于变流量法的汽蚀试验验证74-78
• 4.5 本章小结78-79
• 第5章 高精度离心泵试验系统工程实例分析79-95
• 5.1 开式试验系统工程实例79-86
• 5.2 闭式试验系统工程实例86-94
• 5.3 本章小结94-95
• 第6章 总结与展望95-97
• 6.1 本文总结95-96
• 6.2 展望96-97
• 参考文献97-102
• 作者简历及在学期间所取得的科研成果102

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：269093