水泵性能試驗及數據處理案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u31030水泵性能試驗及數據處理案例綜述 1196821.1性能試驗的具體步驟 1111541.1.1試驗測試介質 1311251.1.2試驗測試裝置 2112011.1.3試驗測試條件 2290081.1.4試驗測試準備 2149401.1.5試驗工況性能點的選擇 2184961.1.6試驗操作及性能檢查 32331.1.7性能試驗具體步驟 460441.2試驗數據的處理 467641.2.1試驗前的數據處理 4252061.2.2記錄實驗數據信息 4269711.2.3測試數據的換算 516161.2.4性能曲線的繪制 51.1性能試驗的具體步驟離心泵功率試驗主要測量離心泵在規定轉速下的揚程、流量、效率和波功率的比值曲線，其測量原理[22]是離心泵在一定的工作時間內工作，其傳動、性能、效率和流量之間有一定的關系，流量和效率。離心泵的進行測試功率是通過允許通過調整流量來改變泵的運行。根據每個過程的狀態，測量相應的增壓。流量、轉速和功率,進一步計算出效率，然后再利用換算公式將每個性能指標參數換算到規定轉速下，然后使用轉換公式將性能指標參數轉換為指定的速度。利用相關功能測試軟件即可獲得、、的關系曲線。離心泵水力測試實驗性能試驗應該嚴格依據GB/T3216標準來進行試驗。1.1.1試驗測試介質輸送的液體性質的巨大差異對離心泵的性能有非常大的影響，輸送介質液體的性質不同會對離心泵的性能產生顯著影響。輸送無毒的冷水液體的離心泵性能可以參考使用純凈水的性能，為了預測實際工作介質的性能，但替代介質必須符合國家標準的有關要求，同時，對于兩種液體，液體中游離氣體和溶解氣體的總量不得超過實際壓力和實際溫度下飽和氣體的體積。應在無法滿足實驗要求是安裝充氣裝置。1.1.2試驗測試裝置當采用標準試驗設備進行離心泵試驗時，應保證試驗段進出口處裝置不產生等靜壓分布、軸對稱速度分布和渦流，以此獲得最佳測量條件。在對離心泵進行試驗之前，應計算出試驗管的截止損失，并估算試驗裝置的試驗容量（最大流量、最大流量等）。1.1.3試驗測試條件一開始對入口測試條件進行預估。揚程范圍應保證在被試泵不產生汽蝕現象的程度，也不可過高使管路壓力值超過裝置的設計承壓范圍。泵頭應避免發生腐蝕現象，同時管道可承受壓力不應超過現有裝置設計的最大壓力。測試離心泵的功率時，請不要偏離工作轉速。請盡量確保試驗速度在規定速度的80%~120%范圍內。1.1.4試驗測試準備離心泵性能試驗前，特別是模型試驗前，應對泵進行研磨試驗。將離心泵運行工況調整到規定點，進行規定時間的試運行，觀察并記錄試驗情況，同時對試驗情況進行觀察和記錄直到確定泵體穩定運行且無異常現象發生。直到確認離心泵全部功能穩定運行。在檢查所有機械和電氣過程并識別所有測量裝置后，應對整個試驗系統進行動態密度試驗。重復反饋二到三次，每次確認返回到指定點的壓頭測量值是否一致，檢查裝置內的儲氣、出氣、放氣是否完成，或真空壓力管、出氣口、排氣、排氣中是否有水分，在需要測量結果之前，可以開始性能測試。1.1.5試驗工況性能點的選擇依據國際標準GB/T3216規定，離心泵性能試驗中要獲得對保證點的證實，對于2級試驗精度至少需要測量記錄3個工況點,對于1級試驗精度則至少需要測量記錄5個工況點，且這些測量工況點應密集分布在保證點或是保證點附近，以此來保證測量結果的準確有效性。如0.9~1.1[24]之間，其中為規定點或設計點。性能試驗時，通常是以試驗大綱或試驗通知書中所提要求為依據進行試驗工況點的確定。如試驗大綱或試驗通知沒有特別要求時，則以下工況點必須作為性能試驗的工況點：0.9、0.95、1.0、1.05、1.1；以及關死點(=0)、0.75、1.2、1.4。其他試驗工況點也可以參照這個可均勻布置。此外對于定型產品的出廠試驗，通常試驗工況點選取關死點、規定點和閥門全開點即可。對于新產品的出廠試驗，試驗工況點的數量推薦在3點以上，便于性能曲線的擬合。而對于離心泵型式試驗,則通常選取9~13個試驗工況點，以便盡最大程度地獲取該泵在比較大幅度工作范圍內的性能。1.1.6試驗操作及性能檢查離心泵的功率試驗一般從最小工作點開始，在選定測點后重新進行，試驗中經過幾名試驗人員的數據采集后，試驗過程中完成一個試驗工況點的數據采集操作后再調整至下一個試驗工況點，調整到下一個試驗點。采集測量數據之前，需要重新確認測試裝置的穩定性。主要依據以下兩個方面進行國家標準的評定：數據重復性：在相同的物理量和相同的工作條件下，相同工況點的相同的物理量，相鄰兩次讀數之間的時間間隔應至少為3次，隨機間隔小于10，并計算每一物理量的最大值和最小值之間的百分比差；數據波動性：在同一時期內，同一物理量的測量與平均值的短期變化有關。穩定性檢查[25]。穩定性檢查包括包括讀數波動性檢查和重復性檢查：（1）讀數波動性檢查主要按照以下公式來評判：…………（3-1）…………（3-2）式（3-1）和（3-2）中為測量測試數據中的最大值，為測量測試數據中的最小值，為測量數據中的平均值。若超出表1.1的規定范圍（即同一重復測量結果之間的變化限度）。這兩個方程檢驗了閱讀流的情況。兩個式子分別從正波動和負波動兩個方面來進行讀數波動性檢查，波動幅度指定為上下正負波動值。漲落的幅度也即是上下正負漲落的值。同一結果重復多次測量之間的偏差），同時在測量裝置及其連接管上設置適當的穩定器（如減震器）來控制可變寬度，使該裝置能立即發送信號值或使用計算機，快速采集數據并計算一定時間段的平均值，可以相對穩定。表1.1相同量多次測量結果間的變化限度（置信限度為95%）測量量允許波動幅度范圍（%）精密級1級2級流量、揚程、轉矩、輸入功率±3±3±6轉速±1±1±2（2）重復性檢查[26]：重復性是指相鄰兩個測量值之間的間隔不小于10的變化，在正常操作過程中，用與原來相同的方法在正確操作、儀器正常工作情況下，相同儀器儀表由同一實驗室的同一實驗操作人員使用，同一個樣本在短時間內進行多次測試，結果以95%的概率相互獨立，為了衡量記錄之間的穩定性，可以使用測試結果得到的最大差值，即盡量處于相同的測試狀態，這里的測試條件包括程序、儀器、環境、測試儀等，最好縮短測試時間間隔，在短時間內保持相同的測試條件。重復性計算數值公式：…………（3-3）式（3-3）中為測量數據中的最大值，為測量數據中的最小值，為測量數據中的平均值。若得到的數據經過計算大于表1.2的規定數據，則認定認定該試驗條件不穩定應該加以改進。表1.2允許波動幅度，以測量量的平均值的百分比表示試驗條件組別每一測量量的最大讀數和最小讀數之間相對平均值的允許差異流量、轉矩、揚程、輸入功率轉速精密級（%）1級（%）2級（%）精密級別（%）1級（%）2級（%）穩定條件1—0.61.2—0.20.430.80.81.80.250.30.651.61.61.50.50.51.072.22.24.50.70.71.492.82.85.80.80.81.613—2.95.9—0.91.8>20—1.06.0—1.02.01.1.7性能試驗具體步驟（1）從試驗條件的第一工況測量點開始試驗，記錄每個周期的參數，對液壓性能的特性進行評論，并記錄時間間隔。（2）根據測試點的定義，記錄各個工作點的數據、測試臺的工作狀態以及裝配計時器的工作狀態，以確保測量結果的可靠性。（3）在整個泵水力性能測試試驗過程中，泵和試驗臺應經常放氣，以保證數據的可靠性和真實性。（4）對數據進行分析處理，確認數據的變化規律符合實際情況。如果與實際情況有較大偏差，可縮短數據或根據情況重新審核。1.2試驗數據的處理1.2.1試驗前的數據處理測量并記錄試驗基本性能參數（離心泵的型號等）。確認其銘牌上的額定功率、流量、揚程和泵進出口位置差。1.2.2記錄實驗數據信息（1）泵的流量：大多數流量計可以直接從流量計的顯示屏上記錄下所需要測量讀取的流量值，部分的流量計通過簡易操作和讀數也可得到我們所需要的流量值，記錄每一個工況點具體流量值統一單位。（2）泵的轉速：運用儀器儀表如轉速儀等可以直接讀出泵的轉速值，不需要進行額外的計算。（3）泵的揚程：泵端等于泵的出口總端揚程值與泵進口總端揚程值的差值。………………（3-4）因為預旋[16]會在泵體測量的入口處總水頭產生測量偏差，此時我們應該采取措施對其進行修正。以下為檢測預旋引起的誤差的一些方法。（4）泵的輸入功率：如果用力矩八達通測量裝置測量泵體的輸入功率，則可以直接從測量儀表中讀出泵的輸入功率，不必直接計算測量裝置的輸入功率，即可讀取泵的輸入功率；如果用其它測量裝置，則可按原理和公式計算。（5）泵的輸出功率：依靠流量與揚程的變化可以體現出泵中液體通過泵體增加的能量。泵的輸出功率單位（）[27]計算數值公式為：……………（3-5）（6）泵效率：即泵的輸入總功率除以輸出總功率的百分比，即………………（3-6）式（3-5）中為液體密度，為重力加速度，為流量，為測量揚程。1.2.3測試數據的換算試驗用電機的額定轉速與實際測量轉速之間存在差異，需要根據換算公式將數據換算到規定轉速下的性能參數指標包括揚程、流量、輸人功率和效率的值（指測量的某個時間點）。1.2.4性能曲線的繪制繪制泵體水力測試性能曲線[28]時，用橫坐