本實用新型屬于軸流泵揚(yáng)程測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微揚(yáng)程立式軸流泵揚(yáng)程測量裝置。

背景技術(shù)：

液體通過泵裝置獲得能量后，沿出口管路排出，由于管路本身的阻力特性，當(dāng)泵裝置排出不同流量的液體時，其需要克服不同的沿程阻力。具體說來，對于一定結(jié)構(gòu)的管路，通過流量越大，管路的沿程阻力損失也越大，相反則越小?，F(xiàn)有的揚(yáng)程試驗裝置針對的是揚(yáng)程為幾米以上的泵裝置，它通過直接測量泵裝置的進(jìn)出口壓力，算出一定流量下的對應(yīng)的揚(yáng)程，此時，管路系統(tǒng)的管阻對于揚(yáng)程的測量影響很小，管路的沿程損失相對于泵的揚(yáng)程可以忽略不計，也無須考慮泵裝置運(yùn)行中克服管阻的問題。而微揚(yáng)程泵在運(yùn)行的過程中，由于泵本身揚(yáng)程低，難以克服管路的沿程阻力，尤其是大流量工況時，管阻顯著增加，則揚(yáng)程的測量誤差更大，甚至有可能出現(xiàn)微揚(yáng)程泵無法工作的情況。因此在測量微揚(yáng)程泵的揚(yáng)程時，不能忽略管阻對揚(yáng)程測量的影響。然而如何準(zhǔn)確地測量微揚(yáng)程泵的揚(yáng)程和管路特性曲線，就成了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種微揚(yáng)程立式軸流泵揚(yáng)程測量裝置，本裝置通過在軸流泵的管路系統(tǒng)中增設(shè)輔助泵，有效地克服了試驗時管路系統(tǒng)的阻力，從而為準(zhǔn)確地測量微揚(yáng)程泵的揚(yáng)程和管路特性曲線提供了堅實的試驗裝置平臺。

為了實現(xiàn)本實用新型的目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種微揚(yáng)程立式軸流泵揚(yáng)程測量裝置，包括軸流泵和水箱，所述軸流泵的泵出口與水箱之間的管路上設(shè)置有第一壓力傳感器、第一閥門、輔助泵、第二閥門；所述軸流泵的泵出口與水箱之間的管路上還設(shè)置有流量計；所述輔助泵的進(jìn)口和出口處分別設(shè)置有第二壓力傳感器和第三壓力傳感器。

優(yōu)選的，所述輔助泵的流量范圍與軸流泵的流量范圍相適配，所述輔助泵的揚(yáng)程高于軸流泵的揚(yáng)程。

優(yōu)選的，本裝置還包括電機(jī)，所述電機(jī)與所述軸流泵之間設(shè)置有聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器上設(shè)置有扭矩儀。

進(jìn)一步的，所述聯(lián)軸器包括套設(shè)在電機(jī)輸出軸上的電機(jī)軸套管，還包括設(shè)置在泵軸上的泵軸套管，所述扭矩儀的兩端分別連接電機(jī)軸套管和泵軸套管，所述扭矩儀通過固定架與固定電機(jī)的支撐架固接在一起。

優(yōu)選的，所述第一壓力傳感器通過壓力測量裝置設(shè)置在軸流泵的泵出口直管段上。

進(jìn)一步的，所述壓力測量裝置包括沿軸向依次固設(shè)在所述泵出口直管段上的兩塊定位擋板，兩塊定位擋板之間設(shè)置有套設(shè)在泵出口直管段上的測量套管，所述測量套管和兩塊定位擋板之間共同圍合成測量區(qū)域；所述測量套管上設(shè)置有用于安放第一壓力傳感器的支座；所述泵出口直管段在位于測量區(qū)域內(nèi)的管身上設(shè)置有測壓孔；處于上方的定位擋板或所述測量套管的頂部設(shè)置有排氣孔，排氣孔處設(shè)置有絲堵。

更進(jìn)一步的，所述測壓孔沿所述泵出口直管段的周向均勻分布，且所述測壓孔的孔中心與所述支座的孔中心處于同一水平面上；

更進(jìn)一步的，環(huán)狀所述測量區(qū)域內(nèi)的軸向橫截面積大于四個測壓孔的總面積的四倍。

為了避免環(huán)狀測量區(qū)域內(nèi)的液體壓力波動，需保證環(huán)狀測量區(qū)域內(nèi)的軸向橫截面積大于四個測壓孔83的總面積的四倍。

優(yōu)選的，所述泵出口直管段的管內(nèi)直徑為D，所述泵出口直管段的管長大于4D，所述第一壓力傳感器的安裝位置與軸流泵的泵出口之間的距離大于2D。

優(yōu)選的，所述輔助泵為管道泵。

本實用新型的有益效果在于：

1)本實用新型在軸流泵的管路系統(tǒng)中增設(shè)有輔助泵，所述輔助泵用于在測試時克服管路系統(tǒng)的阻力。試驗時通過調(diào)節(jié)輔助泵前后兩端的閥門，即可準(zhǔn)確地測量得到立式軸流泵未運(yùn)行時的管路系統(tǒng)的管阻特性曲線。當(dāng)立式軸流泵和輔助泵共同運(yùn)行之后，即可測得軸流泵與輔助泵共同工作時的揚(yáng)程曲線，將再次測得的揚(yáng)程曲線與已測得的管路系統(tǒng)的管阻特性曲線相結(jié)合，即可以準(zhǔn)確地獲得立式軸流泵的真正揚(yáng)程。因此，利用本實用新型中的測量裝置對立式軸流泵的微揚(yáng)程進(jìn)行測量可以有效地減小測量誤差，提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2)本實用新型采用扭矩儀測量軸流泵運(yùn)轉(zhuǎn)時的扭矩，可以準(zhǔn)確地算出泵裝置的軸功率；本實用新型在軸流泵的泵出口直管段上安裝第一壓力傳感器，可以測量得到軸流泵的出口壓力。本實用新型還在輔助泵的出口端連接金屬軟管，所述金屬軟管用于調(diào)節(jié)輔助泵出口與第三閥門之間的距離。通過設(shè)置扭矩儀、第一壓力傳感器，本實用新型還可以測量得到軸流泵的效率曲線和軸功率曲線。

3)本實用新型通過在壓力測量裝置的測量套管上設(shè)置排氣孔，有效地解決了測量區(qū)域內(nèi)氣體無法排盡的問題；通過在測量套管頂端處單獨(dú)開設(shè)可啟閉的排氣孔，從而實現(xiàn)了測量區(qū)域內(nèi)氣體的自主排盡功能，最終避免了測量區(qū)域內(nèi)的氣泡對壓力測量過程的干擾，其獲得的測量數(shù)據(jù)自然更為精確。具體而言，試驗時，泵出口直管段內(nèi)的液體經(jīng)由測壓孔而進(jìn)入環(huán)狀測量區(qū)域，此時在液壓力作用下，環(huán)狀測量區(qū)域內(nèi)的氣體經(jīng)由排氣孔逸出；待排盡環(huán)狀測量區(qū)域內(nèi)的氣體后再密封該排氣孔，即可通過第一壓力傳感器進(jìn)行微揚(yáng)程泵出口壓力的準(zhǔn)確測量。

4)由圓鋼管制成的支座在此處作為第一壓力傳感器的安裝載體以及第一壓力傳感器與測量套管之間的銜接固定件而使用。支座一方面通過與測量套管間的焊固來實現(xiàn)兩者固接功能；另一方面則通過自身階梯孔狀管腔處的大孔徑段來實現(xiàn)第一壓力傳感器的擰緊操作。使用時，支座的中軸線與測壓孔的軸線處于同一水平面上，通過支座的小口徑段來保證液壓的準(zhǔn)確傳遞功能。

5)本實用新型設(shè)有四道均勻環(huán)繞泵出口直管段設(shè)置的測壓孔，至少可保證測壓孔出水端周圍區(qū)域壓力分布的均衡性，再配合與測壓孔軸線處于同一水平面處的圓鋼管制成的支座，即可有效的提升第一壓力傳感器的測量精確性。

附圖說明

圖1為電機(jī)與軸流泵的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為泵出口直管段上的壓力測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的A-A剖面示意圖。

圖4為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖4的主視圖。

圖6為圖4的俯視圖。

圖中標(biāo)記的含義如下：

1-電機(jī) 2-支撐架 3-電機(jī)軸套管 4-固定架 5-扭矩儀

6-泵軸套管 7-軸流泵 8-泵出口直管段 81-連接法蘭

82-90°彎管 83-測壓孔 9-第一壓力傳感器 91-支座

92-測量套管 921-排氣孔 922-絲堵 923-安裝孔

93-定位擋板 10/12-長直管 11-流量計 13/15-直管

14-第一閥門 16-第二壓力傳感器 17-輔助泵

18-第三壓力傳感器 19-金屬軟管 20-第二閥門 21-水箱

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

如圖4-6所示，一種微揚(yáng)程立式軸流泵揚(yáng)程測量裝置，包括軸流泵7和水箱21，所述軸流泵7的泵出口與水箱21之間的管路上設(shè)置有第一壓力傳感器9、第一閥門14、輔助泵17、第二閥門19；所述軸流泵7的泵出口與水箱21之間的管路上還設(shè)置有流量計11；所述輔助泵17的進(jìn)口和出口處分別設(shè)置有第二壓力傳感器16和第三壓力傳感器18。所述輔助泵17的流量范圍與軸流泵7的流量范圍相適配，所述輔助泵17的揚(yáng)程高于軸流泵7的揚(yáng)程。本實施例中的所述輔助泵17為管道泵。

如圖1所示，本裝置還包括電機(jī)1，所述電機(jī)1與所述軸流泵7之間設(shè)置有聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器上設(shè)置有扭矩儀5。所述聯(lián)軸器包括套設(shè)在電機(jī)輸出軸上的電機(jī)軸套管3，還包括設(shè)置在泵軸上的泵軸套管6，所述扭矩儀5的兩端分別連接電機(jī)軸套管3和泵軸套管6，所述扭矩儀5通過固定架4與固定電機(jī)1的支撐架2固接在一起。

如圖4所示，由電機(jī)1和立式軸流泵7構(gòu)成的整個進(jìn)口結(jié)構(gòu)部分安裝在敞口水箱21內(nèi)，水箱21中間的隔板下方有矩形空間，此矩形空間便于水能穩(wěn)定回流至立式軸流泵7的入口處。所述軸流泵7安裝在水箱21底部，支撐架2安裝在軸流泵7的上方，如圖1所示，電機(jī)1安裝在支撐架2上，電機(jī)軸套管3與電機(jī)的輸出軸相連，扭矩儀5與電機(jī)軸套管3相連，兩塊固定架4的底板固定在支撐架2上，固定架4的側(cè)板將扭矩儀5夾持在中間，且固定架4的側(cè)板通過螺釘與扭矩儀5緊固在一起。所述固定架4的底板上開有U型槽，以便于移動調(diào)節(jié)側(cè)板的位置，安裝時使側(cè)板貼緊扭矩儀5設(shè)置；固定架4的側(cè)板上也開有U型槽，便于上緊螺釘。扭矩儀5下方是泵軸套管6，泵軸套管6與軸流泵7的泵軸相連。所述泵軸套管6的長度可以設(shè)置的較長，以確保扭矩儀5位于水面上方的安全位置。

如圖4所示，所述第一壓力傳感器9通過壓力測量裝置設(shè)置在軸流泵7的泵出口直管段8上。

如圖2、3所示，所述壓力測量裝置包括沿軸向依次固設(shè)在所述泵出口直管段8上的兩塊定位擋板93，兩塊定位擋板93之間設(shè)置有套設(shè)在泵出口直管段8上的測量套管92，所述測量套管92和兩塊定位擋板93之間共同圍合成測量區(qū)域；所述測量套管92上設(shè)置有用于安放第一壓力傳感器9的支座91；所述泵出口直管段8在位于測量區(qū)域內(nèi)的管身上設(shè)置有測壓孔83；所述測量套管92的頂部設(shè)置有排氣孔921，排氣孔921處設(shè)置有絲堵922。

如圖2、3所示，四個所述測壓孔沿所述泵出口直管段的周向均勻分布，且所述測壓孔的孔中心與所述支座的孔中心處于同一水平面上；環(huán)狀所述測量區(qū)域內(nèi)的軸向截面面積大于四個測壓孔的橫截面總面積的四倍。

為了避免環(huán)狀測量區(qū)域內(nèi)的液體壓力波動對壓力測量的不利影響，需保證環(huán)狀測量區(qū)域內(nèi)的軸向截面面積大于四個測壓孔83的橫截面總面積的四倍。

如圖4所示，軸流泵7的出口下方是一段長度大于4D(D為管內(nèi)直徑)的泵出口直管段8，第一壓力傳感器9安裝泵出口直管段8上，且第一壓力傳感器9的位置與泵出口的距離為2D；長直管10通過90°彎管82與泵出口直管段8相連，長直管10的長度大于4D，流量計11安裝在長直管10的末端，流量計11后端的長直管12長度也大于4D；第一閥門14安裝在流量計11的出口后端，第一閥門14進(jìn)口前段的直管13長度為2.5D，輔助泵17的流量與立式軸流泵7的流量相當(dāng)，輔助泵17安裝在第一閥門14的后端，輔助泵17的進(jìn)出口各安裝有一個壓力傳感器，分別為第二壓力傳感器16和第三壓力傳感器18，所述輔助泵17進(jìn)口前段的直管15長度為4D,出口段通過金屬軟管19與控制泵流量的第二閥門20相連接，所述第二閥門20的出口端伸入水箱21中。