一、概    述

系统为回转动力泵（离心泵、混流泵、轴流泵）水力性能及汽蚀试验设计，根据GB/T 3216的要求，测量回转动力泵的水力性能和汽蚀试验参数，打印试验报告，绘制各种性能曲线。系统可以完成的测量项目：泵的输入转速、扭矩、进水及出水压力、温度、出水流量、扬程、汽蚀余量、大气温度压力等，可根据国标或用户要求定制输出报表和曲线格式。系统在计算机上构建，所有传感器输出信号通过各种采集卡（转矩转速功率测量卡、A/D卡）直接接入计算机，控制信号由计算机通过各种控制卡（I/O卡、D/A卡）直接控制机构动作。

本系统由控制柜和试验台架组成（图1）。

（一）控制柜

1. 15`触摸屏工业控制计算机

2. 变频器及电机速度控制系统

3. 出口流量控制系统

4. HCNJ-101扭矩传感器测量系统

5. 智能模拟量采集模块

6. 传感器、控制器电源模块

可外加 打印机

（二）试验台架

1．安装底座机械平台

2．HCNJ-101扭矩传感器

3．电机

4．活动式水泵装夹架

5．连轴节、支撑架、接线端子

6、各种测量传感器

7、水泵及其辅助系统

二、功能及技术指标

（一）系统功能

1、系统能对水泵进行性能及汽蚀试验。

2、系统能对水泵的特定点进行测试。

3、系统能实时显示水泵的流量、人口压力、出口压力、速度头、人口温度、出口温度、扬程、转矩、转速、输入功率、输出功率、效率、汽蚀余量以及换算到标准状况下的流量、扬程、输入功率、效率、汽蚀余量等国标要求的测量参数。

4、系统能对一些重要测量参数分别进行上、下限报警，报警值可任意设定。

6、系统可以对测试数据进行连续存储或按使用者的意愿进行选点存储。

7、系统在“选点测量”方式下，能实时显示采集数据和曲线。

8、系统可将测试结果进行性能及汽蚀曲线绘制。

9、系统对于各种参数的设置具有记忆功能，只需输入一次即可。

10、允许数据编辑、修改，系统具有历史数据回放功能。

11、系统可以通过打印机对测试结果进行数据、曲线打印。

12、系统的整个功能具有菜单和快捷键双重操作。

13、系统在WINDOWS环境下运行，界面生动、美观。

（二）技术指标

1、 压力测量精度：±0.5%FS

2、 温度测量精度：±0.5%FS

3、 流量测量精度:  ±0.5%FS

4、 转矩测量精度：优于±1%FS

5、 转速测量精度:  50r/min以上±0.1%, 50r/min以下±0.5%

6、 报警数值范围：任意设定上限和下限。

三、结构概述

1、试验台架：

由安装底座机械平台、测量传感器、电机、待测水泵及其辅助系统、升降机构等组成。（见图2：水泵试验台架示意图，以2000Nm扭矩传感器及配套设备为例）

2、控制柜：

由卧式或立式机柜构成，内部装有15`触摸屏工业控制计算机、出口流量控制系统、变频器及电机速度控制系统、智能模拟量采集模块、CYT-30扭矩传感器测量系统、传感器、控制器电源模块等。

3、流量测量控制系统：（本部分可以根据用户的要求是否加入，用户也可以采用手动调节的方法）

（1）、由计算机利用D/A模块调整控制器输出电流大小，实现计算机自动加载。

（2）、控制器单元：利用PID调节模块输出电流，进行精确调整。

设定值与反馈相比较，通过比例（P）、积分（I）、微分（D） 调节固态继电器，控制脉宽来调节电流的大小，当设定值保持不变时，电流保持不变（恒流源），由于固态继电器内部采用场效应管做开关元件，无机械动作，不产生电火花干扰，故可靠性高。

4、联轴器：

采用刚性连接（法兰、轴套），从而保证测量精度

5、传感器：

HCNJ-101扭矩传感器测量水泵输入转速和扭矩，压力传感器、温度传感器、流量传感器测量压力、温度和流量。

6、安装底座、升降机构：

底座采用标准平台，平台上有标准的T型槽，表面光洁。平板的安装不平度小于0.05mm。底座稳固，避免过大震动，否则将造成数据测试不准。

升降机构由20—30mm钢材和M16～M30螺杆螺帽构成。升降时，调节螺帽即可完成。测试时，一定要紧固升降机构，防止过大震动。安装时，根据水泵高度，调节升降钢板。注意同轴度，避免传感器变形而产生的附加弯矩。当存在弯矩时，不仅会降低测试精度，在某些情况下，甚至可能损坏变形轴，具体方法：先连接好水泵，不要紧固水泵底座，用手转动传感器、水泵应平稳，不应有稍微移动。转动时，手感要平稳，如果安装同轴度未达到，调节升降钢板，直至达到要求。最后紧固水泵和升降钢板螺柱。

7、电机转速控制：（本部分可以根据用户的要求是否加入）

电机转速控制由计算机控制变频调速器实现，可以是数字控制接口，也可以是模拟控制接口。

四、系统软件界面

五、系统的设备清单

控制柜（包括计算机、参数测量控制系统等）

控制柜、计算机、变频器及电机速度控制系统、压力、温度、流量信号调理、扭矩传感器信号调理、A/D卡、D/A卡等

测试台架（扭矩传感器、电量传感器、水泵装卡架等）        

扭矩传感器、电机、测量传感器、机械平台及机加工件、联轴器等安装底座机械平台、水泵及其辅助系统

系统软件                      

调试

其他（控制柜接线、信号线、电源线、控制导线等）    

六、完成时间

30天

应用现场图：