一种智能自动化泵用压力测试系统的制作方法

1.本发明涉及泵用测试技术领域，具体为一种智能自动化泵用压力测试系统。


背景技术：

2.随着泵的不断推进，越来越多的领域需要泵的使用，其输送以流体为介质物流，使液体能量增加，专利号为cn111577619a也公布了一种智能自动化泵用压力测试系统，但所提出的技术方案是采用了多种传感器进行压力测试，并没有通过压力等因素进行泵运行过程中的控制，在泵系统运行时，汽蚀现象常有发生，主要就是入口压力低于流体输送温度下的饱和蒸气压，液体中有大量蒸汽移出并与气体混合形成许多小气泡，气泡进入高压区并破裂，气泡的消失导致局部针孔，液体质点相互碰撞，产生很高的局部压力，同时以较大的力打击叶片金属表面，发生汽蚀，还会发出噪声，并使泵体振动。该现象成为本领域人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种智能自动化泵用压力测试系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能自动化泵用压力测试系统，包括底座和泵用测试系统，所述底座的上方螺纹连接有泵体，所述泵体的前侧螺纹连接有泵壳，所述泵壳的中间轴承连接有叶轮，所述叶轮的内部安装有若干声音传感器，所述泵壳的上侧管道连接有进液口，所述泵壳的前侧管道连接有出液口，所述泵壳的中间下侧设置有感应板，所述感应板的下侧固定于底座的上表面，所述泵壳的下侧表面上固定连接有销，所述销的前侧固定有挡块，所述销的表面滑动连接有圆环，所述圆环的下侧固定连接有摆动杆，所述摆动杆的下端设置有箭头，所述箭头的上方连接有感应弹簧，所述销位于感应板的前侧，所述感应板的中间设置有一条感应线，所述感应线的下侧设置有感应区，所述底座的一侧设置有处理箱，所述处理箱的内部信号连接有终端显示器。
5.本发明进一步说明，所述泵用测试系统包括异常检测模块、数据处理模块和方案执行模块，所述异常检测模块包括振动检测模块、噪声收集模块和计时模块，所述数据处理模块包括对比库、振动判断模块、破损判断模块和方案确定模块，所述方案执行模块包括终端显示模块和紧急处理模块，所述振动检测模块包括感应单元和受压单元，所述紧急处理模块包括报警单元和制动单元；
6.所述异常检测模块通过数据处理模块与方案执行模块信号连接，所述感应单元与感应板信号连接，所述受压单元安装于挡板靠近圆环的一侧表面上，所述终端显示模块安装于终端显示器的内部，所述噪声收集模块与声音传感器电连接，所述数据处理模块与处理箱电连接，所述计时模块与紧急处理模块电连接。
7.本发明进一步说明，所述异常检测模块用于泵在工作时的动态检测，并将检测结果传输至数据处理模块，所述数据处理模块用于对振动数据以及声音数据进行分析判断，
得出泵内的运行状态，所述方案执行模块用于异常状态下的方案执行，所述振动检测模块用于检测泵体的振动状态，所述噪声收集模块用于得出噪音数据，所述计时模块用于根据异常状态后进行计时处理，所述对比库用于存入振动以及噪声判断数据，所述振动判断模块和破损判断模块用于振动数据和声音数据处理，所述破损判断模块用于进行内部破损程度判断，所述方案确定模块用于根据判断结果进行相应的处理方案设定，所述终端显示模块用于处理方案的结果显示，所述紧急处理模块用于紧急状态下的系统自动处理过程。
8.本发明进一步说明，所述泵用测试系统的测试过程如下：
9.s1：系统启动，在泵运行时对泵体进行实时检测，根据泵壳的工作状态，振动检测模块进行相关检测，并将获取的数据传输至振动判断模块，振动判断模块进行检测数据处理；
10.s2：噪声收集模块进行泵内的声音收集，并与对比库内存入音色进行对比，获取噪声数据，并将数据直接传输至破损判断模块；
11.s3：破损判断模块采集并分析振动判断模块与噪声收集模块所得出的数据，最后得出泵内的破损级别；
12.s4：方案确定模块根据破损级别指定相应的处理方案，方案执行模块对确定的处理方案进行执行。
13.本发明进一步说明，所述s1的检测过程如下：
14.当发生汽蚀时，泵体内部会产生较高的局部压力，并在液体传输时，其内部气泡会以较大的力打击内部泵体，使内部构件受到破坏，并发生振动，但当泵进行正常转动时，泵体也会发生振动，为了区别是否为内部损坏而造成的振动，进行振动检测；
15.s11：感应板利用外部光感接收的信号进行检测，感应线用于设置箭头在摆动杆带动下所摆动区域的正常界限范围，当箭头的摆动区域超过感应线进入感应区的内部时，说明是泵不正常振动而造成的摆动，感应单元对感应区内被遮挡光线进行检测，同时圆环在不正常振动下，会对前侧挡板处的受压单元进行不同压力的挤压；
16.s12：设定越界值，即在检测时间段内，感应单元所检测到的感应区光线被遮挡的单位时间内面积占比平均值，越界值y的计算公式为其中n≤10，n为正在进行检测的时刻，t为时间，本式中，设定每次检测的时间段为正在检测时间到前秒内的时间范围，s
t
为第t秒内检测到的箭头以及感应弹簧在感应区内的遮挡光线面积，s
感
为感应区的面积，当系统运行10秒以上时，感应单元再将每次检测到的越界值传输至振动判断模块；
17.s13：受压单元对圆环的滑动而对挡板施加的挤压力进行检测，并设定受压值，记为x，受压值x的计算公式为n
t
为第t秒时圆环对挡板施加的压力，n
max
为圆环在泵体振动最强烈时对挡板所施加的最大压力值，受压单元将受压值传输至振动判断模块。
18.本发明进一步说明，所述s2的运行方法如下：
19.对比库内存入汽蚀发生时，气泡与金属固件发生碰撞所持有的音色，并将发出碰撞音色的声音强度进行从低到高进行分级，依次划分为i、ii等级，并用数字1、2进行替换，若不是汽蚀的声音，直接用0表示，并将噪音记为z；
20.叶轮内的声音传感器采集内部声音进行与对比库音色判别和检测，设定噪音值平均值为均值为的得出过程为m为安装的声音传感器的个数，zi为第i个声音传感器所检测到的等级数字，之后噪声收集模块将传输至破损判断模块，且
21.本发明进一步说明，所述振动判断模块的判断过程如下：
22.a1：振动判断模块对越界值y和受压值x数据进行采集，由于箭头与感应弹簧遮挡光线的最大占比面积为％，所以0≤y≤0.1，受压值的取值范围为0≤x≤1，设定振动幅值f，用以在结合越界值和受压值情况下来显示泵体的振动情况；
23.a2：f的计算公式为f＝x*y，可表示为以x为底面积，以y为高的规则几何体的体积，求得的体积越大，振动幅值越大，且0≤f≤0.1，当f＝0时，说明泵体的振幅正常，当0《f≤0.025，认定为泵体的振动幅度偏小，当0.025≤f≤0.1，认定泵体的振动幅度偏大。
24.本发明进一步说明，所述破损判断模块的判断过程如下：
25.s31：当时，说明泵体内部开始出现汽蚀噪音，但这种程度的噪音程度并不会引起泵体的大幅振动，将其列为破损程度a级；
26.s32：当0≤f≤0.025时，说明泵体内部的汽蚀噪音偏大，并引起小幅度的泵体振动，将其列为破损程度b级；
27.s33：当0.025≤f≤0.1时，说明泵体内部的汽蚀噪音偏大，并引起大幅度的泵体振动，将其列为破损程度c级。
28.本发明进一步说明，所述s4的方案确定模块根据破损程度等级设定相应的处理方案，具体内容如下：
29.当破损程度为a级时，为了不影响此时泵的工作效率，终端显示模块控制终端显示器进行“a”级显示，提醒工作人员对工作中的泵用系统进行排气工序；
30.当破损程度为b级时，终端显示模块控制终端显示器进行“b”级显示，报警单元启动，同时计时模块开始倒计时，若工作人员不能及时对泵用系统进行调节，泵用系统再进行自动关闭，以防泵体发生破裂；
31.当破损程度为c级时，终端显示模块控制终端显示器进行“c”级显示，制动单元直接启动，泵用系统直接进行关闭，以防压力偏差过大导致泵体发生破裂。
32.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有泵用测试系统，在泵的运行过程中，通过对泵体的振动数据以及噪声数据进行内部汽蚀判断，进而根据判断结果实施不同的解决方案，防止泵体出现破裂。
附图说明
33.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
34.图1是本发明的整体正面结构示意图；
35.图2是本发明的摆动杆安装的左视结构示意图；
36.图3是本发明的叶轮内部声音传感器安装示意图；
37.图4是本发明的a区域结构放大示意图；
38.图5是本发明的摆动杆的主视示意图；
39.图6是本发明的系统连接示意图；
40.图中：1、底座；2、泵壳；3、处理箱；4、进液口；5、出液口；6、叶轮；7、声音传感器；8、终端显示器；9、感应板；10、销；11、圆环；12、摆动杆；13、感应弹簧；14、感应线；15、感应区。
具体实施方式
41.以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.请参阅图1-6，本发明提供技术方案：一种智能自动化泵用压力测试系统，包括底座1和泵用测试系统，底座1的上方螺纹连接有泵体，泵体的前侧螺纹连接有泵壳2，泵壳2的中间轴承连接有叶轮6，叶轮6的内部安装有若干声音传感器7，泵壳2的上侧管道连接有进液口4，泵壳2的前侧管道连接有出液口5，泵壳2的中间下侧设置有感应板9，感应板9的下侧固定于底座1的上表面，泵壳2的下侧表面上固定连接有销10，销10的前侧固定有挡块，销10的表面滑动连接有圆环11，圆环11的下侧固定连接有摆动杆12，摆动杆12的下端设置有箭头，箭头的上方连接有感应弹簧13，销10位于感应板9的前侧，感应板9的中间设置有一条感应线14，感应线14的下侧设置有感应区15，底座1的一侧设置有处理箱3，处理箱3的内部信号连接有终端显示器8。
43.泵用测试系统包括异常检测模块、数据处理模块和方案执行模块，异常检测模块包括振动检测模块、噪声收集模块和计时模块，数据处理模块包括对比库、振动判断模块、破损判断模块和方案确定模块，方案执行模块包括终端显示模块和紧急处理模块，振动检测模块包括感应单元和受压单元，紧急处理模块包括报警单元和制动单元；
44.异常检测模块通过数据处理模块与方案执行模块信号连接，感应单元与感应板9信号连接，受压单元安装于挡板靠近圆环11的一侧表面上，终端显示模块安装于终端显示器8的内部，噪声收集模块与声音传感器7电连接，数据处理模块与处理箱3电连接，计时模块与紧急处理模块电连接。
45.异常检测模块用于泵在工作时的动态检测，并将检测结果传输至数据处理模块，数据处理模块用于对振动数据以及声音数据进行分析判断，得出泵内的运行状态，方案执行模块用于异常状态下的方案执行，振动检测模块用于检测泵体的振动状态，噪声收集模块用于得出噪音数据，计时模块用于根据异常状态后进行计时处理，对比库用于存入振动以及噪声判断数据，振动判断模块和破损判断模块用于振动数据和声音数据处理，破损判断模块用于进行内部破损程度判断，方案确定模块用于根据判断结果进行相应的处理方案设定，终端显示模块用于处理方案的结果显示，紧急处理模块用于紧急状态下的系统自动处理过程。
46.泵用测试系统的测试过程如下：
47.s1：系统启动，在泵运行时对泵体进行实时检测，根据泵壳2的工作状态，振动检测模块进行相关检测，并将获取的数据传输至振动判断模块，振动判断模块进行检测数据处理；
48.s2：噪声收集模块进行泵内的声音收集，并与对比库内存入音色进行对比，获取噪声数据，并将数据直接传输至破损判断模块；
49.s3：破损判断模块采集并分析振动判断模块与噪声收集模块所得出的数据，最后得出泵内的破损级别；
50.s4：方案确定模块根据破损级别指定相应的处理方案，方案执行模块对确定的处理方案进行执行。
51.s1的检测过程如下：
52.当发生汽蚀时，泵体内部会产生较高的局部压力，并在液体传输时，其内部气泡会以较大的力打击内部泵体，使内部构件受到破坏，并发生振动，但当泵进行正常转动时，泵体也会发生振动，为了区别是否为内部损坏而造成的振动，进行振动检测；
53.s11：感应板9利用外部光感接收的信号进行检测，感应线14用于设置箭头在摆动杆12带动下所摆动区域的正常界限范围，当箭头的摆动区域超过感应线14进入感应区15的内部时，说明是泵不正常振动而造成的摆动，感应单元对感应区15内被遮挡光线进行检测，同时圆环11在不正常振动下，会对前侧挡板处的受压单元进行不同压力的挤压；
54.s12：设定越界值，即在检测时间段内，感应单元所检测到的感应区15光线被遮挡的单位时间内面积占比平均值，越界值y的计算公式为其中n≤10，n为正在进行检测的时刻，t为时间，本式中，设定每次检测的时间段为正在检测时间到前10秒内的时间范围，s
t
为第t秒内检测到的箭头以及感应弹簧13在感应区15内的遮挡光线面积，s
感
为感应区15的面积，当系统运行10秒以上时，感应单元再将每次检测到的越界值传输至振动判断模块；
55.s13：受压单元对圆环11的滑动而对挡板施加的挤压力进行检测，并设定受压值，记为x，受压值x的计算公式为n
t
为第t秒时圆环11对挡板施加的压力，n
max
为圆环11在泵体振动最强烈时对挡板所施加的最大压力值，受压单元将受压值传输至振动判断模块。
56.s2的运行方法如下：
57.对比库内存入汽蚀发生时，气泡与金属固件发生碰撞所持有的音色，并将发出碰撞音色的声音强度进行从低到高进行分级，依次划分为i、ii等级，并用数字1、2进行替换，若不是汽蚀的声音，直接用0表示，并将噪音记为z；
58.叶轮6内的声音传感器7采集内部声音进行与对比库音色判别和检测，设定噪音值平均值为平均值为的得出过程为m为安装的声音传感器7的个数，zi为第i个声音传感器7所检测到的等级数字，之后噪声收集模块将传输至破损判断模块，且
59.振动判断模块的判断过程如下：
60.a1：振动判断模块对越界值y和受压值x数据进行采集，由于箭头与感应弹簧13遮挡光线的最大占比面积为10％，所以0≤y≤0.1，受压值的取值范围为0≤x≤1，设定振动幅值f，用以在结合越界值和受压值情况下来显示泵体的振动情况；
61.a2：f的计算公式为f＝x*y，可表示为以x为底面积，以y为高的规则几何体的体积，
求得的体积越大，振动幅值越大，且0≤f≤0.1，当f＝0时，说明泵体的振幅正常，当0《f≤0.025，认定为泵体的振动幅度偏小，当0.025≤f≤0.1，认定泵体的振动幅度偏大。
62.破损判断模块的判断过程如下：
63.s31：当时，说明泵体内部开始出现汽蚀噪音，但这种程度的噪音程度并不会引起泵体的大幅振动，将其列为破损程度a级；
64.s32：当0≤f≤0.025时，说明泵体内部的汽蚀噪音偏大，并引起小幅度的泵体振动，将其列为破损程度b级；
65.s33：当0.025≤f≤0.1时，说明泵体内部的汽蚀噪音偏大，并引起大幅度的泵体振动，将其列为破损程度c级。
66.s4的方案确定模块根据破损程度等级设定相应的处理方案，具体内容如下：
67.当破损程度为a级时，为了不影响此时泵的工作效率，终端显示模块控制终端显示器8进行“a”级显示，提醒工作人员对工作中的泵用系统进行排气工序；
68.当破损程度为b级时，终端显示模块控制终端显示器8进行“b”级显示，报警单元启动，同时计时模块开始倒计时，若工作人员不能及时对泵用系统进行调节，泵用系统再进行自动关闭，以防泵体发生破裂；
69.当破损程度为c级时，终端显示模块控制终端显示器8进行“c”级显示，制动单元直接启动，泵用系统直接进行关闭，以防压力偏差过大导致泵体发生破裂。
70.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
71.最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。