一种水泵机组在线能耗测试分析系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种水累机组在线能耗测试分析系统。特别是设及一种能够实现 水累机组能耗在线测试和分析的系统。
【背景技术】
[0002] 累作为重要的能量转换装置和流体输送设备，是应用极其广泛的通用机械。据统 计，累的耗电量约占全国总发电量的20. 9%。而目前我国累的实际使用效率却比发达国家 约低20%，节能形势十分严峻。《节能中长期专项规划》重点规划了到2010年节能的目标和 发展重点，在其中18个重点领域和10大重点工程中，水累都作为重要的耗能设备被列入其 中。而造成水累机组能耗高的原因，一方面是电动机及被拖动水累效率低，设备陈旧落后， 效率比国外先进水平低2 - 5个百分点；另一方面是电机或水累匹配不合理，"大马拉小车" 现象严重，电机或水累处于"大流量、低效率、高功耗"的低负荷运行。因此通过对水累机组 的节能改造可W有效的降低能耗，实现节能与环保的双重要求，而对当前正在运行的水累 机组进行能耗测试和分析，则是水累机组的节能改造的第一步。
[0003]目前对水累性能测试系统主要是在试验室条件下，采用一些专用的检测试验台， 监测参数包括流量、扬程、压力、扭矩、效率等，可W对水累和电机产品进行全面的性能监 巧。，但由于设备体积大，需要安装传感器的数量多，不适用于在线测试系统。为此，专利 狂L200620147373. 2)公开了一种便携式的水累机组效率和能耗在线检测装置，来解决设备 体积大的问题，而专利（201110445150)公开了工业循环水系统的累组运行能效分析方法， 解决多变工况下水累运行状态判定问题。但该些方法都是将累和电机作为一个整体来进行 能耗测试和评估，无法进一步的诊断出能耗产生的原因，得出电机和累两部分的节能空间， 并给出正确的节能建议，使累机组平均运行效率提高。而另一方面目前的能耗测试系统针 对变频调速累，也主要依据相似定律，W水累工频运行特性模型库为基础，确定出对应频率 条件下的扬程、流量和轴功率的取值，进而构建出不同频率条件下扬程与流量、效率与流量 W及轴功率与流量各自对应的显式模型来进行分析的，是通过理论换算实现的，具有一定 的误差。因此也有必要解决变频累机组的能耗在线测试问题，W保证其能耗精度。 【实用新型内容】
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种水累机组在线能耗测试分析系统，主 要由电机运行能耗监测及测试评估系统和累运行能耗监测及测试评估系统组成，可用于工 业现场，在不需搭建特定的实验台的情况下，可W准确对累机组中的能耗进行测试和评估， 得出电机和累各自的能耗情况，并且该系统可用于变频驱动的水累机组。
[0005] -种水累机组在线能耗测试分析系统，包括电机电流电压采集单元，水累运行测 量单元，测试仪；所述电机电流电压采集单元包括霍尔电流传感器、霍尔电压传感器；所述 水累运行测量单元包括压力传感器、热电极、传感器安装头；所述传感器安装头内部是一个 空屯、管，所述空屯、管上贯通有压力传感器安装口和热电极安装口，所述压力传感器安装在 所述压力传感器安装口上，所述热电极安装在所述热电极安装口上，所述传感器安装头的 空屯、管与水累测压孔连通，水累中的部分介质流入传感器安装头空屯、管中可传输温度和压 力供传感器测量；所述测试平台包括触摸控制显示屏、测试箱、显示仪和传感器接口，所述 传感器接口连接所述霍尔电流传感器、霍尔电压传感器、压力传感器和热电极，分别用于采 集电机电流、电压、水累进出口压力、温度。
[0006] 上述方案中，所述传感器安装头还包括中空外壳，所述中空外壳内部安装有所述 空屯、管和球阀，所述球阀将所述空屯、管分成上下两部分，所述球阀可控制中空管通断，所述 压力传感器安装口和热电极安装口安装在中空外壳上端，并与所述空屯、管贯通，所述中空 外壳下端设有螺纹孔，所述传感器安装头通过螺纹孔与水累测压口连接，所述空屯、管下端 与水累测压孔连接。所述球阀上焊接有球阀调节杆，通过所述球阀调节杆可控制球阀垂直 方向转动。所述球阀通过橡胶固定中空外壳内。
[0007] 上述方案中，若水累没有配备标准测压，则在累进出口处各增加一个测试管段，所 述测试管段端部设有安装活动法兰，所述测试管段管壁上设有测量孔，所述测试管段通过 安装活动法兰安装在水累进口或者出口处，所述测量孔与所述传感器安装头的空屯、管下端 连接。
[0008] -种水累机组在线能耗测试分析方法，包括W下步骤：
[0009] 步骤一；通过热电偶和压力传感器获得累进、出口截面温度和压力，即可计算累的 效率，累的效率公式，
[0010]
【主权项】
1. 一种水泵机组在线能耗测试分析系统，包括电机电流电压采集单元，水泵运行测量 单元，测试仪（4); 所述电机电流电压采集单元包括霍尔电流传感器（1)、霍尔电压传感器（2); 所述水泵运行测量单元包括压力传感器、热电极、传感器安装头； 所述传感器安装头内部是一个空心管（17)，所述空心管（17)上贯通有压力传感器安 装口（15)和热电极安装口（16)，所述压力传感器安装在所述压力传感器安装口（15)上，所 述热电极安装在所述热电极安装口（16)上，所述传感器安装头的空心管（17)与水泵测压 孔（23)连通，水泵中的部分介质流入传感器安装头空心管（17)中可传输温度和压力供传 感器测量； 所述测试仪（4)包括触摸控制显示屏（5)、测试箱（6)、显示仪（9)和传感器接口，所述 传感器接口连接所述霍尔电流传感器（1)、霍尔电压传感器（2)、压力传感器和热电极，分 别用于采集电机电流、电压、水泵进出口压力、温度。
2. 根据权利要求1所述的水泵机组在线能耗测试分析系统，其特征在于：所述传感 器安装头还包括中空外壳（13)，所述中空外壳（13)内部安装有所述空心管（17)和球阀 (14)，所述球阀（14)将所述空心管（17)分成上下两部分，所述球阀（14)可控制中空管 (17)通断，所述压力传感器安装口（15)和热电极安装口（16)安装在中空外壳（13)上端， 并与所述空心管（17)贯通，所述中空外壳（13)下端设有螺纹孔（11)，所述传感器安装头通 过螺纹孔（11)与水泵测压口（22)连接，所述空心管（17)下端与水泵测压孔（23)连接；所 述球阀（14)上焊接有球阀调节杆（12)，通过所述球阀调节杆（12)可控制球阀（14)垂直方 向转动。
【专利摘要】本实用新型公开了一种水泵机组在线能耗测试分析系统及方法。通过在安装头上安装压力传感器、热电极等测量水泵机组的运行参数，并传输至能耗评估分析系统。利用热力学方法，测量泵进、出口压力和温度即可求得泵的实际运行效率。再利用泵效率可反推出电机实际运行效率。系统可进一步对比最新的泵和电机运行数据库，得出各个工况点及该组工况下泵和电机可达到的最佳运行效率和平均运行效率，进一步得到泵和电机的节能空间。由此可知泵机组中能耗浪费较多的部分，再根据该处的能耗浪费情况，提出有针对性的节能方案供用户参考使用。
【IPC分类】F04B51-00
【公开号】CN204458304
【申请号】CN201520053980
【发明人】骆寅, 孙慧, 袁寿其, 袁建平, 张金凤, 裴吉
【申请人】江苏大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月26日