一种往复泵泵组效率检测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种往复泵泵组效率检测系统，该往复泵泵组效率检测系统包括：压力变送器、流量变送器、位移传感器、限流器、滤波器、三相电功率变送器、电流/电压转换器、多路开关、AD模块、控制器；压力变送器和流量变送器连接滤波器，位移传感器连接电流/电压转换器，限流器连接三相电功率变送器，位移传感器、滤波器和三相电功率变送器连接电流/电压转换器，电流/电压转换器连接多路开关。多路开关连接用于将多路开关送来的某路信号进行模拟量到数字量转换的AD模块，AD模块连接控制器。因此本实用新型采用模块化结构设计，大大降低了检测人员的工作负担，较好的解决了现有人工测量计量往复泵效率精度差、灵敏度低的问题。
【专利说明】一种往复泵泵组效率检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于往复泵检测【技术领域】，尤其涉及一种往复泵泵组效率检测系统。【背景技术】
[0002]目前，往复泵是发展较早的动力机械之一，至今在工农业生产中仍在广泛地应用。在石油工业的钻、采、炼及输油等主要生产过程中都有大量的往复泵使用，例如钻井用泥浆泵，就是钻井过程的关键设备之一。但是如何分析和提高往复泵泵效，一直是一个倍受关注的间题。使用传统的机械示功仪或采用人工测量计算的方法在其精度、灵敏度或时效等方面都有一定的缺陷。为此，亟需研发一种高效的往复泵泵组效率检测系统。
实用新型内容
[0003]本实用新型为解决现有人工测量计量往复泵效率精度差、灵敏度低的问题问题而提供一种结构简单、安装使用方便、提高工作效率的往复泵泵组效率检测系统。
[0004]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0005]一种往复泵泵组效率检测系统，该往复泵泵组效率检测系统包括:压力变送器、流量变送器、位移传感器、限流器、滤波器、三相电功率变送器、电流/电压转换器、多路开关；
[0006]压力变送器和流量变送器连接滤波器，位移传感器连接电流/电压转换器，限流器连接三相电功率变送器，位移传感器、滤波器和三相电功率变送器连接电流/电压转换器，电流/电压转换器连接多路开关。多路开关连接用于将多路开关送来的某路信号进行模拟量到数字量转换的AD模块，AD模块连接控制器。
[0007]进一步，所述的往复泵泵组效率检测系统还设有AD模块、控制器；多路开关连接用于将多路开关送来的某路信号进行模拟量到数字量转换的AD模块，AD模块连接控制器。
[0008]本实用新型具有的优点和积极效果是:由于本实用新型采用模块化结构设计，应用传感器技术和计算机技术相结合，大大降低了检测人员的工作负担，不仅为往复泵组泵效的分析研究及泵内故障检测提供了方便有效的手段，同时也实现了高效节能，以变频调速为手段的往复泵自动调节系统提供了条件。本实用新型的结构简单，操作方便，较好的解决了现有人工测量计量往复泵效率精度差、灵敏度低的问题问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型实施例提供的往复泵泵组效率检测系统的结构示意图；
[0010]图中:1、压力变送器；2、流量变送器；3、位移传感器；4、限流器；5、滤波器；6、三相电功率变送器；7、电流/电压转换器；8、多路开关；9、AD模块；10、控制器。
【具体实施方式】
[0011]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:本实用新型所用到的软件模块都属于已知模块，在购买硬件模块时，已经安装有该软件模块。本实用新型不存在软件或方法的创新。
[0012]请参阅图1:
[0013]如图1所示，本实用新型实施例的往复泵泵组效率检测系统主要由压力变送器1、流量变送器2、位移传感器3、限流器4、滤波器5、三相电功率变送器6、电流/电压转换器7、多路开关8、AD模块9、控制器10组成；
[0014]压力变送器I和流量变送器2连接滤波器5，位移传感器3连接电流/电压转换器
7,限流器4连接三相电功率变送器6，位移传感器3、滤波器5和三相电功率变送器6连接电流/电压转换器7，电流/电压转换器7连接多路开关8，多路开关8连接用于将多路开关送来的某路信号进行模拟量到数字量转换的AD模块9，AD模块9连接控制器10。
[0015]压力变送器I与滤波器5连接，用于检测往复泵排出压力，将测量的压力值转换为4mA?20mA电信号，并将检测信号送至与其连接的滤波器5进行滤波处理。
[0016]流量变送器2与滤波器5连接，用于检测往复泵的瞬时排出流量，将测量的流量值转换为4mA?20mA电信号，并将检测信号送至与其连接的滤波器5进行滤波处理。
[0017]滤波器5与压力变送器I以及流量变送器2连接，还与电流/电压转换器7连接，由于泵的排出压力以及瞬时流量高频干扰较大，故须将压力变送器以及流量变送器转换的电信号进行高频滤波，并将滤波后的信号送至电流/电压转换器7进行将4mA?20mA标准电流信号转换为AD模块范围的O?5V电压。
[0018]位移传感器3与电流/电压转换器7连接，用于检测泵活塞杆的位移位置，将测量的位移值转换为4mA?20mA电信号,然后送至与其连接的电流/电压转换器将4mA?20mA标准电流信号转换为AD模块范围的O?5V电压。
[0019]限流器4与三相电功率变送器6连接，用于对往复泵进行限流保护，并将电路送至与其连接的三相电功率变送器；三相电功率变送器与电流/电压转换器连接，用于检测往复泵的三相电功率。
[0020]电流/电压转换器7与滤波器5连接，还与位移传感器3、三相电功率变送器6以及多路开关8连接，将滤波器5滤波后的泵排出压力以及瞬时流量4mA?20mA电信号、位移4mA?20mA电信号以及三相电功率的4mA?20mA电信号转换为AD模块所需的OV?5V电压信号，并把转换后的OV?5V电压信号送至与其连接的多路开关，多路开关8将进来的多路电压信号进行多路选通，即根据需要选通多路信号中的一路，并将此路电压信号送至与多路开关连接的AD模块9。
[0021]AD模块9与多路开关8连接，还与控制器10连接，将多路开关送来的某路信号进行模拟量到数字量的转换，并将转换后的数字信号送至与其连接的控制器。
[0022]控制器10与AD模块9连接，接收AD模块9转换后的数字信号并进行分析处理，根据采集的四个参数即:活塞杆位移位置、泵的排出压力、泵的瞬时排出流量及电动机的电功率，并根据泵效的计算公式，便可快速计算出泵的效率以及效率-时间曲线等等。
[0023]本实用新型的工作原理:本实用新型至少应有4个测量输入参数，即:活塞杆位移位置，泵的排出压力，泵的瞬时排出流量及电动机的电功率，系统各参数的测量范围由具体泵组性能参数而定，分别为:流量OL/s?5L/s，压力OMPa?3MPa，位移Omm?100mm，电功率OKW?40KW,结构如图1所示，由相应的测量仪表将所需的4个参数分别转换成电量后，其中高频干扰较大的压力，流量信号经过滤波器滤波，将50周工频干扰衰减，因为泵速在100次/min左右，所以滤波不会影响测量值之间的相位关系，电流/电压转换电路及放大电路的功能除了电流/电压转换及电压放大之外，同时具有电平平移功能，这样在系统使用III型表时可以通过放大增益和零电平的调节，将4mA?20mA标准信号转换成本实用新型AD模块所需统一的OV?5VDC电平，AD模块部分主要由多路转换开关和12位模/数转换芯片为中心组成并为系统的扩展预留了一定数目的通道，转换后的数字量通过并行口送入控制器，由于被测参数全部为单极性信号，所以输入控制器的数字量的形式为简单的二进制编码。
[0024]本发明的控制器根据采集的活塞杆位移位置、泵的排出压力、泵的瞬时排出流量及电动机的电功率，并根据泵效的计算公式，计算出泵的效率以及效率-时间曲线。
[0025]泵的效率=泵的出口压力*泵的瞬时流量/电机的功率
[0026]其中:泵的出口压力和瞬时流量是用安装在泵出口处的仪表测量得到，电机的功率是通过电机的电压与电流乘积可以得到。
[0027]以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种往复泵泵组效率检测系统，其特征在于，该往复泵泵组效率检测系统包括:压力变送器、流量变送器、位移传感器、限流器、滤波器、三相电功率变送器、电流/电压转换器、多路开关； 压力变送器和流量变送器连接滤波器，位移传感器连接电流/电压转换器，限流器连接三相电功率变送器，位移传感器、滤波器和三相电功率变送器连接电流/电压转换器，电流/电压转换器连接多路开关，多路开关连接用于将多路开关送来的某路信号进行模拟量到数字量转换的AD模块，AD模块连接控制器。
【文档编号】F04B51/00GK203822602SQ201420114517
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】朱修传, 孟凡净 申请人:安徽国防科技职业学院