一种小流量泵阀液流试验台装置的制作方法

本发明涉及一种流体机械测试技术领域，特别是一种小流量泵阀液流试验台装置。

背景技术

随着制造加工技术的发展，小流量泵阀产品被越来越多的行业所使用，如燃料电池、医学、化工和航空航天的领域，小流量泵阀产品的使用率越来越频繁，对小流量泵阀产品的水力试验任务也随之增加。针对目前小流量泵阀产品液流试验台有以下几项缺点：小流量泵和阀产品的分别使用各自的液流试验台；试验台固定在专用的试验场地，占据较大的试验场地面积；不同流量范围的泵阀产品具有与之流量对应的不同液流试验台；就目前的水力试验台仅能测试流量大于40l/h的小流量泵阀产品，小于40l/h流量时，需采用特殊的测试方案或采用特制的流量计进行测试。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种小流量泵阀液流试验台装置，应用于小流量泵阀产品的水力试验，试验台具有小型化、可移动和量程大等优点，能够方便快捷的对小流量泵阀产品进行测试。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种小流量泵阀液流试验台装置，包括试验平台和测试管路；其中，试验平台为水平放置的安装架结构；测试管路固定安装在试验平台上；测试管路包括液体储箱、液位计、气瓶、减压阀、加气阀、排气阀、安全阀、加注口法兰、排空阀、储箱测压变送器、侧置测试管路、一层测试管路、中间层测试管路、三层测试管路、第一调节阀和第二调节阀；其中，液体储箱为中空桶状结构；加注口法兰固定安装在液体储箱的顶部；排空阀设置在液体储箱的底部；液位计设置在液体储箱的侧壁，实现对液体储箱内部液位的测量；气瓶依次与减压阀、加气阀、液体储箱的顶部连接；排气阀和储箱测压变送器均设置在液体储箱的顶部；安全阀设置在液体储箱上部的侧壁；液体储箱的下部侧壁依次与侧置测试管路、一层测试管路、中间层测试管路、三层测试管路连通；三层测试管路分别与第一调节阀、第二调节阀并联连通后，与液体储箱连通形成回路。

在上述的一种小流量泵阀液流试验台装置，所述的试验平台包括上、中、下三层矩形板状结构；三层矩形板状结构竖直方向等间距分布；试验平台高度为1400-1600mm；每层矩形板状结构为1000mm×700mm；试验平台底部设置有滚轮，实现试验平台的自由移动。

在上述的一种小流量泵阀液流试验台装置，所述的一层测试管路固定放置在试验平台的上层矩形板状结构上表面；中间层测试管路固定放置在试验平台的中间层矩形板状结构上表面；三层测试管路固定放置在试验平台的下层矩形板状结构上表面；侧置测试管路固定放置在试验平台的侧壁上。

在上述的一种小流量泵阀液流试验台装置，所述的侧置测试管路包括出口球阀、过滤器、增压泵、第二电动阀和第一电动阀；其中，增压泵和第二电动阀串联后，与第一电动阀形成并联管路；并联管路的一端依次与过滤器、出口球阀、液体储箱连通；并联管路的另一端与一层测试管路连通。

在上述的一种小流量泵阀液流试验台装置，所述一层测试管路包括第一球阀、温度传感器、第二球阀、第一差压变送器、第三球阀、第二差压变送器、第四球阀和第三差压变送器；其中，第一球阀的一端与侧置测试管路连通；第一球阀的另一端与温度传感器连通；温度传感器的一端设置有a1测试接口；第三球阀的一端与中间层测试管路连通；第三球阀的另一端与第二差压变送器连通；第二差压变送器的一端设置有c1测试接口；第二球阀的一端与三层测试管路连通；第二球阀的另一端与第一差压变送器连通；第一差压变送器的一端设置有b1测试接口；第四球阀的一端与第三差压变送器连通；第三差压变送器的一端设置有c2测试接口；第四球阀的另一端与中间层测试管路连通。

在上述的一种小流量泵阀液流试验台装置，所述中间层测试管路包括第三电动阀、第一流量计、第四电动阀、第二流量计、第五电动阀、第三流量计、第六电动阀和第四流量计；其中，第三电动阀与第一流量计串联形成第一串联电路；第四电动阀与第二流量计串联形成第二串联电路；第一串联电路与第二串联电路并联形成第一并联电路；第一并联电路的一端与第四球阀连通；第一并联电路的另一端与三层测试管路连通；第五电动阀与第三流量计串联形成第三串联电路；第六电动阀与第四流量计串联形成第四串联电路；第三串联电路与第四串联电路并联形成第二并联电路；第二并联电路的一端与第三球阀连通；第二并联电路的另一端与三层测试管路连通。

在上述的一种小流量泵阀液流试验台装置，所述三层测试管路包括第七电动阀、第五流量计、第八电动阀、第六流量计和排液阀；其中，第七电动阀、第五流量计和第一调节阀串联形成第五串联电路；第八电动阀、第六流量计和第二调节阀串联形成第六串联电路；第五串联电路与第六串联电路并联形成第三并联电路；第三并联电路的一端与液体储箱连通；第三并联电路的另一端分别与排液阀、中间层测试管路和一层测试管路连通。

在上述的一种小流量泵阀液流试验台装置，所述泵阀液流试验台装置的测试流量范围为4-1200l/h。

在上述的一种小流量泵阀液流试验台装置，所述气瓶通过减压阀和加气阀对液体储箱进行补气加压；并通过排气阀实现对液体储箱中的压力进行调节，压力调节范围为0.1-2.0mpa。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明实现将泵阀产品的液流试验集中在一个工作平台上；

(2)本发明工作平台采用了上中下三层结构，工作平台底部安装有可移动的滚轮，实现可移动功能；

(3)本发明通过试验台机械循环系统和上位机测控系统的配合，使液流试验台能够测量大范围流量的泵阀产品，测试流量在4l/h到1200l/h之间。

附图说明

图1为本发明液流试验台管路连接示意图；

图2为本发明试验平台示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

针对目前小流量泵阀产品液流试验台存在的缺点，本试验台进行了如下的改进：根据小流量泵阀产品的水力特性，考虑到泵阀测试循环系统的相似性和共通性，被测泵阀产品共用一路工位，将泵阀产品的液流试验台集中在一个试验平台上；因泵阀产品的流量较小且试验台中的过流部件的体积较小，将液流试验台设计为可移动的小型试验平台，试验平台的长宽约为1000mm×700mm，用于搭建液流试验台的工作平台采用上中下三层实际，工作平台底部安装有可移动的滚轮；通过试验台机械循环系统和上位机测控系统的配合，使液流试验台能够测量大范围流量的泵阀产品，测试流量在4l/h到1200l/h之间。

一种小流量泵阀液流试验台装置，包括试验平台39和测试管路；其中，试验平台39为水平放置的安装架结构；如图2所示为试验平台示意图，由图可知，试验平台39包括上、中、下三层矩形板状结构；三层矩形板状结构竖直方向等间距分布；试验平台39高度为1400-1600mm；每层矩形板状结构为1000mm×700mm；试验平台39底部设置有滚轮，实现试验平台39的自由移动。

如图1所示为液流试验台管路连接示意图，由图可知，测试管路固定安装在试验平台39上；测试管路包括液体储箱1、液位计2、气瓶3、减压阀4、加气阀5、排气阀6、安全阀7、加注口法兰8、排空阀9、储箱测压变送器34、侧置测试管路40、一层测试管路41、中间层测试管路42、三层测试管路43、第一调节阀32和第二调节阀33；其中，液体储箱1为中空桶状结构；加注口法兰8固定安装在液体储箱1的顶部；排空阀9设置在液体储箱1的底部；液位计2设置在液体储箱1的侧壁，实现对液体储箱1内部液位的测量；气瓶3依次与减压阀4、加气阀5、液体储箱1的顶部连接；排气阀6和储箱测压变送器34均设置在液体储箱1的顶部；安全阀7设置在液体储箱1上部的侧壁；液体储箱1的下部侧壁依次与侧置测试管路40、一层测试管路41、中间层测试管路42、三层测试管路43连通；三层测试管路43分别与第一调节阀32、第二调节阀33并联连通后，与液体储箱1连通形成回路。泵阀液流试验台装置的测试流量范围为4-1200l/h。气瓶3通过减压阀4和加气阀5对液体储箱1进行补气加压；并通过排气阀6实现对液体储箱1中的压力进行调节，压力调节范围为0.1-2.0mpa。

其中，一层测试管路41固定放置在试验平台39的上层矩形板状结构上表面；中间层测试管路42固定放置在试验平台39的中间层矩形板状结构上表面；三层测试管路43固定放置在试验平台39的下层矩形板状结构上表面；侧置测试管路40固定放置在试验平台39的侧壁上。

侧置测试管路40包括出口球阀10、过滤器11、增压泵12、第二电动阀14和第一电动阀13；其中，增压泵12和第二电动阀14串联后，与第一电动阀13形成并联管路；并联管路的一端依次与过滤器11、出口球阀10、液体储箱1连通；并联管路的另一端与一层测试管路41连通。

一层测试管路41包括第一球阀15、温度传感器35、第二球阀16、第一差压变送器36、第三球阀17、第二差压变送器37、第四球阀18和第三差压变送器38；其中，第一球阀15的一端与侧置测试管路40连通；第一球阀15的另一端与温度传感器35连通；温度传感器35的一端设置有a1测试接口；第三球阀17的一端与中间层测试管路42连通；第三球阀17的另一端与第二差压变送器37连通；第二差压变送器37的一端设置有c1测试接口；第二球阀16的一端与三层测试管路43连通；第二球阀16的另一端与第一差压变送器36连通；第一差压变送器36的一端设置有b1测试接口；第四球阀18的一端与第三差压变送器38连通；第三差压变送器38的一端设置有c2测试接口；第四球阀18的另一端与中间层测试管路42连通。

中间层测试管路42包括第三电动阀20、第一流量计21、第四电动阀22、第二流量计23、第五电动阀24、第三流量计25、第六电动阀26和第四流量计27；其中，第三电动阀20与第一流量计21串联形成第一串联电路；第四电动阀22与第二流量计23串联形成第二串联电路；第一串联电路与第二串联电路并联形成第一并联电路；第一并联电路的一端与第四球阀18连通；第一并联电路的另一端与三层测试管路43连通；第五电动阀24与第三流量计25串联形成第三串联电路；第六电动阀26与第四流量计27串联形成第四串联电路；第三串联电路与第四串联电路并联形成第二并联电路；第二并联电路的一端与第三球阀17连通；第二并联电路的另一端与三层测试管路43连通。

三层测试管路43包括第七电动阀28、第五流量计29、第八电动阀30、第六流量计31和排液阀19；其中，第七电动阀28、第五流量计29和第一调节阀32串联形成第五串联电路；第八电动阀30、第六流量计31和第二调节阀33串联形成第六串联电路；第五串联电路与第六串联电路并联形成第三并联电路；第三并联电路的一端与液体储箱1连通；第三并联电路的另一端分别与排液阀19、中间层测试管路42和一层测试管路41连通。

当被测件为泵时，由外部上位机通过控制箱开启第一电动阀13，关闭第二电动阀14，且增压泵12不工作，a1口和b1口之间连接被测试泵，打开第一球阀15和第二球阀16，关闭第三电动阀20到第六电动阀26，并关闭第三球阀17和第四球阀18，开始测试时，外部上位机判断测试流量大小，如流量在380l/h到1200l/h时由上位机控制开启第七电动阀28，并记录第五流量计29的数据，同时关闭并联的第八电动阀30，并通过第一调节阀32进行流量调节；如测试流量在40l/h到380l/h之间，则由上位机控制开启第八电动阀30，并记录第六流量计31的数据，同时关闭并联的第七电动阀28，并通过第二调节阀33进行流量调节。

当测试件为单进口单出口阀产品，开启第二电动阀14，关闭第一电动阀13，且增压泵12工作，其他管路控制与连接和测试泵产品的连接与控制一致。通过第一调节阀32和第二调节阀33进行被测阀的流量调节，工质最终返回液体储箱1，由第一差压变送器36测试泵或阀进出口压差，即扬程或流阻，最终测出泵或阀的流量-扬程曲线、流量-功率曲线和流量-流阻曲线，并通过控制箱对电路的检测，绘制出流量-效率曲线。

当被测件为单进口双出口的阀门时，由上位机通过控制箱开启第二电动阀14，关闭第一电动阀13，增压泵12工作，a1口接被测阀进口，c1口和c2口分别接阀的两个出口，打开第一球阀15、第三球阀17和第四球阀18，关闭第二球阀16。对于接通c2口的这一路，如流量在380l/h到1200l/h时，通过上位机指令开启第三电动阀20，关闭第四电动阀22，检测第一流量计21的参数；如流量在40l/h到380l/h之间，，通过上位机指令开启第四电动阀22，关闭第三电动阀20，检测第二流量计23的参数。对于接通c1口的这一路，原理与上述接通c2口管路控制相同。

对于被测阀总流量大于380l/h时开启第七电动阀28，并记录第五流量计29的数据，总流量在在40l/h到380l/h之间开启第八电动阀30，并记录第六流量计31的数据，同时关闭并联的第七电动阀28。

对于单进口双出口阀，被测阀等产品其中一个出口支路流量小于40l/h而另一出口支路大于40l/h，则测试大于40l/h这一支路的流量值，同时测试总流量，通过第六流量计31的流量减去支路中可监测到的流量，即可计算出被测阀小于40l/h这一支路的流量。

对小流量泵或单进口单出口阀等流量在4l/h和40l/h之间的产品，开启第二电动阀14，关闭第一电动阀13，且增压泵12工作。a1口分成两路，一路与被测产品进口连接，另一路与c2口连接。c1口与被测产品出口连接，通过测试c2这一路的第二流量计23的数据以及第六流量计31的数据，由第六流量计31与第二流量计23的数据相减即可计算出被测产品的流量。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。