[其他]观测容积式泵的泵特性的方法

说明书

本发明涉及测量在泵腔（２）内至少有一个往复运动活塞的容积式泵的流量，该泵腔（２）经过输入阀与输入管路相连以及经过输出阀与输出管路连，并计数出单位时间内泵的循环次数，同时测得它的容积效率，从而推算出泵的真实流量，用位置传感器来监测输出阀的开、闭瞬间，也可用其他传感器来测定活塞经过它端点位置时的瞬间，以此来测量泵真正的容积效率。

本发明是与观测泵特性的方法有关，诸如容积式泵的容积效率，尤其是它的流量和总流量，该泵至少有一个在泵腔作往复运动的驱动活塞，泵腔与输入管路相连。

流体经过输入阀在泵内加压再经过输出阀送到输出管路，上述输入、输出阀在机械上都与活塞无联系。

容积式泵的传送流量理论上等于活塞扫过的容积与单位时间内活塞循环次数的乘积，然而真实流量却不同于上述的计算值，实际上，容积流量不会是100%，我们不能确切知道此数值到底小多少，它是随着单位时间内的活塞循环次数和工作状况的变化而变化。

在安装好情况下和工作速度时泵的“容积效率”，此术语指的是输出管路所输送的高压流体总容量与总的活塞扫过容积之比值。

泵的流量就是它输送流体的速度，除非专门指定是吸入流量，输送流量和吸入流量的差异在于流体的可压缩性以及泵所产生的渗漏。由于对“容积效率”知道甚少，所以流量一般都靠与泵串联的流量计来测量，这种解决办法有它的缺点，即在泵压不同性质的其他流体时，需要更换流量计，因为常规流量计不适用于不同品种的流体，不幸，在实际上所要泵压的流体都是性质上有很大差异，它们可以是腐蚀性的、粘性的、绝缘的甚至含有固体颗粒的液体等。

本发明的目的是该泵在工作时，能测定至少一个泵的特性曲线，特别是直接在泵上测得流量，从而免除使用外部设备。

一般讲，根据本发明的方法是把一个能测定泵至少二个运动件其位置随时间变化而变化的装置装在泵上，上述运动件包括一阀和一个或一个以上的活塞。本发明方法包括分析上述装置送来的信号，很好地测得随时间变化的活塞位置特别是端点位置和至少一个阀随时间变化的开或闭的瞬间，所用的装置可从下面的传感器组中选取：音响传感器、加速度传感器、位置传感器、距离传感器、压力传感器、形变传感器以及力传感器。

具体来说，本发明方法还包含测定至少一个阀开或闭的瞬间时差和活塞通过相当于死点即端点位置之瞬间，并从活塞的运动中计算出相应的容积效率。

当所测定的特性是工作时泵的流量时，本方法主要是计数出单位时间内泵的循环次数，同时测出泵的容积效率。此容积效率是从测得的至少一个时差所推算出来的。再通过单位时间内活塞循环次数与泵腔容积之乘积来计算出流量，并以所测之容积效率来加以修正。

用此法测得的容积效率值取决于泵的理论排量与真实排量之间的比值。

容积式泵理论上的工作原理是大家熟悉的，活塞的往复运动把泵腔内流体排到输出管路，同时把流体从输入管路吸入到泵腔内，在理想条件下，当活塞换向时，输入和输出阀立即关闭，活塞扫过的整个容积流体被送到输出管路，而得出100%的容积效率。

然而，真实情况不同于此种理想情况，特别当活门延迟关闭时。

而在活塞扫过泵腔时，输入阀开启而输出阀关闭，在活塞行程的终点，活塞停止并转向，在此瞬间，二阀之间应立即交换它们的位置，可是阀都有一定程度的惯性而且流体经阀门流动都会有摩擦，尽管装有复位弹簧，但输入阀不会立即关闭，一定量的流体继续被送到输入管路，这部分容积的流体不起作用损耗掉了，这样就减小了泵的容积效率。

因此，一旦输入阀已关闭，而输出阀又没有立即打开，一开始时，流体压力必然提高，略微高于输出压力，这就必须压缩整个腔内流体，而并不正好是活塞扫过的容积。这可能会使密封垫和活塞密封圈变形而加大了漏渗，这就又损耗了部分容积的流体，随之容积效率进一步减小。

同样，当活塞在腔内移动，把流体排到输出管路，在活塞行程的终点，活塞停止并转向，输入阀打开而输出阀关闭，可是输出阀并不立即关闭，一定量的流体从输出管路吸回到腔内，这部分容积的流体又进一步加大了损耗，导致泵的容积效率减小。