[发明专利]离心泵外特性和内部流动测量多功能试验装置

权利要求书

1. 离心泵外特性和内部流动测量多功能试验装置，其特征是包括以下五个部分：水路系统、动力传动系统、模型泵、外特性数据采集系统、内部流动测量系统；动力传动系统驱动模型泵、模型泵与水路系统连接，外特性数据采集系统和内部流动测量系统均通过布置于动力传动系统、模型泵与水路系统进行测量；

动力传动系统，由电机（19）、联轴器（7）、传动轴（5）、轴承座（13）、轴承座支座（16）、扭矩转速传感器（17）、扭矩转速传感器支座（18）、电机支座（20）、变频器组成，电机（19）、联轴器（7）和传动轴（5）连接，传动轴（5）支于轴承座（13），扭矩转速传感器装于电机和传动轴之间，测量电机传递给泵传动轴的扭矩和转速；传动轴上安装的扭矩转速传感器为霍尔传感器，用于非定常流动测量时给出图像采集触发信号；电机为模型泵离心泵提供动力，通过变频器连接电机实现电机转速的调节；

外特性数据采集系统包括微型计算机和测量泵进出口压力、泵流量、扭矩和转速的各传感器、放大器和A/D转换器，传感器连接放大器并经A/D转换器转换成数字量，通过输入接口与计算机相连；

内部流动测量系统包括同步控制器（30）、脉冲激光光源、激光器（31）、计算机（32）和CCD相机（33），由脉冲激光光源驱动激光器照射所测流场区域，通过同步控制器连接激光器和CCD相机同步工作，将计算机采集的两次曝光的PIV图像用互相关的方法进行处理，获得每一查询区中粒子图像的平均位移，由此确定流场的速度；在进行定常流动测量时，采样频率由计算机内同步控制；在进行非定常流动测量时，采样频率由霍尔传感器外同步控制。

2.根据权利要求1所述的离心泵外特性和内部流动测量多功能试验装置，其特征是水路系统包括水槽（21）、软管（3）、涡轮流量计（9）、软管、调节阀（6）模型泵（12）球阀（15）、管道组成并依次连接，水槽（21）上设有排水口（22），在水槽内安装稳流栅，模型泵进出口均采用软管进行连接；离心泵进口前等径直管段长度不小于12倍管径，涡轮流量计的上游侧留有不小于20倍管径长度的直管段，涡轮流量计的下游侧留有不小于5倍管径长度的直管段，保证测量的精度；水槽底部坡度为5：1000；模型泵的安装位置低于水槽内液面，泵启动时无需灌泵。

3.根据权利要求1所述的离心泵外特性和内部流动测量多功能试验装置，其特征是模型泵包括蜗壳（23）、叶轮（24）、吸水室（25）、进排水口（26）、排气口（27）、光学补偿盒（28）、蜗壳和泵后盖板（29），叶轮（24）装在蜗壳（23）内、吸水室（25）连通蜗壳、进排水口（26）和排气口（27）装在吸水室（25）上，光学补偿盒（28）装在蜗壳的前部、蜗壳后部装泵后盖板，光学补偿盒采用透光性好的有机玻璃加工；蜗壳与泵后盖板之间采用硅胶垫进行密封；蜗壳采用矩形截面蜗壳，叶轮的叶片采用进出口等宽的二维叶片，叶轮采用半开式结构。