[实用新型]卷盘式喷灌机水涡轮综合性能测试仪

说明书

技术领域

本实用新型属于一种水涡轮综合性能测试仪，尤其是一种卷盘式喷灌机水涡轮综合性能测试仪。 

背景技术

水涡轮是卷盘喷灌机的核心部件，完成对卷盘的驱动从而实现PE管的回收。卷盘喷灌机水涡轮的水力效率直接影响卷盘喷灌机的效率，但国内现有的卷盘喷灌机水涡轮效率低下。为提高水涡轮的效率，对水涡轮内部结构进行优化设计，需要对水涡轮进行性能测试。 

传统的实验测量方法是通过读取各机械式仪表的读数进行的。由于水流流经水涡轮后管路中存在压力脉动使得机械式仪表指针产生较大的波动，人为读数很难保证读数的准确性，且读取多个测量数据时时间长，数据不同步；在改变流量及控制水涡轮转速时，通过人工调节阀门和制动扭矩很难达到理想的效果，这些因素都会影响实验效率和数据可靠性。 

近年来，虚拟仪器及计算机技术在性能试验方面的应用越来越广泛，但是对于水涡轮综合性能测试而言，构建虚拟仪器或采用其他计算机技术的测试系统成本高，系统复杂，而且往往因为不易进行校准而存在较大的测量误差。 

实用新型内容

为了有效地采集实验数据，提高实验效率，本实用新型提供一种体积小、成本低、精度高、可靠性强的卷盘式喷灌机水涡轮综合性能测试仪，使用本测试仪对水涡轮进行性能测试，同步采集各传感器的数字及模拟信号，并实现制动控制，从而有效提高水涡轮综合性能测试效率，保证测试数据的可靠性。 

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。 

一种卷盘式喷灌机水涡轮综合性能测试仪，包括电源模块、水力参数测量模块、输出轴参数测量模块、制动模块、微处理器模块、输入控制模块、显示模块，水力参数测量模块包括两个压力传感器和一个流量计，所述输出轴参数测量模块包括转矩转速传感器，所述制动模块包括信号调节单元、功率驱动器和磁粉制动器，所述输入控制模块包括用于输入调整制动模块的信号的按键，所述电源模块为水力参数测量模块、输出轴参数测量模块、制动模块、微处理器模块、输入控制模块、显示模块提供电源，所述水力参数测量模块、输出轴参数测量模块、制动模块、输入控制模块、显示模块均与微处理器模块连接。 

优选地，所述水力参数测量模块的两个压力传感器和流量计均为4～20mA电流输出型， 两个压力传感器和流量计输出端连接250欧电阻后连接模数转换器，模数转换器与微处理器模块连接。 

优选地，所述转矩转速传感器与微处理器模块之间设置有光电隔离器或光电耦合器。 

优选地，还包括与微处理器模块连接的计算机。 

优选地，所述计算机采用通信协议RS232与微处理器模块自带的串口通讯功能连接。 

本实用新型所述的卷盘式喷灌机水涡轮综合性能测试仪，电源模块为其他各模块提供电源，水力参数测量模块和输出轴参数测量模块检测的信号经微处理器模块计算后在显示模块上进行显示，同时，输入控制模块的输入信号传送给微处理器模块，微处理器模块对制动模块进行控制，从而实现水涡轮综合性能测试中输出轴参数的调节。 

水力参数测量模块测量水涡轮的进出口压力和流量，通过外部模拟量采集芯片对进出口压力和流量信号进行采集，并实现与微处理器模块的通信。输出轴参数测量模块测量水涡轮的输出扭矩和转速，通过光电隔离后由微处理器模块对转矩转速信号进行采集。针对水涡轮内部流动引起的压力脉动，微处理器模块对水力参数通过多次采样取平均的方法使读数更加稳定。制动模块包括信号调节单元、功率驱动器和磁粉制动器，信号调节单元接收微处理器模块的信号并转换成功率驱动器的信号，再由功率驱动器控制磁粉制动器的输出扭矩，从而改变水涡轮的转速。 

与采用传统独立仪表的水涡轮测试方法相比，本实用新型读数稳定，精度高，能实现同步信号采集、对制动扭矩能实现精确控制；与采用虚拟仪器或计算机技术的测试方法相比，本实用新型能大幅降低软硬件成本，且易校准，测试数据精度可控。 

附图说明

图1为本实用新型所述卷盘式喷灌机水涡轮综合性能测试仪具体实施例的结构图。 

图2为本实用新型卷盘式喷灌机水涡轮综合性能测试仪使用状态示意图。 

图中： 

1-水泵进口，2-水泵，3-水泵出口，4-第一压力传感器，5-第二压力传感器，6-水涡轮，7-流量计，8-阀门。 

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。