[发明专利]一种水泵机组在线能耗测试分析系统及方法

权利要求书

1.一种水泵机组在线能耗测试分析系统，包括电机电流电压采集单元，水泵运行测量单元，测试仪(4)；

所述电机电流电压采集单元包括霍尔电流传感器(1)、霍尔电压传感器(2)；

所述水泵运行测量单元包括压力传感器、热电极、传感器安装头；

所述传感器安装头内部是一个空心管(17)，所述空心管(17)上贯通有压力传感器安装口(15)和热电极安装口(16)，所述压力传感器安装在所述压力传感器安装口(15)上，所述热电极安装在所述热电极安装口(16)上，所述传感器安装头的空心管(17)与水泵测压孔(23)连通，水泵中的部分介质流入传感器安装头空心管(17)中可传输温度和压力供传感器测量；

所述测试仪(4)包括触摸控制显示屏(5)、测试箱(6)、显示仪(9)和传感器接口，所述传感器接口连接所述霍尔电流传感器(1)、霍尔电压传感器(2)、压力传感器和热电极，分别用于采集电机电流、电压、水泵进出口压力、温度；

所述测试仪(4)根据以下步骤进行水泵机组在线能耗测试分析：

步骤一：通过热电极和压力传感器获得泵进、出口截面温度和压力，即可计算泵的效率，泵的效率公式为：

$\mathrm{\η}=\frac{\stackrel{\‾}{v}(p_2-p_1)}{\stackrel{\‾}{\mathrm{\α}}(p_2-p_1)+\stackrel{\‾}{c_p}(T_2-T_1)}$

式中：p₁、p₂－泵进、出口截面压强，Pa；T₁、T₂－泵进、出口截面温度，℃；－水的平均比容；－平均等温系数；－水的平均比热，J·(kg·K)^-1；

步骤二：根据步骤一计算出的泵效率反推出电机运行效率，电机的效率η_电为：

式中：ρ－水的密度，kg/m³；g－重力加速度，m/s²；Q－泵的流量，m³/h；H－泵的扬程，m；I电机输入电流；U为电机输入电压。

2.根据权利要求1所述的水泵机组在线能耗测试分析系统，其特征在于：所述传感器安装头还包括中空外壳(13)，所述中空外壳(13)内部安装有所述空心管(17)和球阀(14)，所述球阀(14)将所述空心管(17)分成上下两部分，所述球阀(14)可控制空心管(17)通断，所述压力传感器安装口(15)和热电极安装口(16)安装在中空外壳(13)上端，并与所述空心管(17)贯通，所述中空外壳(13)下端设有螺纹孔(11)，所述传感器安装头通过螺纹孔(11)与水泵测压口(22)连接，所述空心管(17)下端与水泵测压孔(23)连接；所述球阀(14)上焊接有球阀调节杆(12)，通过所述球阀调节杆(12)可控制球阀(14)垂直方向转动。