闭环环路水制动功率计流体体积控制系统技术方案

一种水制动功率计流体体积控制系统和方法包括一个用来保持水制动内的流体体积基本恒定的闭环环路再循环通道。通过选择性地将流体提供到和移出自水制动来控制水制动内的流体体积。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水制动功率计系统，更特别地涉及一种用于控制水制动内流体体积的系统和方法。
技术介绍
功率计是用于测量功率、力或能量的装置。一种特定类型的功率计是公知的水制动功率计。水制动功率计可用来测试各种各样的转动机器，例如发动机和电动机。特别地，水制动功率计例如可以用来测量转动机器(例如发动机或电动机)产生的马力。水制动功率计典型地包括一个可以与流体系统连接的水制动。水制动通常包括一个转动安装在一壳体内的转子。所述壳体包括与流体系统连接的流体入口和出口，它可以使诸如水的流体流入和流出水制动壳体。在使用中，要测试的转动机器的输出轴驱动水制动转子。水制动里的流体向水制动转子施加一负载，这样也就把负载施加到转动机器输出轴。由输出轴产生的扭矩可以被测量并且可以被用来确定转动机器的输出功率。在特定的流体温度下，施加到机器输出轴上负载的大小与水制动内流体体积成比例，这一点通常是公知的。这样，为向机器120施加一预定负载量并且保持这一预定负载量基本恒定，在温度(或温度范围)基本恒定时，应当保持水制动内的水体积基本恒定。当水制动转子转动时，它把能量传送至水制动壳体内的流体，这会引起流体温度的升高。所以，为控制施加到被测试机器上的负载，就应当控制水制动内的流体体积和流体温度。在过去，是用一个开环环路流体系统来控制水制动内的流体体积和温度。在这种系统中，流体可以从流体源，例如冷却塔贮藏处输送给水制动。可以用一个或多个安装在水制动和流体源之间的输送线路上的控制阀来控制提供给水制动的流体体积。然后热流体可以要么直接要么经过一个或多个流或背压控制阀从水制动流出到一热井。然后热井内的流体可以泵回到冷却塔，在冷却塔里流体被冷却并且被返回至冷却塔贮藏处，以通过水制动再循环。尽管上述系统工作良好，但也有某些缺陷。例如，水制动内的流体体积和温度还有施加到被测试机器上的负载是利用通过水制动的流体流速来控制的，流体流速很难控制。另外，由于流体系统是开环的，这种流体系统被污染的可能性就增大。这种被污染的可能性增大相应地就会导致使用附加的部件，例如过滤器和驱动流体通过过滤器的泵，它们将会增加系统的复杂性和成本。所以，就需要这样一种水制动功率计流体体积控制系统和方法，它不用流体流速控制来控制水制动内的流体体积和温度，和/或相对容易地调节流体体积和温度，和/或减少流体系统污染的可能性，和/或减少复杂性和成本。本专利技术致力于一个或多个这些需要。
技术实现思路
本专利技术提供一种带有流体体积控制系统的水制动功率计和方法，该功率计和方法使用一个闭环环路再循环通道来保持水制动内流体体积的基本恒定，并且通过选择性向水制动提供流体还是从水制动移出流体来控制水制动流体体积。在本专利技术的一个实施方式中，并且只是通过举例的方式，水制动功率计流体体积控制系统包括一个水制动、一个流体再循环通道和一个双向旋转泵总成。水制动具有一个流体入口和一个流体出口。流体再循环通道以闭环环路、串联流体交流方式直接将水制动流体出口与水制动流体入口连接。双向旋转泵总成具有至少一个以串联流体交流方式与水制动流体入口连接的第一口，和一个适于与流体源连接的第二口。在另一典型实施方式中，水制动功率计流体体积控制系统包括一个水制动、一个流体再循环通道、第一和第二流体通道以及第一和第二阀。水制动具有一个流体入口和一个流体出口。流体再循环通道以闭环环路、串联流体交流方式直接将水制动流体出口与水制动流体入口连接。第一流体通道具有一个入口和一个出口，第一流体通道入口适于连接到流体源，第一流体通道出口以串联流体交流方式与流体再循环通道连接。第一阀安装在第一流体通道上并且是可移动的以便选择性地从流体源向水制动提供流体。第二流体通道具有一个入口和一个出口，第二流体通道入口以串联流体交流方式与流体再循环通道连接。第二阀安装在第二流体通道上，并且是可移动的以便选择性地通过第二流体通道出口从水制动排出流体。在另外的典型实施方式中，水制动功率计流体体积控制系统包括一个水制动、流体再循环装置和流体体积控制装置。水制动具有一个流体入口和一个流体出口。流体再循环装置是用于从水制动流体出口直接到水制动流体入口再循环流体。流体体积控制装置是用于可选择地向水制动提供流体体积和从水制动移出流体体积。还有在另一典型实施方式中，在水制动功率计系统中，该系统具有一个包括一流体入口、一流体出口的水制动以及一个可转动安装的转子，在水制动内控制流体体积的方法包括以闭环环路、串联流体交流的方式将水制动的入口和水制动的出口直接彼此连接，由此水制动转子把流体从水制动流体出口泵入水制动流体入口，并且可选择地向水制动提供流体体积和从水制动移出流体体积。还有在另一典型实施方式中，测试机器的方法包括提供一个具有一转动安装的输入轴、一流体入口和一流体出口的水制动，其中所述的机器具有至少一个转动输出轴。水制动流体入口和水制动流体出口以闭环环路、串联流体交流方式直接彼此连接。机器输出轴连接到水制动输入轴。机器运转转动它的输出轴，为控制水制动内的流体体积，流体可选择地向水制动提供和从水制动移出，由此在机器输出轴上保持一个预定扭矩。通过下面的详细描述，并结合以举例方式示出本专利技术原理的附图，优选的水制动功率计体积控制系统的其他独立特征和优点将变的清楚。附图说明图1是根据本专利技术的优选实施方式的水制动功率计系统的管道系统示意图；和图2-6是根据本专利技术的可替换实施方式的水制动功率计系统的管道系统示意图。具体实施例方式水制动功率计流体体积控制系统100的特定优选实施方式的管道系统示意图在图1中被示出。在所述的实施方式中，系统100包括一水制动102、一热交换器104、一水制动流体贮藏处105、一双向旋转泵总成106、一冷却泵108和一冷却塔110。水制动102包括至少一个接收流体(例如水)进入水制动102的流体入口112，和至少一个从水制动102排出流体的流体出口114。转子116可转动地安装在水制动102内并且包括一个轴118。正如在下面将要更详细描述的，当水制动102被用于测试转动机器(例如电动机和发动机)时，转动机器120的输出轴122被连接到水制动转子轴118。为测量施加到机器120上的扭矩，扭矩传感器123可以要么连接到机器输出轴1 22要么连接到水制动输入轴118。通过流体再循环通道124，水制动流体出口114以闭环环路、流体串联交流方式直接与流体入口112连接。正如通常所知的，当转子116转动时，不仅水制动102施加一负载至被测试机器120，而且还作为泵工作。这样，水制动102把水制动102内的流体排出流体出口114。通过流体再循环通道124，排出的流体然后返回到流体入口112。当被测试的机器120转动转子116时，能量就传给水制动102内的并且循环通过水制动102的流体体积，引起流体温度的增加。如果热量不能从流体中散出，流体有可能潜在地闪变成气态。另外，由于流体特性例如密度和粘性随着温度的变化而变化，流体温度变化能影响由水制动102施加到机器120上的负载。这样，热交换器104被装入到系统100中，以从循环通过水制动102的流体中散出热量，进而保持经过水制动102的基本恒定T(温度差)。热交换器104包括至少两个流经它的流体流经通道第一流经通道126和第二流经本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水制动功率计流体体积控制系统（１００）包括：　　　　一水制动（１０２），其具有一流体入口（１１２）和一流体出口（１１４）；　　　　一流体再循环通道（１２４），其以闭环环路、串联流体交流方式直接将水制动流体出口（１１４）与水制动流体入口（１１２）连接；和　　　　一双向旋转泵总成（１０８），其具有至少一个以串联流体交流方式与水制动流体入口（１２８）连接的第一口（１３２）和至少一个适于连接到流体源的第二口（１３４）。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：CS罗，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]