一种基于电信号的固液两相流泵流量的测量装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于流体机械测试技术领域，具体公开了一种基于电信号的固液两相流泵流量的测量装置和方法。本发明专利技术的过程为：设计固液两相流泵系统性能参数采集方案；搭建固液两相流泵系统同步测量试验平台，测量不同转速下固液两相流泵在全流量范围内的性能参数；分析额定转速下的电信号和流量变化规律，根据泵相似理论确定变转速工况下电信号变化规律和对应的流量关系，并建立适用于固液两相流泵的流量计算公式。本发明专利技术能够实时准确地测量出固液两相流泵的流量，从而为固液两相流泵送系统的智能调节提供依据，保证工业生产过程管理的高效性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电信号的固液两相流泵流量的测量装置和方法
本专利技术属于流体机械测试
，具体涉及了一种基于电信号的固液两相流泵流量的测量装置和方法。
技术介绍
海底锰结核、富钴结核、多金属硫化等矿产资源丰富，深海采矿行业越来越受到世界各国重视。深海采矿的主流技术多以水力提升式的混输泵管实现矿物颗粒的输送，深海采矿混输系统受制于固液两相流动机理不明、管系动力不稳定、混输动力系统智能控制、海洋环境等因素的制约，在全球范围内尚无成熟可靠的深海采矿混输系统投入运营。而深海采矿混输送系统中，流量是一项最为重要的参数，即反映了深海采矿混输作业工况，又可以根据流量参数进行智能调控达到最优状态运行的目的。但是，因固液两相流存在矿物颗粒，尤其是直径超过10mm的大颗粒，无法通过流量计准确测量固液两相流在混输泵管中的实际流量。目前，测量固液两相流的管道流量方法仍不成熟，如：专利技术专利《一种管道流量测量方法及其系统、存储介质》(申请号：201911387679.3)介绍了一种管道流量测量方法及其系统、存储介质，包括获得水位高度，根据高度情况采用不同方法测量流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电信号的固液两相流泵流量的测量装置，其特征在于，固液两相流泵采用上机下泵的整体结构形式，泵体采用叶轮和导流体串联形式组合而成，泵的进出口分别位于泵的下端和上端口，介质流动方向为自下而上，水利循环管路分为泵进口段和出口段两部分，进口段由进口水箱、进口阀门、DN125镀锌管组成，并在进口两倍管径处安装有进口压力传感器；出口段由DN125镀锌管、出口阀门、出口水箱组成，并在出口两倍管径处安装有出口压力传感器；泵体上端安装有变频电机，作为固液两相流泵的动力装置，其电源由三相交流变频器提供。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电信号的固液两相流泵流量的测量装置，其特征在于，固液两相流泵采用上机下泵的整体结构形式，泵体采用叶轮和导流体串联形式组合而成，泵的进出口分别位于泵的下端和上端口，介质流动方向为自下而上，水利循环管路分为泵进口段和出口段两部分，进口段由进口水箱、进口阀门、DN125镀锌管组成，并在进口两倍管径处安装有进口压力传感器；出口段由DN125镀锌管、出口阀门、出口水箱组成，并在出口两倍管径处安装有出口压力传感器；泵体上端安装有变频电机，作为固液两相流泵的动力装置，其电源由三相交流变频器提供。


2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述固液两相流泵包括首级叶轮、首级导流体、次级叶轮、次级导流体组成，首级叶轮和次级叶轮安装于泵轴，泵轴和泵体上端的变频电机轴连接实现动力传递。


3.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述出口水箱底部安装有液位压力传感器。


4.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述三相交流变频器通过调节变频器参数控制变频电机运行状态。


5.利用权利要求1～4任一项所述装置基于电信号的固液两相流泵流量的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)通过单相介质作用时固液两相流泵性能参数同步采集试验，验证测量装置和测试系统的不确定度；
(2)固液两相介质作用时固液两相流泵性能参数同步采集试验：
在颗粒浓度为5％情况下，进行额定转速、不同流量工况的性能测量试验，和变转速、不同流量工况的性能测量试验，性能参数包括转速n，流量Q，功率P；
(3)分析额定转速下的流量和功率变化规律，根据泵相似理论确定变转速工况下流量和功率变化规律的对应关系，同时以变转速试验数据进行对比验证，最终建立适用于固液两相流的流量测量方法。


6.如权利要求5所述的测量方法，其特征在于，步骤(1)中，具体为：单相介质作用时，在不同流量工况下采集转速n，流量Q，扬程H，功率P，效率η，测定固液两相流泵的外特性数据并得到数据曲线，验证试验平台和测试系统的不确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹丽，刘厚林，程智明，孙哲，谈明高，
申请(专利权)人：大连理工大学，江苏大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21