【技术实现步骤摘要】
一、本专利技术属于噪声特性实验，特别涉及一种叶片泵内部声源特性监测的试验台及实验方法。
技术介绍
0、二、
技术介绍
1、在水力循环系统中，严重的流体动力学噪声会造成水力系统中设备损坏甚至瘫痪生产系统，给企业和社会造成巨大的经济损失和严重危害。叶片泵内部流体动力学噪声作为该系统中重要的噪声来源，其内部产生的声压脉动幅值不仅取决于叶片泵的运行工况，在特定频率和管路位置处引起的声压脉动还取决于系统的声响应，即声压脉动是如何在每个系统部件中(包含泵本身)进行传输和反射的。因此，基于传感器对水力系统中叶片泵声压脉动的直接测量无法直接反映叶片泵内部的声源特性，因为水力系统的耦合作用甚至能够引起驻波，可能会对监测结果引发严重误导。由此可见，现有的叶片泵内部声源特性的监测试验台及实验方法仍具有较大的局限性。随着各领域中叶片泵向大功率、高转速、结构紧凑、高可靠性的方向发展，针对准确获取叶片泵内部声源特性的测试，一直是高端叶片泵运行可靠性提升的迫切需求，也是提高我国叶片泵产业升级的重大技术难题。为解决多场耦合下叶片泵消除环境影响和管路系统影响获取其自身声源特性的基础科学问题，指导低噪声高可靠性叶片泵产品开发，对现有的直接用叶片泵或其进、出口管路某一位置处的噪声来描述泵内部声源特性的试验技术进行改造升级具有重要的工程价值和社会意义。
技术实现思路
0、三、
技术实现思路
1、为了克服现有试验技术中存在的问题，本专利技术提出了一种叶片泵内部声源特性监测的试验台及实验方法，仅使用一台待
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种叶片泵内部声源特性监测的试验台，包括水路循环单元、调节控制单元、数据采集单元、plc反馈控制单元和人机交互单元；
4、所述水路循环单元包括水箱、待测试验泵、流量调节阀门、水路调节阀门及各机构间连接的相关管路；
5、所述调节控制单元包括水下扬声器、流量调节阀门和水路调节阀门；所述水下扬声器安装于待测试验泵的进水管路上，位于流量调节阀门和水听器之间，当水下扬声器作为外部声源时，可通过调节其声学载荷的频率及强度，使其向管路中辐射不同声学载荷的声压波；所述流量调节阀门安装于待测试验泵的进水管路上，位于水箱和水下扬声器之间，用于调节待测试验泵的流量；所述水路调节阀门安装于待测试验泵的出水管路上，用于调节使管道配置具有不同的声阻抗；
6、所述数据采集单元包括两组共六个水听器和流量计；其中在待测试验泵进水管路和出水管路上各分别布置一组共三个水听器，相邻水听器之间的距离为10～20倍的泵端口管道内径，管道内径越小，选取倍数值越大，管道内径越大，选取倍数值越小；所述水听器用于采集管路中的声学信号；所述流量计用来测量泵出口管路流量；
7、所述plc反馈控制单元通过采集、处理和控制输出功能，将数据采集单元所采集的实验测试数据反馈至人机交互单元，并基于人机交互单元中输入的指令，实现对声压数据和流量数据的精确控制和监测；
8、所述人机交互单元能够提供直观、便捷的操作界面，可实现用户显示、记录实验测试数据并输入控制指令，所述人机交互单元包括显示器、硬件系统和软件系统。
9、一种叶片泵内部声源特性监测的实验方法，包括以下步骤：
10、将待测试验泵安装在试验台上，通过上述人机交互单元，将所述水路循环单元中的待测试验泵处于静止状态，所述调节控制单元中的流量调节阀门处于完全打开状态，水下扬声器作为外部声源其声学载荷运行在某一频率及强度下，水路调节阀门ⅰ、ⅱ和ⅲ始终处于关闭状态，水路调节阀门ⅳ、v和vi通过调节阀门的开度使管道配置具有不同的声阻抗，通过所述数据采集单元中的水听器ⅰ～vi采集管路中的声压信号；
11、类似地，将所述水路循环单元中的待测试验泵处于静止状态，所述调节控制单元中流量调节阀门处于完全打开状态，水路调节阀门ⅰ、ⅱ和ⅲ始终处于关闭状态，水路调节阀门ⅳ、v和vi处于某一阀门开度，改变水下扬声器作为外部声源其声学载荷，包括其频率和强度，通过所述数据采集单元中的水听器ⅰ～vi采集管路中的声压信号；
12、基于采集到的声压信号，通过上述人机交互单元，建立无源条件下待测试验泵两端口声学散射矩阵。
13、在无需待测试验泵和相关管路拆装的条件下，将所述调节控制单元中的水下扬声器关闭，水路调节阀门ⅳ、v和vi始终处于关闭状态，改变所述水路循环单元中待测试验泵的运行工况，包括改变转速或改变流量调节阀门的开度，通过所述数据采集单元中的水听器ⅰ～vi采集管路中的声压信号。基于采集到的声压信号，通过上述人机交互单元，建立有源条件下待测试验泵两端口声学散射矩阵，获取待测试验泵在不同运行工况下其内部声源特性参数。
14、本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的一种叶片泵内部声源特性监测的试验台及实验方法，通过对所述调节控制单元的调节，在仅需一台待测试验泵、一台水下扬声器、一台流量计、两组共六个水听器及相关管路系统的条件下，即可完成待测试验泵运行在不同工况条件下其内部声源特性在不同频率处的试验结果。本专利技术能够避免直接用待测试验泵或其进、出口管路某一位置处的噪声来描述泵内声源的声学特性，避免结果往往会随系统和测量位置的不同而导致测量结果明显差异。
15、本专利技术经试验验证，试验台结构紧凑，设计合理，具有较高的工程价值。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种叶片泵内部声源特性监测试验台，包括水路循环单元、调节控制单元、数据采集单元、PLC反馈控制单元和人机交互单元；其特征在于：
2.如权利要求1所述的叶片泵内部声源特性监测试验台，其特征在于所述数据采集单元包括两组共六个水听器和流量计；其中在待测试验泵进水管路和出水管路上各分别布置一组共三个水听器，相邻水听器之间的距离为10～20倍的泵端口管道内径，管道内径越小，选取倍数值越大，管道内径越大，选取倍数值越小。
3.如权利要求2所述的叶片泵内部声源特性监测试验台，其特征在于所述PLC反馈控制单元具有采集、处理和控制输出功能，将数据采集单元所采集的实验测试数据反馈至人机交互单元，并基于人机交互单元中输入的指令，实现对声压数据和流量数据的控制和监测；
4.一种使用权利要求1-3所述的叶片泵内部声源特性监测试验台进行实验的方法，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的实验方法，其特征在于，步骤S2还包括：
【技术特征摘要】
1.一种叶片泵内部声源特性监测试验台，包括水路循环单元、调节控制单元、数据采集单元、plc反馈控制单元和人机交互单元；其特征在于：
2.如权利要求1所述的叶片泵内部声源特性监测试验台，其特征在于所述数据采集单元包括两组共六个水听器和流量计；其中在待测试验泵进水管路和出水管路上各分别布置一组共三个水听器，相邻水听器之间的距离为10～20倍的泵端口管道内径，管道内径越小，选取倍数值越大，管道内径越大，选取倍数值越小。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：冒杰云，李贵东，张金凤，王希坤，曹璞钰，王文杰，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。