一種往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)，該往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)包括：壓力變送器、流量變送器、位移傳感器、限流器、濾波器、三相電功率變送器、電流/電壓轉(zhuǎn)換器、多路開關(guān)、AD模塊、控制器；壓力變送器和流量變送器連接濾波器，位移傳感器連接電流/電壓轉(zhuǎn)換器，限流器連接三相電功率變送器，位移傳感器、濾波器和三相電功率變送器連接電流/電壓轉(zhuǎn)換器，電流/電壓轉(zhuǎn)換器連接多路開關(guān)。多路開關(guān)連接用于將多路開關(guān)送來的某路信號進(jìn)行模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換的AD模塊，AD模塊連接控制器。因此本實用新型采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，大大降低了檢測人員的工作負(fù)擔(dān)，較好的解決了現(xiàn)有人工測量計量往復(fù)泵效率精度差、靈敏度低的問題。
【專利說明】一種往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于往復(fù)泵檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)。【背景技術(shù)】
[0002]目前，往復(fù)泵是發(fā)展較早的動力機(jī)械之一，至今在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中仍在廣泛地應(yīng)用。在石油工業(yè)的鉆、采、煉及輸油等主要生產(chǎn)過程中都有大量的往復(fù)泵使用，例如鉆井用泥漿泵，就是鉆井過程的關(guān)鍵設(shè)備之一。但是如何分析和提高往復(fù)泵泵效，一直是一個倍受關(guān)注的間題。使用傳統(tǒng)的機(jī)械示功儀或采用人工測量計算的方法在其精度、靈敏度或時效等方面都有一定的缺陷。為此，亟需研發(fā)一種高效的往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型為解決現(xiàn)有人工測量計量往復(fù)泵效率精度差、靈敏度低的問題問題而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝使用方便、提高工作效率的往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)。
[0004]本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)，該往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)包括:壓力變送器、流量變送器、位移傳感器、限流器、濾波器、三相電功率變送器、電流/電壓轉(zhuǎn)換器、多路開關(guān)；
[0006]壓力變送器和流量變送器連接濾波器，位移傳感器連接電流/電壓轉(zhuǎn)換器，限流器連接三相電功率變送器，位移傳感器、濾波器和三相電功率變送器連接電流/電壓轉(zhuǎn)換器，電流/電壓轉(zhuǎn)換器連接多路開關(guān)。多路開關(guān)連接用于將多路開關(guān)送來的某路信號進(jìn)行模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換的AD模塊，AD模塊連接控制器。
[0007]進(jìn)一步，所述的往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)還設(shè)有AD模塊、控制器；多路開關(guān)連接用于將多路開關(guān)送來的某路信號進(jìn)行模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換的AD模塊，AD模塊連接控制器。
[0008]本實用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于本實用新型采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)用傳感器技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，大大降低了檢測人員的工作負(fù)擔(dān)，不僅為往復(fù)泵組泵效的分析研究及泵內(nèi)故障檢測提供了方便有效的手段，同時也實現(xiàn)了高效節(jié)能，以變頻調(diào)速為手段的往復(fù)泵自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供了條件。本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，較好的解決了現(xiàn)有人工測量計量往復(fù)泵效率精度差、靈敏度低的問題問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型實施例提供的往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖中:1、壓力變送器；2、流量變送器；3、位移傳感器；4、限流器；5、濾波器；6、三相電功率變送器；7、電流/電壓轉(zhuǎn)換器；8、多路開關(guān)；9、AD模塊；10、控制器。
【具體實施方式】
[0011]為能進(jìn)一步了解本實用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:本實用新型所用到的軟件模塊都屬于已知模塊，在購買硬件模塊時，已經(jīng)安裝有該軟件模塊。本實用新型不存在軟件或方法的創(chuàng)新。
[0012]請參閱圖1:
[0013]如圖1所示，本實用新型實施例的往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)主要由壓力變送器1、流量變送器2、位移傳感器3、限流器4、濾波器5、三相電功率變送器6、電流/電壓轉(zhuǎn)換器7、多路開關(guān)8、AD模塊9、控制器10組成；
[0014]壓力變送器I和流量變送器2連接濾波器5，位移傳感器3連接電流/電壓轉(zhuǎn)換器
7,限流器4連接三相電功率變送器6，位移傳感器3、濾波器5和三相電功率變送器6連接電流/電壓轉(zhuǎn)換器7，電流/電壓轉(zhuǎn)換器7連接多路開關(guān)8，多路開關(guān)8連接用于將多路開關(guān)送來的某路信號進(jìn)行模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換的AD模塊9，AD模塊9連接控制器10。
[0015]壓力變送器I與濾波器5連接，用于檢測往復(fù)泵排出壓力，將測量的壓力值轉(zhuǎn)換為4mA?20mA電信號，并將檢測信號送至與其連接的濾波器5進(jìn)行濾波處理。
[0016]流量變送器2與濾波器5連接，用于檢測往復(fù)泵的瞬時排出流量，將測量的流量值轉(zhuǎn)換為4mA?20mA電信號，并將檢測信號送至與其連接的濾波器5進(jìn)行濾波處理。
[0017]濾波器5與壓力變送器I以及流量變送器2連接，還與電流/電壓轉(zhuǎn)換器7連接，由于泵的排出壓力以及瞬時流量高頻干擾較大，故須將壓力變送器以及流量變送器轉(zhuǎn)換的電信號進(jìn)行高頻濾波，并將濾波后的信號送至電流/電壓轉(zhuǎn)換器7進(jìn)行將4mA?20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號轉(zhuǎn)換為AD模塊范圍的O?5V電壓。
[0018]位移傳感器3與電流/電壓轉(zhuǎn)換器7連接，用于檢測泵活塞桿的位移位置，將測量的位移值轉(zhuǎn)換為4mA?20mA電信號,然后送至與其連接的電流/電壓轉(zhuǎn)換器將4mA?20mA標(biāo)準(zhǔn)電流信號轉(zhuǎn)換為AD模塊范圍的O?5V電壓。
[0019]限流器4與三相電功率變送器6連接，用于對往復(fù)泵進(jìn)行限流保護(hù)，并將電路送至與其連接的三相電功率變送器；三相電功率變送器與電流/電壓轉(zhuǎn)換器連接，用于檢測往復(fù)泵的三相電功率。
[0020]電流/電壓轉(zhuǎn)換器7與濾波器5連接，還與位移傳感器3、三相電功率變送器6以及多路開關(guān)8連接，將濾波器5濾波后的泵排出壓力以及瞬時流量4mA?20mA電信號、位移4mA?20mA電信號以及三相電功率的4mA?20mA電信號轉(zhuǎn)換為AD模塊所需的OV?5V電壓信號，并把轉(zhuǎn)換后的OV?5V電壓信號送至與其連接的多路開關(guān)，多路開關(guān)8將進(jìn)來的多路電壓信號進(jìn)行多路選通，即根據(jù)需要選通多路信號中的一路，并將此路電壓信號送至與多路開關(guān)連接的AD模塊9。
[0021]AD模塊9與多路開關(guān)8連接，還與控制器10連接，將多路開關(guān)送來的某路信號進(jìn)行模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送至與其連接的控制器。
[0022]控制器10與AD模塊9連接，接收AD模塊9轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號并進(jìn)行分析處理，根據(jù)采集的四個參數(shù)即:活塞桿位移位置、泵的排出壓力、泵的瞬時排出流量及電動機(jī)的電功率，并根據(jù)泵效的計算公式，便可快速計算出泵的效率以及效率-時間曲線等等。
[0023]本實用新型的工作原理:本實用新型至少應(yīng)有4個測量輸入?yún)?shù)，即:活塞桿位移位置，泵的排出壓力，泵的瞬時排出流量及電動機(jī)的電功率，系統(tǒng)各參數(shù)的測量范圍由具體泵組性能參數(shù)而定，分別為:流量OL/s?5L/s，壓力OMPa?3MPa，位移Omm?100mm，電功率OKW?40KW,結(jié)構(gòu)如圖1所示，由相應(yīng)的測量儀表將所需的4個參數(shù)分別轉(zhuǎn)換成電量后，其中高頻干擾較大的壓力，流量信號經(jīng)過濾波器濾波，將50周工頻干擾衰減，因為泵速在100次/min左右，所以濾波不會影響測量值之間的相位關(guān)系，電流/電壓轉(zhuǎn)換電路及放大電路的功能除了電流/電壓轉(zhuǎn)換及電壓放大之外，同時具有電平平移功能，這樣在系統(tǒng)使用III型表時可以通過放大增益和零電平的調(diào)節(jié)，將4mA?20mA標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成本實用新型AD模塊所需統(tǒng)一的OV?5VDC電平，AD模塊部分主要由多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和12位模/數(shù)轉(zhuǎn)換芯片為中心組成并為系統(tǒng)的擴(kuò)展預(yù)留了一定數(shù)目的通道，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量通過并行口送入控制器，由于被測參數(shù)全部為單極性信號，所以輸入控制器的數(shù)字量的形式為簡單的二進(jìn)制編碼。
[0024]本發(fā)明的控制器根據(jù)采集的活塞桿位移位置、泵的排出壓力、泵的瞬時排出流量及電動機(jī)的電功率，并根據(jù)泵效的計算公式，計算出泵的效率以及效率-時間曲線。
[0025]泵的效率=泵的出口壓力*泵的瞬時流量/電機(jī)的功率
[0026]其中:泵的出口壓力和瞬時流量是用安裝在泵出口處的儀表測量得到，電機(jī)的功率是通過電機(jī)的電壓與電流乘積可以得到。
[0027]以上所述僅是對本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)，其特征在于，該往復(fù)泵泵組效率檢測系統(tǒng)包括:壓力變送器、流量變送器、位移傳感器、限流器、濾波器、三相電功率變送器、電流/電壓轉(zhuǎn)換器、多路開關(guān)； 壓力變送器和流量變送器連接濾波器，位移傳感器連接電流/電壓轉(zhuǎn)換器，限流器連接三相電功率變送器，位移傳感器、濾波器和三相電功率變送器連接電流/電壓轉(zhuǎn)換器，電流/電壓轉(zhuǎn)換器連接多路開關(guān)，多路開關(guān)連接用于將多路開關(guān)送來的某路信號進(jìn)行模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換的AD模塊，AD模塊連接控制器。
【文檔編號】F04B51/00GK203822602SQ201420114517
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】朱修傳, 孟凡凈 申請人:安徽國防科技職業(yè)學(xué)院