專利名稱：一種在線式高壓離心水泵效率檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計(jì)量檢測(cè)裝置，尤其是一種在線式高壓離心水泵效率檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
高壓離心水泵是油田地層高壓注水和熱電廠鍋爐清焦、礦井地下水向地面提升等 場(chǎng)合的必須設(shè)備。這類設(shè)備的功率一般都很大，在幾百千瓦到數(shù)千千瓦以上，其工作效率的 高低直接影響著運(yùn)行成本，因此保證高壓離心水泵在較高的效率下工作是至關(guān)重要的。由 于溫差法(熱力學(xué)法)測(cè)試方法簡便、設(shè)備少、便于操作和數(shù)據(jù)計(jì)算，在油田現(xiàn)場(chǎng)得到了廣泛 的應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)高壓離心水泵效率的測(cè)試普遍采用的是人工采集數(shù)據(jù)、人工計(jì)算的 方法或者采用根據(jù)溫差法檢測(cè)原理制造的便攜式儀器對(duì)高壓離心水泵的效率定期或不定 期的進(jìn)行測(cè)試，了解高壓離心水泵的工作狀況。人工采集數(shù)據(jù)計(jì)算的方法雖然可以達(dá)到了 解泵的工作狀況的目的，但是由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制和人為因素的影響，數(shù)據(jù)的采集精度，特 別是溫度、溫差的數(shù)據(jù)采集的精度不高，采用便攜式儀器需要專業(yè)人員和儀器，并且這種便 攜儀器的長時(shí)間的穩(wěn)定性和溫度的穩(wěn)定性不高，需要現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)調(diào)整，不適合在線連續(xù)長期 檢測(cè)高壓離心水泵效率使用，同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化管理的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于克服背景技術(shù)中存在的使用便攜式儀器測(cè)試泵效率長期穩(wěn)定性差、不 適合現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)的問題，而提供一種在線式高壓離心水泵效率檢測(cè)裝置，該裝置徹底消 除了長線的影響，實(shí)現(xiàn)了高壓離心水泵的運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，提高了溫度、溫差測(cè)量 的精度和長期穩(wěn)定性。本發(fā)明解決其問題可通過如下技術(shù)方案來達(dá)到該在線式高壓離心水泵效率檢測(cè) 裝置包括連接有進(jìn)口管線、出口管線的高壓離心水泵，高壓離心水泵連接電機(jī)，所述的進(jìn)口 管線上接有進(jìn)口壓力變送器、溫差變送器，出口管線上接有出口溫度傳感器、出口壓力變送 器；出口溫度傳感器電纜連接溫差變送器，溫差變送器電纜連接CPU模塊；進(jìn)口壓力變送 器、出口壓力變送器分別電纜連接模擬量采集模塊；電機(jī)連接電流互感器、電壓互感器的 一次繞組，電流互感器、電壓互感器測(cè)量繞組分別電纜連接到電量采集模塊，模擬量采集模 塊、電量采集模塊的輸出端分別連接CPU模塊輸入端，CPU模塊連接人機(jī)界面。本發(fā)明與上述背景技術(shù)相比較可具有如下有益效果該在線式高壓離心水泵效率 檢測(cè)裝置由于采樣上述結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)溫度、溫差測(cè)量數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)的方式傳輸?shù)娇刂剖遥瑳] 有精度損失，提高了溫度、溫差測(cè)量的測(cè)量精度和長期穩(wěn)定性，徹底消除了長線的影響，溫 差測(cè)量的分辨率達(dá)到千分之一度，誤差小于千分之三度，溫度測(cè)量精度達(dá)到小于百分之一 度，使采用熱力學(xué)法測(cè)試泵效的測(cè)量精度達(dá)到了 < 1%的較高水平，實(shí)現(xiàn)了高壓離心水泵的 運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，同時(shí)也克服了人為因素影響，適應(yīng)現(xiàn)代化管理的需要。


附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(a線左半部分在現(xiàn)場(chǎng)，右半部分在控制室)； 附圖2是本發(fā)明溫差變送器的溫度、溫差檢測(cè)電路原理圖； 附圖3是本發(fā)明的兩個(gè)機(jī)組并聯(lián)使用的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-高壓離心水泵，2-進(jìn)口壓力變送器，3-溫差變送器，4-進(jìn)口管線，5-出口 溫度傳感器，6-出口壓力變送器，7-出口管線，8-電機(jī)，9-水冷裝置，10-電流互感器，11 -電壓互感器，12- CPU模塊，13-人機(jī)界面，14-電量采集模塊，15-模擬量采集模塊。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
如附圖1所示，該在線式高壓離心水泵效率檢測(cè)裝置包括連接有進(jìn)口管線4、出口管線 7的高壓離心水泵1，高壓離心水泵1連接電機(jī)8，電機(jī)8連接有水冷裝置9，所述的進(jìn)口管 線4上接有進(jìn)口壓力變送器2、溫差變送器3，出口管線7上接有出口溫度傳感器5、出口壓 力變送器6 ；出口溫度傳感器5電纜連接溫差變送器3，溫差變送器3電纜連接CPU模塊12 ； 進(jìn)口壓力變送器2、出口壓力變送器6分別電纜連接模擬量采集模塊15 ；電機(jī)8連接電流互 感器10、電壓互感器11的一次繞組，電流互感器10、電壓互感器11測(cè)量繞組分別電纜連接 到電量采集模塊14，模擬量采集模塊15、電量采集模塊14的輸出端分別連接CPU模塊12 輸入端，CPU模塊12連接人機(jī)界面13。模擬量采集模塊15、電量采集模塊14、CPU模塊12 構(gòu)成數(shù)據(jù)采集處理單元，數(shù)據(jù)采集處理單元與人機(jī)界面13在控制室內(nèi)，其余部分在現(xiàn)場(chǎng)。附圖1結(jié)合附圖3所示，該裝置應(yīng)用時(shí)，將進(jìn)口壓力變送器2、溫差變送器3安裝在 泵進(jìn)口管線4上；出口溫度傳感器5、出口壓力變送器6安裝在泵出口管線7上。出口溫度 傳感器5由一條屏蔽電纜連接到溫差變送器3，然后由溫差變送器3用另一條屏蔽電纜連接 到安裝在控制室儀表盤后的數(shù)據(jù)采集處理單元的CPU模塊12輸入端；進(jìn)口壓力變送器2、 出口壓力變送器6分別由屏蔽電纜連接到數(shù)據(jù)采集處理單元的模擬量采集模塊15的輸入 端；電流互感器10、電壓互感器11的測(cè)量繞組分別用一條屏蔽電纜連接到數(shù)據(jù)采集處理單 元的電量采集模塊14各自的輸入端子；模擬量采集模塊15輸出、電量采集模塊14的輸出 分別輸入CPU模塊12并進(jìn)行處理，數(shù)據(jù)通過RS485通訊電纜與安裝在儀表盤面板的人機(jī)界 面13連接，或與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，作為一個(gè)嵌入系統(tǒng)使用。如圖3所示，多臺(tái)機(jī)組的 數(shù)據(jù)采集單元的通訊電纜一一對(duì)應(yīng)并聯(lián)與人機(jī)界面13間的通訊電纜連接，在人機(jī)界面13 上選擇以表格的方式固定顯示某一機(jī)組或循環(huán)顯示所有機(jī)組電機(jī)的電流、電壓、輸入功率、 功率因數(shù)，以及注水泵的軸功率、入口溫度、出口溫度、溫差、等墑溫升值、進(jìn)口壓力、出口壓 力、瞬時(shí)流量、單耗等參數(shù)。本發(fā)明依據(jù)現(xiàn)行的高壓離心注水泵效率測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)“中華人民共和國石油天然氣 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5265-1996”規(guī)定的熱力學(xué)法，即“溫差法”的測(cè)試方法及計(jì)算公式對(duì)相關(guān)參 數(shù)進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、處理后由人機(jī)界面液晶觸摸屏顯示。所述的溫差變送器3采用熱電阻串聯(lián)恒流源回路，如附圖2所示，U1、U2為運(yùn)算放 大器，U3、U4、U5、U6為儀表放大器。U1、U2、R1、R2、R3、R4、R5構(gòu)成0. 5mA的精密恒流源 電路，出口溫度檢測(cè)電阻Rtl (PT1000)、入口溫度檢測(cè)電阻Rt2 (PT1000)、精密電阻RJ串 接在恒流源回路中，出口溫度檢測(cè)電阻Rtl的兩個(gè)檢測(cè)端分別經(jīng)R6、R7、Cl、C2、C3構(gòu)成的 輸入回路連接到U3的同相輸入端和反相端輸入端，入口溫度檢測(cè)電阻Rt2的兩個(gè)檢測(cè)端分 別經(jīng)1 8、1 9丄4丄5丄6構(gòu)成的輸入回路接到冊(cè)的同相輸入端和反相端輸入端，U3、TO的輸出端TO、Ti分別連接到溫差檢測(cè)放大器U4的同相和反向輸入端，溫差經(jīng)放大后由TC端輸 出，Ti同時(shí)連接到入口溫度放大器TO的同相端，U6的反相端連接到精密電阻的RJ，經(jīng)放 大后的溫度信號(hào)由U6的輸出端TI輸出。
權(quán)利要求
1.一種在線式高壓離心水泵效率檢測(cè)裝置，包括連接有進(jìn)口管線(4)、出口管線(7)的 高壓離心水泵(1)，高壓離心水泵(1)連接電機(jī)(8)，其特征在于所述的進(jìn)口管線(4)上接 有進(jìn)口壓力變送器(2)、溫差變送器(3)，出口管線(7)上接有出口溫度傳感器(5)、出口壓 力變送器(6);出口溫度傳感器(5)電纜連接溫差變送器(3)，溫差變送器(3)電纜連接CPU 模塊(12);進(jìn)口壓力變送器(2)、出口壓力變送器(6)分別電纜連接模擬量采集模塊(15)； 電機(jī)(8)連接電流互感器(10)、電壓互感器(11)的一次繞組，電流互感器(10)、電壓互感 器(11)測(cè)量繞組分別電纜連接到電量采集模塊(14)，模擬量采集模塊(15)、電量采集模塊 (14)的輸出端分別連接CPU模塊(12)輸入端，CPU模塊(12)連接人機(jī)界面(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種在線式高壓離心水泵效率檢測(cè)裝置，其特征在于所述 的溫差變送器(3 )采用熱電阻串聯(lián)恒流源回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種在線式高壓離心水泵效率檢測(cè)裝置，其特征在于所述 的恒流源回路中由U1、U2、R1、R2、R3、R4、R5構(gòu)成恒流源電路，出口溫度檢測(cè)電阻Rtl、入 口溫度檢測(cè)電阻Rt2、精密電阻RJ串接在恒流源回路中，出口溫度檢測(cè)電阻Rtl的兩個(gè)檢測(cè) 端分別經(jīng)R6、R7、C1、C2、C3構(gòu)成的輸入回路連接到U3的同相輸入端和反相輸入端，入口溫 度檢測(cè)電阻Rt2的兩個(gè)檢測(cè)端分別經(jīng)R8、R9、C4、C5、C6構(gòu)成的輸入回路接到U5的同相輸 入端和反相端輸入端；U3、TO的輸出端T0、Ti分別連接到溫差檢測(cè)放大器U4的同相和反向 輸入端，溫差經(jīng)放大后由TC端輸出，Ti同時(shí)連接到入口溫度放大器TO的同相端，U6的反 相端連接到精密電阻RJ，經(jīng)放大后的溫度信號(hào)由U6的輸出端TI輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在線式高壓離心水泵效率檢測(cè)裝置。主要解決了使用現(xiàn)有便攜式儀器測(cè)試泵效率長期穩(wěn)定性差、不適合現(xiàn)場(chǎng)在線檢測(cè)的問題。其特征在于所述的進(jìn)口管線上接有進(jìn)口壓力變送器、溫差變送器，出口管線上接有出口溫度傳感器、出口壓力變送器；出口溫度傳感器電纜連接溫差變送器，溫差變送器電纜連接CPU模塊；進(jìn)口壓力變送器、出口壓力變送器分別電纜連接模擬量采集模塊；電機(jī)連接的電流互感器、電壓互感器的測(cè)量繞組分別電纜連接到電量采集模塊，模擬量采集模塊、電量采集模塊的輸出端分別連接CPU模塊輸入端，CPU模塊連接人機(jī)界面。該裝置實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，提高了溫度、溫差的測(cè)量精度和長期穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)F04B51/00GK102135090SQ201110087969
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者劉亞彬, 潘世杰, 袁敬先 申請(qǐng)人:大慶東達(dá)節(jié)能技術(shù)開發(fā)服務(wù)有限公司