[发明专利]一种离心式水泵智能真空充水检测装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测装置及其方法，尤其是一种离心式水泵智能真空充水检测装置及其方法。

背景技术

许多工矿企业均设有供排水系统。例如，在煤炭生产企业设有多台中央排水泵，用于排出开采煤炭过程中的井下涌水；在城市自来水厂也设有大型供水泵向生活供水管网供水等。这类泵均采用离心式水泵，在启动水泵前必须先将泵体腔内的空气排出，也即加注引水装置。

现有技术中，一般采用水循环式真空泵抽真空方式实现注引水。在煤矿除了采用真空泵以外，还采用另外一种方式也即射流器抽真空。这两种方式的目的：在水泵腔体内形成负压，利用大气压将水仓(水池)水压入吸水管和泵体内。等到水泵腔体内全部灌满水，才可启动水泵电机，否则会因为抽真空不彻底造成气蚀或水泵无水空转，水泵会很快损坏。

人工开启水泵虽然可以根据经验通过观察泵体上面的放气阀或真空表等来判断抽真空是否灌满水。但是，随着自动化系统的普及或要求，启动水泵时需要自动完成水泵的抽真空等工作。如何准确的判断真空达到启泵要求，是自动化检测中成败的关键点。

常规的应用为根据设定的水仓水位，有了启动水泵的设置水位值，如图1所示，当实际水位达到设定水位时，水泵泵体上顶部距离液面高度即可计算出为H，假设水泵的各位置均密封很好，吸水口等也无任何阻力，则当抽真空负压值到达H高水柱值时即注引水完成，可以启动水泵。

但是，这种判断处理方式，一般均是不成功的。实际情况为：达到此真空度值时，还没有灌满引水，甚至泵体内一点水也没有。究其原因为：泵体的密封受多种因素的影响，如水泵轴承的密封状况、抽真空管路接头的密封、吸水口的阻力等。

有的为了克服上述问题，采用定时长抽真空措施，在一定程度上能避免没有注满引水启动水泵问题。但是，在水泵密封变差时，还会有上述误启动的问题，同时，其启泵时间较长。

因此，需要一种新的离心式水泵智能真空充水检测装置及其方法以更好的解决离心式水泵的无人值守的智能启动问题。

发明内容

有鉴于此，本发明致力于更好的解决离心式水泵的无人值守的智能启动问题，提出了一种离心式水泵智能真空充水检测装置及其方法。

根据本发明第一方面，提供了一种离心式水泵智能真空充水检测装置。该装置包括压力传感器、信号处理装置、单片机、液晶显示装置、报警装置、按键输入装置、控制输入装置以及注引水状态输出装置；

其中，控制输入装置，通过接收外部注引水启动信号，完成对真空充水检测装置的启动；

真空充水检测装置启动后，压力传感器获得水泵腔内的压力信号，并经过信号处理装置对压力信号进行处理，送入单片机进行检测；

单片机对检测的结果进行分类，分别传送给报警装置和注引水状态输出装置；

液晶显示装置同步显示压力信号以及检测的结果；

按键输入装置设置有工作模式、数据加、数据减的按键。

上述单片机对压力信号进行检测包括如下处理过程：

设置压力峰值的差值阈值和两个常数阈值；

单片机依据压力传感器的采样频率确定压力信号在每个采样周期内的压力峰值；

确定前后采样周期内的压力峰值的绝对差值不小于差值阈值的次数是否不小于第一常数阈值。

上述检测结果的分类及传送具体为：

前后采样周期内的压力峰值的绝对差值不小于差值阈值的次数不小于第一常数阈值时，为注引水成功信号，并把该信号传送给注引水状态输出装置；

前后采样周期内的压力峰值的绝对差值与差值阈值进行比较的次数不小于第二常数阈值时，为注引水不成功信号，并把该信号传送给报警装置。

根据本发明第二方面，提供了一种离心式水泵智能真空充水检测方法。该方法包括如下步骤：

接收外部注引水启动信号后，由压力传感器获得水泵腔内的压力信号；

对上述压力信号进行信号处理，并进行检测；

对检测结果进行分类，并根据分类进行输出。

上述对经过信号处理后的压力信号进行检测包括如下处理过程：

设置压力峰值的差值阈值和两个常数阈值；

单片机依据压力传感器的采样频率确定压力信号在每个采样周期内的压力峰值；

确定前后采样周期内的压力峰值的绝对差值不小于差值阈值的次数是否不小于第一常数阈值。

上述检测结果的分类及输出具体为：

前后采样周期内的压力峰值的绝对差值不小于差值阈值的次数不小于第一常数阈值时，为注引水成功信号，作为水泵启动信号输出；