[发明专利]一种监测叶片泵工况的装置及方法

说明书

本发明提供一种监测叶片泵工况的装置，包括漏磁检测模块、MCU核心控制模块、信息显示模块、报警电路和供电模块，漏磁检测模块、MCU核心控制模块、信息显示模块和报警电路分别与供电模块相连，漏磁检测模块、信息显示模块和报警电路分别与MCU核心控制模块相连；漏磁检测模块包括漏磁感应线圈和信号处理电路，漏磁感应线圈用于拾取叶片泵驱动电机外表面的切向磁场分量，信号处理电路用于调理电机漏磁信号的转子频率和电网工频；MCU核心控制模块用于读取出经信号处理电路调理过后的转子频率、电网工频和漏磁感应线圈的感应电压有效值；以及MCU核心控制模块用于根据感应电压有效值、转子频率和电网工频计算得出得到电机实际输出功率。

技术领域

本发明涉及叶片泵技术领域，特别涉及一种监测叶片泵工况的装置及方法。

背景技术

泵是一种重要的能量转换和流体输送装备，2016年中国泵产量为120736967台，同比增长2.67％。2017年1-7月中国泵产量为72295449台，同比增长8.77％，以上数据说明了泵作为一种重要的通用机械已广泛应用于国民经济各个方面。在我国，泵类产品年耗电量约占全国电力消耗总量的1/3，足见其能耗之巨大，节能形势之严峻。泵在非设计工况下运行会造成巨大的能源浪费，严重情况下会导致泵停止运行甚至会在工业现场引发事故。故开发准确可靠，操作简易的叶片泵运行工况监测装置对于判断叶片泵运行是否节能以及判断叶片泵运行是否安全具有重要的实用意义。

泵工况监测技术的发展历经两个时期。第一个时期需要有操作人员人工记录数据，仪表误差大，监测效率低，工作量大，操作不便。第二个时期，受计算机技术飞速发展的影响，泵工况监测技术不断与传感器技术，变频器调节技术，数据采集技术，虚拟仪器技术相结合，智能化程度逐步提高。但国内的泵工况监测技术与一些发达国家相比，适用性还不够广泛，集成程度较低，数据处理方面和嵌入式应用上依旧薄弱。

目前常用的泵工况监测方法通常使用多种常规物理量传感器，例如压力传感器，振动传感器，流量计等分别对泵的某一项特定工况进行监测，再将所获得的工况信息于上位机上进行汇总显示。这种工况监测方法虽然能基本实现对工况信息的采集监测，但使用监测设备多，信号输入端多，传感器接线布线复杂，人机交互性差，信息集成度不高，有些测量仪器的单价甚至超过泵的购置成本，同时受水泵运行现场受复杂电磁干扰的影响，数据传输的稳定性和实时性差。某些测量仪器需要安装在转轴或电机的旋转外露部分，破坏了泵及电机系统的整体性。

故研发一种非侵入式，性价比高，布线方便，可移动，体积小，易操作的叶片泵工况监测装置显得较为迫切。

发明内容

本发明要解决是现有叶片泵工况监测方法存在的测试设备众多、测试设备昂贵、布线接线繁杂等缺陷，破坏监测对象机械结构的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面，公开了一种监测叶片泵工况的装置，其特征在于：包括漏磁检测模块、MCU核心控制模块、信息显示模块、报警电路和供电模块，

所述漏磁检测模块、所述MCU核心控制模块、所述信息显示模块和所述报警电路分别与所述供电模块相连，

所述漏磁检测模块、所述信息显示模块和所述报警电路分别与所述MCU核心控制模块相连；

所述漏磁检测模块包括漏磁感应线圈和信号处理电路，所述漏磁感应线圈用于拾取叶片泵驱动电机外表面的切向磁场分量，所述信号处理电路用于调理电机漏磁信号的转子频率和电网工频；

所述MCU核心控制模块用于读取出经所述信号处理电路调理过后的所述转子频率、所述电网工频和所述漏磁感应线圈的感应电压有效值；以及所述MCU核心控制模块用于根据所述感应电压有效值、所述转子频率和所述电网工频计算得出得到电机实际输出功率；

所述信息显示模块用于显示叶片泵的监测信息。