[发明专利]一种用于水泵水力性能试验台的流量自动控制系统

说明书

本发明涉及一种用于水泵水力性能试验台的流量自动控制系统，属于船舶测试技术领域。包括水力驱动模块、流量测量模块、流量调节模块和控制模块；水力驱动模块通过流量测量模块与流量调节模块连接；流量调节模块再与水力驱动模块连接；流量测量模块和流量调节模块之间设有控制模块。本发明将各硬件与高速采集、高精度控制及先进微机技术相结合，提高了水泵水力性能试验台的自动化程度，降低了对操作人员的依赖性；提高了试验台流量控制精度，有效提升了在所有流量下采集得到的水力性能数据可信度。

技术领域

本发明涉及一种用于水泵水力性能试验台的流量自动控制系统，属于船舶测试技术领域。

背景技术

目前闭式水力性能试验台已广泛用于水泵水力性能试验研究中，但流量控制仍主要通过手动改变阀门开度实现。在试验过程中，水泵通过电机驱动以设计转速在闭式管路内运行，操作人员根据试验大纲控制试验台的流量至各目标流量，以获取水泵在各目标流量下的水力性能(通常出厂试验的目标流量要求不少于5点、模型试验要求不少于15点)。目前绝大部分试验台的操作人员采用肉眼观察流量计示值，并根据示值与目标流量的差距，改变安装在闭式循环管路内阀门开度的方法，从而实现试验台流量的调节与控制。

传统流量控制技术虽然看似简单、有效，但非常依赖操作人员经验，因为阀门开度的改变量与试验台流量的变化量往往不成线性关系，操作人员首先必须非常熟悉阀门性能，其次依据水泵性能，才能确定每次调节阀门的开度大小；该技术方法往往需要操作人员通过多次且反复地调节阀门开度，才能使试验台流量达到目标流量，导致了目前大部分水泵水力性能试验台自动化程度较低；经过数次调节阀门开度后，操作人员通过肉眼判断流量计示值已接近目标流量，并采集该流量下的水力性能，该技术方法无实际操作规范，降低了采集得到的水力性能数据可信度。

发明内容

本发明的目的是为解决目前闭式水力性能试验台的流量控制仍然依赖操作人的经验来操作，无法实现操作规范化，采集得到的水力性能数据可信度低的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种用于水泵水力性能试验台的流量自动控制系统，包括水力驱动模块、流量测量模块、流量调节模块和控制模块；水力驱动模块通过流量测量模块与流量调节模块连接；流量调节模块再与水力驱动模块连接；流量测量模块和流量调节模块之间设有控制模块。

优选地，所述水力驱动模块包括喷水推进泵、联轴器和电力驱动装置；电力驱动装置通过联轴器与喷水推进泵连接。

优选地，所述流量测量模块包括高精度电磁流量计和信号输出单元；信号输出单元通过高精度电磁流量计分别与水力驱动模块和流量调节模块连接。

优选地，所述流量调节模块包括粗调节阀和微调节阀。

优选地，所述控制模块包括模拟量高速采集板卡、高精度模拟量输出板卡、板卡机箱、网线和流量控制单元；板卡机箱内设有模拟量高速采集板卡和高精度模拟量输出板卡；板卡机箱通过网线和流量控制单元连接。

优选地，所述模拟量高速采集板卡与所述流量测量模块的信号输出单元连接；高精度模拟量输出板卡与流量调节模块连接。

优选地，所述流量控制单元包括粗调控制程序、微调控制程序和A/D转换程序；粗调控制程序通过高精度模拟量输出板卡与粗调节阀连接；微调控制程序通过高精度模拟量输出板卡与微调节阀连接；粗调控制程序和微调控制程序分别与A/D转换程序连接。

优选地，所述电力驱动装置中设有用于控制电力驱动装置达到不同转速的变频器。

优选地，所述粗调节阀和微调节阀采用活塞式流量调节阀。

优选地，所述粗调节阀和微调节阀并联。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：