[发明专利]一种定频泵运行状态监测系统及其监测方法

权利要求书

1.一种定频泵运行状态监测系统，包括与泵电机连接的泵，其特征在于，所述泵的进口和出口上各设有一个压力传感器，该压力传感器分别通过数据线连接至一显示盒，该显示盒内部设有的单片机采集压力数据，所述显示盒通过供电/编程数据线连接电源。

2.根据权利要求1所述的定频泵运行状态监测系统，其特征在于，所述压力传感器分别通过螺纹连接方式安装于所述泵的进口和出口法兰附近。

3.根据权利要求1或2所述的定频泵运行状态监测系统，其特征在于，所述供电/编程数据线的其中两芯用于供电，另三芯用于参数写入以及编程调试。

4.一种利用权利要求3所述的定频泵运行状态监测系统监测定频泵运行状态的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将泵的流量-扬程性能关系系数a₁、a₂、a₃，流量-功率关系系数b₁、b₂、b₃、b₄和泵设计点流量Q_de预先输入至显示盒内单片机程序中，泵流量-扬程性能关系函数为：

H＝a₁Q²+a₂Q+a₃ (1)

其中H为泵扬程，单位为m；Q为泵内流量，单位为m³/h；a₁、a₂、a₃为与泵相关的泵流量-扬程关系系数，可通过实验标定或由泵生产厂家提供，泵流量-功率性能关系函数为：

W＝b₁Q³+b₂Q²+b₃Q+b₄ (2)

其中W为泵功率，单位为kW；b₁、b₂、b₃、b₄为与泵相关的泵流量-功率关系系数，可通过实验标定或由泵生产厂家提供；

b)将进口压力传感器安装于泵入口处，将出口压力传感器安装于泵出口处，并通过数据线分别连接至显示盒对应接口；

c)将显示盒的供电/编程口通过供电/编程数据线连接至电源；

d)工作时，进出口压力传感器将分别采集泵进口与出口压力，并通过数据线输入至显示盒内单片机，单片机内置程序将根据预设的泵流量-扬程性能关系函数、流量-效率关系函数推算出泵的扬程H、流量Q、功率W、效率η以及工况偏移程度σ，具体计算依据如下：

1)泵扬程H：

其中P_in为泵入口压力，单位为Pa；P_out为泵出口压力，单位为Pa；ρ为泵内流动介质的密度，单位为kg/m³；g为重力加速度，单位为m/s²；H为泵扬程，单位为m；

2)泵流量Q：由已知的泵扬程H和流量-扬程性能关系系数a₁、a₂、a₃，根据式(1)反推得到；

3)泵功率W：由已知的泵扬程Q和流量-功率关系系数b₁、b₂、b₃、b₄，根据式(2)得到；

4)泵效率η：

5)工况偏移程度σ：

其中，Q_de为泵的设计点流量，单位为m³/h。