揚(yáng)州大學(xué)泵站試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介

1、1. 概述泵站試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介揚(yáng)州大學(xué)二 O O 七年十月?lián)P州大學(xué) 高精度 泵站試驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介揚(yáng)州大學(xué)泵站試驗(yàn)臺(tái)（泵站實(shí)驗(yàn)室）1975年為完成江蘇省水利廳中、 小型泵站開敞進(jìn)水池優(yōu)化設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究科研項(xiàng)目建于揚(yáng)州大學(xué)文匯路校區(qū)。其 后，結(jié)合完成水利部農(nóng)水司泵站拍門試驗(yàn)研究、水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院泵 站起動(dòng)試驗(yàn)研究、南水北調(diào)規(guī)劃辦公室泵站流道與截流閉鎖裝置數(shù)模、試驗(yàn)、 優(yōu)化設(shè)計(jì)（CAD研究、國(guó)際合作與科技司低揚(yáng)程大泵站過渡過程特性及測(cè)控 技術(shù)研究和國(guó)家自然科學(xué)基金低揚(yáng)程大型泵站過渡過程特性 等科研課題以 及蘇、皖、鄂、魯、湘、贛、粵、京、津、滬等省市大型泵站試驗(yàn)研究項(xiàng)目不斷 增建和完善。泵站試驗(yàn)臺(tái)1993年9

2、月以揚(yáng)州大學(xué)江蘇機(jī)電排灌工程研究所名義申請(qǐng)并通 過水利部正式鑒定（鑒定委員會(huì)主任：沈日邁；鑒定證書編號(hào)：【93】水技鑒字2045號(hào)）。鑒定結(jié)論：泵及泵裝置效率綜合誤差土 綜合精度等級(jí)達(dá)國(guó)內(nèi)先進(jìn) 水平。近年為適應(yīng)南水北調(diào)等泵站模型試驗(yàn)需要，流量、揚(yáng)程、汽蝕余量、軸功 率量測(cè)設(shè)備、轉(zhuǎn)速調(diào)控設(shè)備等設(shè)備及測(cè)試系統(tǒng)軟硬件已全面更新，改稱高精度泵站試驗(yàn)臺(tái)。2007年10月以揚(yáng)州大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院名義申請(qǐng)并通過江蘇省 正式鑒定（鑒定委員會(huì)主任： 沈日邁；鑒定證書編號(hào)：蘇教鑒字2007D024號(hào)）。 鑒定結(jié)論：泵及泵裝置效率系統(tǒng)綜合誤差小于土 綜合精度等級(jí)達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水 平。2.試驗(yàn)臺(tái)功能和特點(diǎn)泵站試驗(yàn)臺(tái)是

3、以完成泵或泵裝置試驗(yàn)為主的動(dòng)力裝置、試驗(yàn)設(shè)施、量測(cè) 設(shè)備的組合體。試驗(yàn)臺(tái)具備多種功能：可完成口徑500mm以下各類泵或泵裝置動(dòng) 力特性、泵汽蝕特性、停泵飛逸特性、水輪機(jī)工況特性、泵系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)； 亦可完成泵站各種進(jìn)出水過流設(shè)施水力試驗(yàn)及不同截流閉鎖門、啟閉設(shè)備工作特性試驗(yàn)等。泵站試驗(yàn)臺(tái)為平面布置式，水池、真空（壓力）箱、壓力箱、管道總 貯水量250帛。試驗(yàn)臺(tái)突出的特點(diǎn)之一是：受試泵進(jìn)口和出口可圭寸閉可開敞。圭寸閉安裝時(shí)可 以完成泵設(shè)備或泵裝置穩(wěn)態(tài)特性試驗(yàn)；開敞組裝時(shí)既可完成泵設(shè)備、泵裝置穩(wěn)態(tài) 特性試驗(yàn)，亦可完成泵站流態(tài)觀測(cè)、泵站截流閉鎖門及其啟閉機(jī)工作特性、 泵系統(tǒng)起動(dòng)停機(jī)過渡過程特性等穩(wěn)

4、態(tài)的或動(dòng)態(tài)的特性試驗(yàn)。 試驗(yàn)臺(tái)揚(yáng)程 （水頭）范圍： 1.0m16m 流量范圍：0.8m3/s，轉(zhuǎn)速范圍：01600r/min，軸功率范圍：0 40kW3試驗(yàn)臺(tái)現(xiàn)狀量測(cè)設(shè)備、泵或泵裝置效率綜合誤差泵站試驗(yàn)臺(tái)量測(cè)設(shè)備和控制設(shè)備在原有水利部鑒定的基礎(chǔ)上已全面更新。流量（Q 測(cè)流原采用400mmLWG型渦輪流量計(jì)，現(xiàn) 新裝500mmLDG型電磁流 量計(jì)，轉(zhuǎn)換器IMT-25，美國(guó)FOXBOR公司原裝，名義精度級(jí)，檢定精度%傳感器上海章華儀表有限公司產(chǎn)品（編號(hào) 0350005），轉(zhuǎn)換器美FOXBORO公司原裝（編號(hào)-10），上海工業(yè) 自動(dòng)化儀表研究所檢定 （中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)認(rèn)可證書：NOL0130

5、） ，檢定精度 %，最新標(biāo)定時(shí)間 2007 年 9 月（檢定證書編號(hào)： D03-339-JG ）。流量值專用二次儀表數(shù)顯，同時(shí) 接PLC模塊、組態(tài)王軟件專用微機(jī)系統(tǒng)顯示、記錄。電磁流量計(jì)前裝特制繞流流量計(jì)比測(cè)。泵揚(yáng)程（H）、裝置揚(yáng)程（HSy）及汽蝕余量（NPSH）新裝Philips 芯片JC-E110A-EMS4A-92DA電容式壓差變送器，精度級(jí)（出廠編號(hào) 0705716、0705723），接專用微機(jī)系統(tǒng)顯示、記錄，接專用微機(jī)系統(tǒng)顯示、記錄；其中揚(yáng)程測(cè)定測(cè)壓管并接汞柱差壓計(jì)，汞柱讀數(shù)誤差 1mm試驗(yàn)臺(tái)另備標(biāo)定壓力、壓差變送器的型活塞式壓力計(jì)，準(zhǔn)確度等級(jí)%（西安儀表廠，出廠編號(hào) 150）。泵軸

6、功率（P）試驗(yàn)臺(tái)測(cè)功原采用馬達(dá)天平測(cè)功機(jī)，現(xiàn)新裝了 JN338型扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x，馬達(dá)天平測(cè)功機(jī)用作比測(cè)設(shè)備。 計(jì)算泵或泵裝置效率須扣除系統(tǒng)空載損耗，但因 其數(shù)值很小，用扭矩儀測(cè)定誤差過大； 采用馬達(dá)天平測(cè)功機(jī)可精確測(cè)定空載損耗。馬達(dá)天 平測(cè)功機(jī)屬直接測(cè)功設(shè)備；具備馬達(dá)天平測(cè)功機(jī)的試驗(yàn)臺(tái)目前國(guó)內(nèi)未見。扭矩儀為北京三晶科技集團(tuán)產(chǎn) JN338-500A （量程500N - m編號(hào)：0112267）、JN338-200A（量程200N- m編號(hào)：402026A），同時(shí)數(shù)顯扭矩、軸功率。常用 JN200A扭矩儀名義精度級(jí)， 實(shí)際檢定精度 %。檢定單位： 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院 （中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)認(rèn)可

7、證書： ） 檢定，（檢定證書編號(hào)： Lxfn2004-3022 ）。轉(zhuǎn)速（n）轉(zhuǎn)速以 JN338型扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x 測(cè)量；手持式光電轉(zhuǎn)速計(jì)比測(cè)。轉(zhuǎn)速測(cè)定精度 %。試驗(yàn)臺(tái)突出的特點(diǎn)之一是：流量、揚(yáng)程、軸功率、轉(zhuǎn)速測(cè)試設(shè)備均采用高精度設(shè)備， 特別是，各測(cè)定項(xiàng)又均同時(shí)采用可靠的比測(cè)設(shè)備比測(cè)。動(dòng)態(tài)信號(hào)量量測(cè) 泵站試驗(yàn)臺(tái)另有適用實(shí)驗(yàn)室和泵站現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)。泵 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性試驗(yàn)中各種瞬變量： 電氣量、 水力量 （現(xiàn)場(chǎng)泵站試驗(yàn)包括穩(wěn)態(tài)流量及泵機(jī)組起動(dòng)過程瞬時(shí)流量） 、機(jī)械量（包括位置、位移量） 、開關(guān)量、工作門撞擊力（油壓?jiǎn)㈤]機(jī)或液壓緩沖器的瞬時(shí)油壓及水壓）等，運(yùn)用CD19電量變送器及其它各種傳感器接

8、自制專用泵站動(dòng)態(tài)信號(hào)檢測(cè)儀量測(cè)，動(dòng)態(tài)信號(hào)儀 20通道，以（101） ms速率取樣、微機(jī)表樣及圖樣顯 示、打印記錄。4. 控制、調(diào)速裝置及專用微機(jī)系統(tǒng)控制、調(diào)速裝置試驗(yàn)臺(tái)控制、調(diào)速裝置原采用滬產(chǎn) KGSF-210A/200V 硅整流器， 現(xiàn)更新安裝了英國(guó)EUROTHERM DRIVES LIMITE公司原裝歐陸 591C直流調(diào)速裝置 （編號(hào)：43）,配長(zhǎng)春第一光 學(xué)有限公司LC60BM-C15F光電編碼器（編號(hào)：02）反饋，轉(zhuǎn)速控制精度高于%試驗(yàn)臺(tái)精度高、重復(fù)性好的最重要的條件是轉(zhuǎn)速穩(wěn)定不變。泵站試驗(yàn)臺(tái)突出的特點(diǎn)之一并為獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)是：轉(zhuǎn)速控制精度高,任意負(fù)載條件轉(zhuǎn)速恒定,穩(wěn)態(tài)精度高于%,具備獲得

9、零誤差條件。微機(jī)系統(tǒng)泵站試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)過程中采用兩臺(tái)計(jì)算機(jī)并機(jī)運(yùn)行, 1 號(hào)機(jī)用于測(cè)試數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)預(yù)處 理同時(shí)兼作調(diào)試監(jiān)控作用； 2 號(hào)機(jī)用于穩(wěn)態(tài)測(cè)試數(shù)據(jù)的后處理及報(bào)表、曲線的生成同時(shí)兼作 泵裝置動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。使測(cè)試數(shù)據(jù)更為精確可靠。所有測(cè)試量一次儀表接可編程控制器（ PLC、工業(yè)自動(dòng)化通用軟件組太王（版）計(jì)算 機(jī)系統(tǒng),完成流程顯示、數(shù)據(jù)采集和處理、表樣及圖樣顯示、打印記錄。泵站試驗(yàn)臺(tái)突出的特點(diǎn)之一是：在試驗(yàn)過程中實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)并機(jī)運(yùn)行。5泵站試驗(yàn)臺(tái)泵、泵裝置效率合成系統(tǒng)誤差試驗(yàn)量測(cè)中,軸功率主要采用 JN338-200A 扭矩儀；馬達(dá)天平測(cè)功機(jī)作為比測(cè)設(shè)備。扭矩儀測(cè)功時(shí)準(zhǔn)確度系統(tǒng)誤差扭矩儀 P 0

10、.1% , 流量計(jì) Q 0.24%, 差壓變送器 H 0.1% , 轉(zhuǎn)速0.05% ,則泵或泵裝置效率合成系統(tǒng)誤差：2、1/2 n丿0.28%2 2 2 2 1/2(0.10.240.10.05 )%采用馬達(dá)天平測(cè)功時(shí)準(zhǔn)確度系統(tǒng)誤差馬達(dá)天平測(cè)功機(jī)準(zhǔn)確度P0.14%，流量計(jì)準(zhǔn)確度q 0.24%，差壓變送器準(zhǔn)確度H 0.1%，轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確度0.05%，則泵或泵裝置效率綜合系統(tǒng)誤差:6.試驗(yàn)臺(tái)實(shí)績(jī)(；(0.1422H0.2422、1/2n丿0.12 0.052)1/2%0.30%泵站試驗(yàn)臺(tái)始建以來(lái)，除利用試驗(yàn)設(shè)施和測(cè)試設(shè)備完成國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和多項(xiàng)部?。ū谜?、水工、河工）科研項(xiàng)目及蘇、皖、鄂、湘、贛

11、多次泵站現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)外，先后在試驗(yàn)臺(tái)完成30余項(xiàng)泵、泵裝置（泵站）委托模型試驗(yàn)任務(wù)，提交研究報(bào)告、可行性論證或設(shè)計(jì)咨詢報(bào)告，協(xié)助完成部分高難度的水工、水機(jī)、金屬結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)任務(wù)。至2007年上半年止研究項(xiàng)目列如下表。工程名稱、地點(diǎn)試驗(yàn)內(nèi)容提交試驗(yàn) 成果提供咨詢、設(shè)計(jì)成果時(shí)間江都泵站 江蘇揚(yáng)州市整體水工模型試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告論證泵站站前流態(tài)必然性， 提出“人”字形導(dǎo)流墩方案1975臨洪西泵站 江蘇連云港市模型泵裝置 動(dòng)力特性試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告論證大泵直管流道、整體式 油壓拍門裝置方案，流道改進(jìn)1976臨洪西泵站 江蘇連云港市整體式拍門 模型試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告論證整體式油壓拍門工作 特性，提出拍門設(shè)計(jì)計(jì)

12、算方法1977臨洪東泵站 江蘇連云港市雙節(jié)式拍門 模型試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告論證泵站雙節(jié)自由式拍門 工作特性，提出其設(shè)計(jì)計(jì)算方法1979大廟、單集站 江蘇徐州市模型泵裝置動(dòng)力特 性試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告設(shè)計(jì)平面渦殼式進(jìn)水流道， 實(shí)測(cè)流道內(nèi)特性并多方案優(yōu)選1980劉老澗泵站江蘇徐州市模型泵裝置 動(dòng)力特性試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告論證大型泵站前置燈泡貫 流泵方案1982南圍堤河泵站天津市模型泵裝置 動(dòng)力特性試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告提供泵裝置變速運(yùn)行特性 成果1985揚(yáng)州大學(xué)泵站試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)實(shí)績(jī)表廣北泵站 油田模型泵裝置 動(dòng)力特性試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告論證設(shè)計(jì)方案可仃性198614軸流模型泵 廣州市模型泵檢測(cè) 試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)

13、告糾正先期試驗(yàn)過大誤差198814潛水電泵 泰州潛水泵廠模型泵裝置檢測(cè)試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告提出改進(jìn)設(shè)計(jì)意見1989魏村泵站 江蘇常州市模型泵裝置動(dòng)力特性試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告設(shè)計(jì)雙向平渦殼式進(jìn)出水流道，論證泵站運(yùn)行安全可靠性1991望虞河泵站 江蘇蘇州市模型泵裝置 動(dòng)力特性試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告負(fù)揚(yáng)程運(yùn)行特性，流道選 優(yōu)，高效防渦措施，改進(jìn)設(shè)計(jì)意 見1992樊口泵站 湖北鄂州市技改拍門、啟 閉機(jī)模型試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告技改設(shè)計(jì)建議，油壓緩沖 措施及推薦措施試驗(yàn)結(jié)果論證1996夾河溝泵站 湖北應(yīng)城縣模型泵裝置動(dòng)力、汽蝕特性試驗(yàn)研究 報(bào)告不同模型比選試驗(yàn)及分析 論證，提出泵站選型、設(shè)計(jì)建議1998仙桃泵站 湖

14、南安鄉(xiāng)縣模型泵特性檢測(cè)、優(yōu)選試驗(yàn)研究 報(bào)告完成5種模型能量、汽蝕特 性試驗(yàn)，作出優(yōu)選論證1998沂河整治工程 江蘇徐州市河道泥沙淤積特性模型試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告米用變態(tài)定床、局部動(dòng)床模 型及特種模型沙，試驗(yàn)結(jié)果真切1998青山湖泵站 江西南昌市模型泵裝置動(dòng)力、汽蝕特性試驗(yàn)研究 報(bào)告設(shè)計(jì)室型進(jìn)水流道，提出泵 裝置方案建議，論證運(yùn)行可靠性1999淮安一泵站 江蘇淮安市模型泵裝置動(dòng)力、汽蝕特性試驗(yàn)研究 報(bào)告不同模型比選試驗(yàn)及分析 論證，閉鎖工作門技改方案建議2000水力自動(dòng)門 北京市浮箱式水力 自動(dòng)門模型試驗(yàn)試驗(yàn)報(bào) 告、設(shè)計(jì)圖紙開發(fā)、完善市政水系自動(dòng)排 水可靠截流工作門2000滁河一級(jí)站拍 門安徽肥東

15、縣氣囊式浮箱 拍門工作特性模型 試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告新型氣囊式浮箱拍門開發(fā)、 拍門結(jié)構(gòu)及氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2002安徽上橋泵站 安徽懷遠(yuǎn)縣模型泵裝置動(dòng)力、汽蝕特性試驗(yàn)研究 報(bào)告完成3種模型能量、汽蝕特 性試驗(yàn)，作出模型優(yōu)選論證20032004薛家泓泵站 上海浦東機(jī)場(chǎng)模型泵裝置動(dòng)力、汽蝕、飛逸 特性試驗(yàn)研究 報(bào)告錄像資料完成裝置模型能量、汽蝕特 性、飛逸試驗(yàn)，優(yōu)化潛水軸流泵 流道2004北海船廠海西 灣船塢站泵裝 置及水工模型 青島市模型泵裝置 動(dòng)力、汽蝕特性， 泵站整體水工模型 試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告完成模型能量、汽蝕特性試 驗(yàn)，優(yōu)選論證；論證、優(yōu)化水工 設(shè)計(jì)方案20032004仙蠡橋站泵裝置及水工模

16、型無(wú)錫市模型泵裝置 動(dòng)力、汽蝕特性， 泵站整體水工模型 試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告錄像資料完成模型能量、汽蝕特性試 驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)蝸殼進(jìn)出水流道； 論證、優(yōu)化水工設(shè)計(jì)方案20032004江尖貫流泵站 泵裝置及水工 模型無(wú)錫市模型泵裝置 動(dòng)力、汽蝕特性、 泵站整體水工模型 試驗(yàn)試驗(yàn)研究 報(bào)告完成模型能量、汽蝕特性試 驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)豎井式貫流泵流 道；論證、優(yōu)化水工設(shè)計(jì)方案2004九里河站泵裝置及水工模型無(wú)錫市模型泵裝置動(dòng)力、汽蝕特性試驗(yàn)研究報(bào)告完成模型能量、汽蝕特性試 驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)蝸殼進(jìn)出水流道； 論證、優(yōu)化水工設(shè)計(jì)方案20052006伯瀆港站泵裝 置及水工模型 無(wú)錫市模型泵裝置動(dòng)力、汽蝕特性試驗(yàn)研究 報(bào)告

17、完成模型能量、汽蝕特性試 驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)出蝸殼進(jìn)出水流 道；論證、優(yōu)化水工設(shè)計(jì)方案20052006南水北調(diào)泗陽(yáng)泵站江蘇泗陽(yáng)模型泵裝置動(dòng)力、汽蝕特性試驗(yàn)研究 報(bào)告完成多種流道、多種水力模 型能量、汽蝕特性試驗(yàn)，優(yōu)化設(shè) 計(jì)蝸殼進(jìn)出水流道20062008青草沙泵站 上海市模型泵裝置動(dòng)力、汽蝕特性試驗(yàn)研究 報(bào)告完成4種水力模型能量、汽 蝕特性試驗(yàn)，優(yōu)選設(shè)計(jì)肘形進(jìn) 水、虹吸出水流道型線20077.泵站試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)服務(wù)宗旨泵站試驗(yàn)臺(tái)承接泵、泵裝置、泵站及其配套建筑物模型試驗(yàn)任務(wù)。泵站試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)服 務(wù)的宗旨是：既嚴(yán)格按規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求完成試驗(yàn)，提交試驗(yàn)結(jié)果和試驗(yàn)報(bào)告，更著重運(yùn)用泵站課題組集30余年試驗(yàn)研究成果和工

18、程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所提出的理論方法、設(shè)計(jì)計(jì)算方法、專利 技術(shù)等全面服務(wù)。包括：分析、論證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠性，提供改進(jìn)設(shè)計(jì)建議；運(yùn)用特有 的理論方法協(xié)助分析、鑒別、優(yōu)選泵設(shè)備或其水力模型；協(xié)助預(yù)測(cè)、分析原型泵及泵站運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全可靠性；協(xié)助論證設(shè)備選型方案和工程設(shè)計(jì)方案可行性、先進(jìn)性，或協(xié)助優(yōu)選方案；運(yùn)用專門方法和專用軟件協(xié)助完成流道或其它過流設(shè)施水力設(shè)計(jì)；運(yùn)用專門方法和專用軟件協(xié)助完成截流閉鎖門及啟閉機(jī)、攔清污設(shè)施等金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。揚(yáng)州大學(xué)泵站課題組除以泵站試驗(yàn)臺(tái)為基地承接泵、泵裝置、泵站及其配套建筑物模 型試驗(yàn)任務(wù)外，有條件承擔(dān)：高效率泵站流道設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、數(shù)模計(jì)算和分析（CFD;泵站或其它水利工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)、優(yōu)化運(yùn)行設(shè)計(jì)和實(shí)施；泵系