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

1、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1. 概述 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(guò)渡過(guò)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(guò)渡過(guò)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月以揚(yáng)州大學(xué)江蘇機(jī)電

2、排灌工程研究所名義申請(qǐng)并通過(guò)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±0.56%，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(guò)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±0.318%，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

3、試驗(yàn)臺(tái)是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(guò)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250m3。試驗(yàn)臺(tái)突出的特點(diǎn)之一是：受試泵進(jìn)口和出口可封閉可開敞。封閉安裝時(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(guò)渡過(guò)程特性等穩(wěn)態(tài)的或動(dòng)

4、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：0.10.8m3/s，轉(zhuǎn)速范圍：01600r/min，軸功率范圍：040kW。3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。3.1 流量（Q）測(cè)流原采用400mmLWGY型渦輪流量計(jì)，現(xiàn)新裝500mm LDG型電磁流量計(jì)，轉(zhuǎn)換器IMT-25，美國(guó)FOXBORO公司原裝，名義精度0.5級(jí)，檢定精度0.24%。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)30252824-10），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

5、委員會(huì)認(rèn)可證書：NOL0130），檢定精度0.24%，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)。3.2 333.2泵揚(yáng)程（H）、裝置揚(yáng)程（HSY）及汽蝕余量（NPSHC）新裝Philips芯片JC-E110A-EMS4A-92DA電容式壓差變送器，精度0.1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YS-2.5型活塞式壓力

6、計(jì)，準(zhǔn)確度等級(jí)0.05%（西安儀表廠，出廠編號(hào)150）。3.3 泵軸功率（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(guò)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0.2級(jí)，實(shí)際檢定

7、精度0.1%。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)可證書：NO.L0502）檢定，（檢定證書編號(hào)：Lxfn2004-3022）。3.4 轉(zhuǎn)速（）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0.05%。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)。3.5 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(guò)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

8、啟閉機(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)4.1 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 LIMITED公司原裝歐陸591C直流調(diào)速裝置（編號(hào)：111954509002043），配長(zhǎng)春第一光學(xué)有限公司LC60BM-C15F光電編碼器（編號(hào)：2003080002）反饋，轉(zhuǎn)速控制精度高于0.01%。試驗(yàn)臺(tái)精度高、重復(fù)性好的最重要的

9、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0.01%，具備獲得零誤差條件。4.2 微機(jī)系統(tǒng)泵站試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)過(guò)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（6.02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(guò)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

10、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。5.1 扭矩儀測(cè)功時(shí)準(zhǔn)確度系統(tǒng)誤差扭矩儀，流量計(jì)，差壓變送器，轉(zhuǎn)速，則泵或泵裝置效率合成系統(tǒng)誤差：5.2 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，流量計(jì)準(zhǔn)確度，差壓變送器準(zhǔn)確度，轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確度，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)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

11、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。揚(yáng)州大學(xué)泵站試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)實(shí)績(jī)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)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

12、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廣北泵站勝利油田模型泵裝置動(dòng)力特性試驗(yàn)試驗(yàn)研究報(bào)告論證設(shè)計(jì)方案可行性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)告糾正先期試驗(yàn)過(guò)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)

13、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)告采用變態(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

14、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、

15、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

16、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(guò)流設(shè)施水力設(shè)計(jì)；運(yùn)用