[其他]容積泵的流量測量監(jiān)測系統(tǒng)及裝備有該系統(tǒng)的泵

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 87106757
• 申請日: 1987-10-07
• 公開（公告）號: CN87106757A
• 公開（公告）日: 1988-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 保羅·當(dāng)斯;簡·蒙查蒙特
• 申請（專利權(quán)）人: 帕姆普泰克公司
• 主分類號: G01F25/00
• 分類號: G01F25/00;F03B51/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 楊曉光

本發(fā)明所涉及的是容積式泵的一種自動流量測量和監(jiān)測系統(tǒng)。

現(xiàn)有的測量系統(tǒng)一般適于測量至少有一種特征值是不變的流體。現(xiàn)在還沒有一種不需重新校準(zhǔn)而對容積式泵可能輸送的各種流體進行準(zhǔn)確測量的通用流量計。各種流體的特性可能變化很大，它們可能是高粘性流體或一般液流，可能導(dǎo)電也可能不導(dǎo)電，可能有懸浮顆粒也可能沒有，可能是液體，也可能是氣體等。流動時可能是層流，也可能是湍流。現(xiàn)在已有適于測量特定流體的多種流量計，但還沒有一種能準(zhǔn)確測量所有各種流體的流量計。本發(fā)明能對從容積式泵中排出的任何流體的流量進行測量。流體的性質(zhì)，即無論是層流還是湍流都不影響測量的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明利用了容積式泵的體積泵送特性。一種常用的方法是計算泵的往復(fù)次數(shù)并將此數(shù)值乘以理論上一次往復(fù)排出的體積。只要泵和泵送條件好，這種測量方法就是準(zhǔn)確的。

然而，如果兩個條件中任何一種條件被破壞，用這樣的系統(tǒng)進行測量就會變得很不準(zhǔn)確。現(xiàn)在考慮一個極端的情況，即假設(shè)泵送條件壞到要泵送的流體甚至不能到達泵內(nèi)，然而這卻象條件正常時一樣，並不影響泵的運行。盡管實際上並沒有流體排出，流量計仍將指示出與泵速成比例的流量。這種指示是完全錯誤的。這是一個極端的例子，但是，會時常遇到在抽吸階段流體并未完全充滿泵室的情況。在這種情況下，由于實際泵送的體積比理論上應(yīng)排出的體積小，這種計算往復(fù)數(shù)的方法是有誤差的。

本發(fā)明利用這種計算泵的往復(fù)次數(shù)的技術(shù)，并通過測量每次往復(fù)實際排出的流體體積來校正它。利用這種方法，無論泵的條件和泵送條件如何，都能進行流量的正確測量。

為了測量泵實際排出的流體體積，必須知道泵的液壓部分的工作狀態(tài)。因而，需要對泵送條件和泵的工作狀態(tài)進行不間斷的監(jiān)測。如果閥門損壞導(dǎo)致泄漏或閥門彈簧斷裂，此系統(tǒng)將測量泄漏并據(jù)此校正流量值。據(jù)我們所知，現(xiàn)有的系統(tǒng)都不是用在閥門或活塞套處檢測和校正泄漏的方法來進行監(jiān)測的。泄漏或彈簧斷裂通常是由操作者來檢測、并由泵的噪聲或流體循環(huán)管路的振動來報警的。本發(fā)明的系統(tǒng)能對這些機械故障進行連續(xù)的自動監(jiān)測。

監(jiān)測由微計算機進行。如果某些參數(shù)達到或超過預(yù)定值，微計算機將進行必要的計算來監(jiān)測泵的正確運行。它檢驗傳感元件，而后經(jīng)過幾個循環(huán)的檢驗確定確有故障。如果故障被確定，則微計算機即將數(shù)據(jù)傳送出去，并進行流量校正所需的測量。

傳送的數(shù)據(jù)一般是流量值和泵實際排出的流體體積值，以及“泵送條件的泵狀態(tài)”指示器給出的值。事實上，后者是泵的容積效率，即，實際排出的體積與完好的泵在完善的條件下理論上排出的體積之比。這一指示器對觀察泵對泵送條件改變的反應(yīng)是極其有用的。如果由于操作者的動作或外部作用使泵送條件改善或惡化，操作者可立即知道。閥門或活塞套泄漏，彈簧斷裂及傳感元件誤動作也被傳送出去。

圖1示出了本發(fā)明系統(tǒng)連接的一個實例;

圖2是一種容積式泵（活塞泵）實例中的壓縮室的剖面圖;

圖3是微計算機結(jié)構(gòu)的工作圖;

圖4是利用壓力和位移傳感元件，通過計算從一臺運行泵的曲線中選出的一組曲線。

圖5所示的是三缸泵中的兩個排放室的壓力曲線以及移動部件處于靜止時的時刻。

各圖中，相同的標(biāo)號代表相同的部件。

圖1中，1是中央顯示和檢測單元，它對一組容積式泵進行實時監(jiān)測并記錄泵的運行狀況。2是供泵操作者使用的就地監(jiān)測元件。3是微計算機單元，是本發(fā)明的一部分。根據(jù)微計算機的布局，它們可連接一臺或幾臺容積式泵。在圖1中，這些微計算機從左至右順次連接兩臺三缸泵4，一臺五缸泵5，又連接兩臺三缸泵4。在中央顯示和檢測單元1和就地監(jiān)測單元2之間利用一條多點串聯(lián)數(shù)據(jù)總線使增加或去掉某一設(shè)備變得簡單了。就地監(jiān)測單元2與微計算機3之間使用了一條類似的總線，以使其它傳感元件與微機3串聯(lián)，還使用了一條通往就地監(jiān)測單元2的支線。

與微計算機3相連的壓力傳感器6的數(shù)量等于與微計算機相連的泵4或泵5的排放室7的數(shù)量總合。接近傳感器8的數(shù)量等于連接泵4或泵5的數(shù)。換句話說，每個排放室7必須配有一個壓力傳感器6，每臺泵4或泵5必須配有一個接近傳感器8。

本發(fā)明的優(yōu)選實例包括檢測環(huán)（B）（附著在活塞上）的行程并提供位置參照物的傳感器8用已知方式選擇參照物的特性以適合傳感器，最好的例子是由感應(yīng)式接近傳感器8檢測的鋼環(huán)。

另一例子包括一個與活塞上光參照物相關(guān)的光傳感器或包括一個與由磁鐵構(gòu)成的參照物相關(guān)的霍爾效應(yīng)傳感器。

例如，通過檢測一活塞驅(qū)動輪上的一個參照齒的行程或通過檢測與活塞機械相連的類似的部件的行程，或利用上述傳感器，也都可獲得泵的行程參照物。