Стенд для испытания мгд-насосов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1iii742624 (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 11.10.77 (2! ) 2531487/25 — 06

Г Р (51)Ч..-Кл:. - " "- -, F 04 В 5!/00

F 15 В 19/00 с присоединением заявки .%

Государственный коннтет (23) Приоритет па делан нзобретеннй н открытий

Опубликовано 25 06 80 Бюллетень ¹ 23 (53 ) УД К621.65. .001.4 (088.8) Дата опубликования описания 25.06.80 (72) Авторы изобретения

В. М. Журавлев, А. П. Махов, К. С. Петров, Е. П, Шамаев и А. В. Шлемин (71) Заявитель (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МГД вЂ” НАСОСОВ

Изобретение относится к стендовым устрой ствам для испытания гидравлических насосов и снятия их характеристик, преимущественно для МГД-насосов электропроводяших жидкостей.

Известен стенд для испытания МГД-насосов, 5 содержащий расходный бак, перепадомер, расходомер и рутулируемую гидравлическую нагрузку (1) .

Однако такой стенд непригоден для снятия

Р (Q ) — характеристик микрорасходных

МГД-насосов (С) = 0,1 см /с и много меньше), ввиду низкой чувствительности электромагнитного расходомера, для которого нижний порог рабочего диапазона не превышает 0,1 см /с. з !

Невозможна также автоматизация процесса снятия Р (Q ) характеристик, ввиду отсутствия программного регулятора гидравлической нагрузки и отсутствия электрического выхода в перепадомере, что обуславливает значительную

20 ллительность процесса снятия P (Q) — характе. ристик.

Целью изобретения является упрощение конструкции, расширение применения в область

2 микрорасходов и обеспечение автоматизации процесса снятия Р (Ц) — характеристик.

Это достигается тем, что предлагаемый стенд дополнительно снабжен дифференцирующим блоком и двухкоординатным самопишущим прибором, а перепадомер, расходомер и регулируемая гидравлическая нагрузка объединены и выполнены в виде вертикальной мерной емкости, поперечное сечение которой на — 3 порядка меньше поперечного сечения расходного бака, установленной на выходе насоса и снабженной аналоговым датчиком уровня, выход 1оторого соединен с входом дифференцируюшего блока и с первым входом двухкоординатного самопишущего прибора, второй вход которого подключен к выходу дифферен. цируюшего блока.

Вертикальная мерная емкость может быть выполнена в виде трубки, изготовленной из токопроводяшего материала с высоким удельным сопротивлением. Начальный участок трубки расположен горизонтально, а на входе вертикального участка ус-.ановлен измеритель742624 4 маемый с измерительных электродов 18 и 17, соответствует величине разности давлений на входе и выходе 5 насоса 6, так как нижний конец вертикальной емкости 4 расположен на

5 одном уровне с зеркалом электропроводяшей жидкости в расходном баке 1, а сечение вертикальной мерной емкости 4 постоянно по высоте, Кроме того, сечение мерной емкости

4 на 1 — 3 порядка меньше поперечного сече1п ния расходного бака 1, поэтому заполнение ее практически не влияет на уровень в расходном баке 1, т.е, на давление на выходе насоса 6.

Следовательно

1э =Я-CQ) ный электрод, соединенный с первым входом двухкоординатного самопишущего прибора.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного стенда, на фиг. 2 — графики P (Я)-характеристик МГД-насосов.

Стенд для испытания МГД-насосов содержит расходный бак 1, дифференцирующий блок 2, двухкоординатный самопишущий прибор 3. Пе репадомер и регулируемая гидравлическая нагрузка объединены и выполнены в виде аер тикальной мерной емкости 4, поперечное сечение которой на 1 — 3 порядка меньше поперечного сечения расходного бака 1, установленной на выходе 5 насоса 6 и снабженной аналоговым датчиком 7 уровня, выход 8 которого соединен с входом 9 дифференцирую. щего блока 2 и с первым входом 10 двухкоординатного самопишущего прибора 3, второй вход 11 которого подключен к выходу 12 дифференцирующего блока 2. Вертикальная мерная емкость 4 выполнена в виде трубки 13, изготовленной нз токопроводящего материала с высоким удельным сопротивлением, например из стали Х18Н9Т. Начальный участок 14 трубки 13 расположен горизонтально, а на входе 15 вертикального участка 16 установлен измерительный электрод 17, соединенный с первым входом 10 двухкоординатного самопишущего прибора 3. Аналоговый датчик 7 уровня состоит из электродов 18, 19.:

Вертикальная мерная емкость 4, выполненная в виде трубки 13, включена в цепь 20 источника тока.

Стенд работает следующим образом.

При включении тока насос 6 начинает лерекачивать из расходного бака 1 в вертикальную мерную емкость 4 электропроводящую жидкость, которая уменьшает выходной сигнал с электродов 18, 19, шунтируя стенки вертикальной мерной емкости 4. При прохождении электропроводящей жидкости по горизонтальному участку 14, противодавление на выходе 5 насоса 6 равно нулю, а расход максимальный и постоянный. Выходной сигнал в виде напряжения, снимаемого с измерительных электродов 18 и 19, измеряется по линейному закону, и на выходе дифференцируюшего блока 2 величина сигнала — постоянная, соответствующая максимальному расходу Q . За время заполнения горизонтального участка 14 двухкоординатный самопишущий прибор 3 выходит на режим, соответствующий максимальному расходу Ц и нулевому перепаду давлений.

При заполнении электропроводящей жидкостью вертикального участка вертикальной мерной емкости 4 возрастает противодавлеиие, обуслов ленное нарастающим столбом жидкости, а расход Q начинает падать. Выходной сигнал аналогового датчика 7 уровня жидкости, снигде P — удельный вес электропроводящей жидкости;

g — ускорение свободного падения.

Объемный расход электропроводящей жидкости определяется выражением

Q =Ъ -у-, дЪ ! где « — плошадь сечения мерной емкости, 25 т, — время.

Поскольку изменение выходного сигнала с электродов 18, 19 пропорционально изменению уровня в вертикальной емкости 4, сигнал на выходе 9 дифференцирующего блока 2 соотЗО ветствует мгновенному расходу жидкости через испытываемый насос 6.

Таким образом, при подаче сигнала, соответствующего перепаду давлений на первый . вход 10, и сигнала, соответствующего расходу

35 на второй вход 11 двухкоординатного самопишущего прибора 3, последний вычерчивает на диаграмме . инию, отображающую в выбранном масштабе Р (g)-характеристику испытуемого насоса при заданных электрических

4о параметрах.

По достижении электропроводящей жидкостью уровня, давление которой соответствует максимальному напору насоса 6 при заданных электрических параметрах, расход прекращает45 > ся сигналы с электродов 18, 17, 19 остаются постоянными,а запись на диаграмме прекращается.

Для приведения стенда в исходное положе ние необходимо выключить ток испытуемого насоса 6. При этом электропроводящая жид50 кость из мерной емкости 4 сливается в расходный бак 1, и стенд готов к повторным испытаниям, после чего процесс повторяется при других значениях электрических парамет-ров МГД-насоса.

На фиг. 2 приведены P (Ц)-характеристики МГД-насоса, которые в случае МНКроресходов соответствуют уравнению

742624 где 3 — ток насоса;

КиС вЂ” конструктивные параметры насоса.

Из графиков видно искажение начального участка характеристики, вызванное инерционностью двухкоординатного самопишущего прибора 3 при работе без горизонтального участка 14 мерной емкости 4, При работе с горизонтальным участком 14 искажения устраняются.

Формула изобретния

6 снабженной аналоговым датчиком уровня, выхо) которого соединен с входом дифференцирующего блока и с первым входом двухкоординатного самопишущего прибора, второй вход которого подключен к выходу дифференцирующего блока.

2. Стенд по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что вертикальная мерная емкость выполнена в виде трубки, изготовленной из то10 копроводящего материала с высоким удельным сопротивлением.

1. Стенд для испытания МГД вЂ” насосов, содержащий расходный бак, перепадомер, расходо- 1s мер и регулируемую гидравлическую нагрузку, отличающийся тем,что,с целью упрощения конструкции, расширения применения в область микрорасходов и автоматизации процесса снятия Р (Q)-характеристик, он дополнительно снабжен дифференцирующим блоком и двухкоординатным самопишущим прибором, а перепадомер,расходомер и регулируемая гидравлическая нагрузка объединены и выполнены в виде вертикальной мерной 25 емкости, поперечное сечение которой на 1 — 3 порядка меньше поперечного сечения расходного бака, установленной на выходе насоса и

3. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что, с целью устранения влияния инерцион ности двухкоординатного самопишущего прибора, начальный участок трубки расположен горизонтально, а на входе вертикального участка установлен измерительный электрод, соедиие ный с первым входом двухкоординатного само пишущего прибора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Голодняк В. А. и др. Экспериментальное исследование насоса постоянного тока повышен ного напряжения. "Магнитная гидродинамика", 1977, М 2, "Зинатне", Рита, с. 108, рис. 3.