[发明专利]一种供水泵状态检测装置及方法

权利要求书

1.一种供水泵状态检测装置，其特征在于：

所述供水泵状态检测装置包括供水泵、压力检测单元、振动检测单元以及水压脉动检测单元；所述压力检测单元与所述供水泵连接，且用于检测所述供水泵的进口及出口的压力；所述振动检测单元与所述供水泵连接，且用于检测所述供水泵的振动；所述水压脉动检测单元与所述供水泵连接，且用于检测所述供水泵的水压脉动。

2.根据权利要求1所述的供水泵状态检测装置，其特征在于：

所述供水泵包括底座、泵体以及电机，所述泵体及所述电机均与所述底座连接，且所述电机与所述泵体传动连接；

所述压力检测单元包括第一压力传感器及第二压力传感器，所述第一压力传感器及所述第二压力传感器分别设置于所述泵体的进口及出口，以分别检测所述进口及所述出口的压力；

所述供水泵状态检测装置还包括转速传感器，所述转速传感器用于检测所述电机的转速。

3.根据权利要求2所述的供水泵状态检测装置，其特征在于：

所述振动检测单元包括第一振动传感器及第二振动传感器，所述第一振动传感器与所述底座连接，以检测所述底座的振动；

所述第二振动传感器连接于所述电机与所述泵体的传动连接处，以检测所述电机与所述泵体的传动连接处的振动。

4.根据权利要求2所述的供水泵状态检测装置，其特征在于：

所述水压脉动检测单元包括第一水压脉动传感器及第二水压脉动传感器，所述第一水压脉动传感器连接于所述进口，且用于检测所述进口的水压脉动，所述第二水压脉动传感器连接于所述泵体的蜗壳隔舌处，且用于检测所述蜗壳隔舌处的水压脉动。

5.一种供水泵状态检测方法，利用如权利要求1-4中任意一项所述的供水泵状态检测装置实现，其特征在于，包括：

获取所述供水泵的基础数据，并确定所述供水泵的运行性能和空化性能；

采集所述供水泵的运行参数和运行状态；

根据所述供水泵的所述运行参数及所述运行状态，确定所述供水泵的运行工况特征；

根据所述运行状态的时域数据，进行频谱分析，确定振动信号和水压脉动信号的频谱数据；

根据所述供水泵的基础数据、运行工况特征、振动数据和水压脉动数据的频谱数据，输出故障预警或故障原因；

根据所述故障预警或故障原因，确定对应的预测性维护方案。

6.根据权利要求5所述的供水泵状态检测方法，其特征在于：

所述获取所述供水泵的基础数据，并确定所述供水泵的运行性能和空化性能的步骤包括：

根据所述供水泵的产品手册和安装资料，确定所述供水泵的叶轮叶片数Z、额定转速n_d、额定流量Q_d、额定扬程H_d、各转速下的流量Q-扬程H性能曲线、流量Q-汽蚀余量NPSH_r空化曲线、安装高度h_g、安装中心高h_a、吸入管损h_c、当地大气压p_a及水的汽化压力p_v，并根据所述供水泵的安装高度和吸入管损确定装置汽蚀余量NPSH_a；

采用二次多项式按最小二乘法进行曲线拟合，确定流量Q-扬程H性能曲线的方程式如式(1)，流量Q-汽蚀余量NPSH_r空化曲线的方程式如式(2)；

NPSH_r＝B₀+B₁Q+B₂Q²           (2)

装置汽蚀余量NPSH_a的计算方法如式(3)；

其中，Q、H、n分别为所述供水泵的实际流量、扬程和转速，A_i、B_i为常数，p_a和p_v分别为当地大气压和水的汽化压力，h_g是供水泵安装高度，h_c为供水泵吸入管损。