一种水泵测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种水泵测试系统及方法，具体是一种以气体压力提供可调背压的水泵测试系统以及测试方法。

背景技术

微型水泵的参数受到背压(Back Pressure)的影响，对一个合格的微型水泵而言，需求产品在不同的背压下具有适合的参数(如流量或转速)。因此在产品测试过程中，一般通过为微型水泵准备可变的背压环境，测试出微型水泵的“背压—参数”曲线，以此判别产品是否达到合格的标准。现有技术中的微型水泵测试系统如图1所示，被测水泵2从水槽1中抽水，压力表3接在被测水泵2后端以测试其背压，被测水泵2下游串联一节流阀4，通过手动调节节流阀4的开度以调整出水流量大小，进而调整背压到需求的数值，再通过在规定时间内以烧杯5承接出水口处的水流从而测试微型水泵的流量。然而，这种现有的测试装置具有一定的缺陷，主要在于：

1.由于泵本身的流量有差异，由节流阀控制流量产生背压的方式受到泵本身差异的影响，每测试完一个产品，换上下一个待测产品时，往往又需要重新调校节流阀来获需要的背压值；

2.手动调校节流阀的过程较为繁琐，经常需要多次调整才能将背压调节在合适的范围内，花费时间长，测试效率低下；

3.当应对流量差异较大的微型泵时，还需要更换不同规格的节流阀，而不同规格的节流阀的流量系数不同，增加了测量误差。

总而言之，通过节流阀控制下游流量的方式来形成微型泵的背压，微型泵的背压波动较大，不够准确和稳定。在生产测试过程中，若要对每个待测产品进行背压的调校，会致使测试效率低下，而放宽背压的波动范围，又容易导致不良品的流出。

发明内容

因此，针对上述问题，本发明提出一种优化的水泵测试系统及方法。

本发明采用如下技术方案实现：

本发明提出一种水泵测试系统，用于对工作状态下的被测水泵形成背压，并对所述被测水泵进行参数测试，包括密封设置的储水装置，所述储水装置连接在所述被测水泵下游，所述被测水泵自水源处抽水并通过一连接管路向所述储水装置排水，可调气压的气体接入至所述储水装置从而在所述被测水泵下游形成可调的背压。

其中，优选地，为了测取所述被测水泵在不同背压下的流量，在所述被测水泵与所述储水装置之间的连接管路上设有流量计，或者还能设置一称重装置，所述称重装置用于称量所述储水装置的重量，从而测取所述被测水泵在不同背压下的流量。

其中，优选地，所述储水装置上接有压力表，以观察所述被测水泵受到的背压大小。

其中，优选地，所述储水装置上安装有液位计，以观察所述储水装置内的液位高度。

其中，优选地，所述储水装置上设置有泄压装置，以排空所述储水装置内的压力。

其中，优选地，所述储水装置与水源之间还设置有循环装置，所述循环装置包括循环水泵和开关阀，通过开启所述开关阀和循环水泵将所述储水装置内的水抽回所述水源处。

其中，优选地，水泵测试系统还包括转速监测系统，所述转速监测系统用于监测所述被测水泵在不同背压下的转速。

在一个优选实施例中，水泵测试系统还包括气源和至少两条从所述气源接入至所述储水装置的气体通道，每一条所述的气体通道上均设有开关阀和已设定好输出气体压力的气体稳压阀，通过开启其中一条或多条所述气体通道的开关阀，以形成所述可调气压的气体。

在另一个优选实施例中，水泵测试系统还包括气源和一条从所述气源接入至所述储水装置的气体通道，所述气体通道上设有开关阀和可调节输出气体压力的自动调压阀，通过调节所述自动调压阀以形成所述可调气压的气体。

本发明还提出一种水泵测试方法，包括以下步骤：

A，提供硬件措施：在被测水泵前端提供可供被测水泵抽水的水源，并将被测水泵后端接入到密封的储水装置中，同时提供可调输出气体压力的气源接入到储水装置中；以及提供压力检测手段，以检测储水装置中的实时压力；

B，执行测试步骤：开启被测水泵向储水装置排水，调节气源输出气压至特定的数值，以形成被测水泵后端的背压，并测出被测水泵在特定背压下的参数；

C，得到并处理被测水泵在特定背压下的数据，判断被测水泵是否合格。

本发明具有以下有益效果：本发明通过气体输出在储水装置内，从而在被测水泵后端形成背压环境，由于气源和调压阀的气体输出是很稳定的，不会受到被测水泵本身因素的影响，即使更换不同的被测水泵，也能形成一致的背压环境，并且测试过程可以完全自动化，测试效率极高。

附图说明

图1是现有技术中水泵测试系统的示意图；

图2是实施例1中水泵测试系统的示意图；

图3是一种规格的水泵在实施例1的水泵测试系统下得到的“背压——流量”曲线图(Q)和“背压——电流”曲线图(I)；

图4是实施例2中水泵测试系统的示意图；

图5是实施例2中水泵测试系统的立体示意图(角度一)；

图6是实施例2中水泵测试系统的立体示意图(角度二)。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例1：

参阅图2所示，作为本发明的优选实施例，提供一种水泵测试系统，包括被测水泵2和压力水罐11，密封设置的压力水罐11连接在被测水泵2的下游，被测水泵2从水槽1处抽水，并通过一连接管路将水排放至压力水罐11。还包括气源7，该气源7具有两条接入至压力水罐11的气体通道，其中第一气体通道上设有第一气体调压阀6和第一开关阀5，第二气体通道上设有第二气体调压阀8和第二开关阀9，通过第一气体通道和第二气体通道将气体接入到压力水罐11中，从而形成被测水泵2下游的背压。

压力水罐11上接有压力表4，以观察压力水罐11内的实时压力(也就是被测水泵2的背压)。压力水罐11上还安装有液位计10，以观察压力水罐11内的液位高度。并且，在压力水罐11和水槽1之间还设置有循环装置，循环装置包括第三开关阀12和循环泵13，当压力水罐11内的液位到达一定高度时，可以启动循环装置，即打开第三开关阀12、启动循环泵13，从而将压力水罐11内的水抽回水槽1，以防止压力水罐11内水位过高，且还能够重复利用水资源。另外，在水泵测试系统停止运行时，也可以启动循环装置，以排干压力水罐11内的水。

压力水罐11上还接有泄压阀3，在水泵测试系统停止运行时，可以通过开启泄压阀3排尽压力水罐11内的剩余压力，确保再次开启水泵测试系统后，背压数据的准确性。

在被测水泵2和压力水罐11之间的连接管路上可以设置有流量计(Flow meter)，以测取被测水泵2的流量。另外，还可以选择设置一称重装置，用于称量压力水罐11的重量，再通过密度的换算来测取被测水泵2的流量。对于被测水泵2的转速等参数，可以通过监测系统来获得，例如常规地利用各式的电磁式、霍尔式或者光电式传感器以测取转速信号，再输出反馈信号即可，在控制系统中，这是常见且成熟的技术，本例不再赘言。

第一气体调压阀6和第二气体调压阀8是预先设定好输出压力的稳压阀，那么开启第一开关阀5时，第一气体通道的气体接入压力水罐11内，达到第一个预设背压；接着在第一开关阀5开启的状态下，开启第二开关阀6，第二气体通道的气体接入压力水罐11内，达到第二个预设的背压。在应用中，可以根据实际需要设置三条、四条等数条气体通道，通过开启其中一条或多条气体通道的开关阀，来形成背压的变化。具体的每一次设置的背压数值、需要进行采集次数的多少均可以灵活设置。通过调节出多个背压值，再测量出被测水泵2的流量或转速，即可得到被测水泵2的“背压——流量”曲线或者“背压——转速”曲线，从而判别被测水泵2的实际参数是否符合规格。通过气体输出在压力水罐11内，从而在被测水泵2后端形成背压环境，其优势在于：其一，气源7和调压阀的气体输出是很稳定的，不会受到被测水泵2本身因素的影响，即使更换不同的被测水泵2，也能形成一致的背压环境；其二，测试过程可以完全自动化，只利用控制系统控制各个开关阀的启闭即可，测试效率极高。本实施例中第一气体调压阀6和第二气体调压阀8是预先设定好输出压力的稳压阀，使得所设定的水泵后端的背压值也是固定的几个数值，更适用于测试同一批次、型号的多个水泵。

气源7的气体可以是空气、洁净空气(Clean air)、氮气等；压力水罐11是作为一储水装置，在其他实施例中其可以是任意形态、结构的其他储水装置，例如水箱、水桶等，但由于其密封性的要求较高，容量要求也比较大以容纳足够多的水，所以本实施例优选地以压力水罐为具体实施结构。

如图3所示，示出了一种规格的水泵在本实施例的水泵测试系统下得到的“背压——流量”曲线图(Q)和“背压——电流”曲线图(I)，图中横坐标为背压(pressure)，两条纵坐标分别为测得的水泵流量(flow)以及水泵运行时的电流(current)，电流值与水泵的转速呈反比，因此可以通过换算得到水泵的转速。

实施例2：

参阅图4，本例提供另一种水泵测试系统，其结构大体上与实施例1中水泵测试系统相似，同样包括实施例1中的水槽1、被测水泵2、泄压阀3、压力表4、气源7、液位计10、压力水罐11、第三开关阀12和循环泵13等结构，并具有相同结构同样的技术效果，本例与实施例1的不同在于，本例中气源7只有一条气体通道通入到压力水罐11中，该气体通道上设有自动调压阀15和第四开关阀14，自动调压阀15可自动调节输出的气体压力，具体的，可以采用比例减压阀、气动压力调节阀等。气源7经自动调压阀15调控后的气体输入至压力水罐11中，从而形成被测水泵2后端的背压。本例相比于实施例1，精简了多条气体通道为一条，且采用自动调压阀15可以远程电控自动调压阀15进行自动调压，进一步提高了测试系统的自动化程度，且调节背压也更为灵活。

图5-6示出了本实施例的立体示意图(压力表4、循环泵13以及气源7未示出，可自由外接在合适的位置)，被测水泵2借由进水管100从水槽1中抽水，并借由出水管200排水至压力水罐11，自动调压阀15和第四开关阀14相配合以调节输出的气体压力。

实施例3：

基于上述实施例1、2的水泵测试系统为优选硬件基础，本实施例还提出一种用于水泵测试的方法，包括以下步骤：

A，提供硬件措施：在被测水泵前端提供可供被测水泵抽水的水源，并将被测水泵后端接入到密封的储水装置中，同时提供可调输出气体压力的气源接入到储水装置中；以及提供压力检测手段，以检测储水装置中的实时压力；

B，执行测试步骤：开启被测水泵向储水装置排水，调节气源输出气压至特定的数值，以形成被测水泵后端的背压，并测出被测水泵在特定背压下的参数；

C，得到并处理被测水泵在特定背压下的数据，判断被测水泵是否合格。

其中，在步骤A中的各个硬件措施优选使用但不限于实施例1、2中的实施结构，如储水装置可以是压力水罐，但也可以是密封水箱；如压力检测手段可以是接在储水装置上的压力表，但也可以是输出反馈值的压力传感器；气源输出压力的调节可以通过实施例1中的通过启闭多条气体通道的方式来实现，也可以通过实施例2中的在一条气体通道上通过调节调压阀的方式来实现。在步骤B中，需求测出的被测水泵的参数可以根据实际需要来进行监测，该参数可以是水泵的转速、流量等，具体测试方法可以采用现有技术来实现，例如对于流量的测试在实施例1中提出了以流量计或称重装置进行测试的方法。在本实施例所提供的方法的基础上，应用任何结构、形式的硬件来实现对水泵的测试，均是可行的方案。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出的各种变化，均落入本发明的保护范围。