测量和计算性能参数的方法

1.扬程的测定

水泵的扬程为单位质量的水经过水泵时所获得的能量。对图8-23所示的排水系统，列水泵进口处1—1断面和出口处2—2断面间的伯努利方程得

图8-24　扬程特性曲线测定原理

考虑到真空表和压力表的安装高差及表的读数，上式可写成

式中　H——水泵扬程，m；

pb——排水口压力表读数，Pa；

pV——吸水口真空度读数，Pa；

γ——水的重力密度，N/m3；

dp，dx——吸、排水管内径，m；

Δz——压力表中心与真空表中心的高度差，m。

由上式可以看出，对于确定的排水系统，γ、Δz、dp和dx是已知的，只要测得pb、pV和流量Q，通过上式就可计算出扬程H。pb和pV可以从压力表和真空表上直接读出，因此关键是测流量。

2.流量的测量

流量测定方法主要是：通过文德里流量计、孔板或喷嘴、水堰、超声波流量计和均压管等测定。

（1）文德里流量计、孔板或喷嘴测量装置。文德里流量计、孔板或喷嘴测量装置的工作原理：在管道内装入文德里流量计、孔板或喷嘴节流件，图8-23所示为测流量的装置，当水流过节流件时，在节流件前后产生压差，这一压差通过取压装置可用液柱式压差计测出。当其他条件一定时，节流件前后产生的差值随流量而变，两者之间有确定的关系。根据伯努利方程得出的计算公式为

式中　μ——流量修正系数，通常μ=0.95～0.98；

K——节流件尺寸常数，

D——管径，m；

d——节流件孔径，m；

Δp——节流件前后压力差，Δp=（γg-γ）Δh。

采用孔板或喷嘴测量装置测定流量是一种比较简单、可靠的方法，仪表的价格也较低。一般流量较小时用孔板，流量较大时用喷嘴。孔板和喷嘴的尺寸、形状及加工已标准化，并且同时规定了它们的取压方式和前后直管段的要求，其流量和压差之间的关系及测量误差可按国家标准直接计算确定。

（2）水堰。在水槽中安装一板状障碍物（堰板），让水从障碍物上流过，则其上游的水位被抬高，这种装置叫水堰。按堰口形状可分为全宽堰、矩形堰和三角堰三种，通过水堰上游的水位高度，可求得流量。水堰的参数及流量计算公式见表8-1。(https://www.xing528.com)

表8-1　水堰的参数及流量计算公式

续表

3.轴功率N

轴功率一般可以用功率表测出电动机输入功率Nd，然后按下式计算出轴功率N，即

N=Ndηdηc　(8-8）

式中　ηd——电动机效率，可以从电动机效率曲线中查出；

ηc——传动效率，直接传动时ηc=1。

电动机输入功率Nd可用电压表、电流表和功率因数表（cosφ也可根据说明书或有关资料估算）的读数来计算

式中　U——电源电压（电压表读数），V；

I——输入电动机的电流（电流表读数），A；

cosφ——电动机的功率因数，由功率因数表测得或根据有关资料估算。

电动机输入功率ηd还可用三相或两个单相功率表测得。

4.转速n

可用机械式转速表或感应式光电转速仪直接测出泵轴的转速，也可采用闪光测速法（又叫日光灯测速法）。闪光测速法是利用日光灯闪光频率和泵轴转动频率（转速）间的关系进行测速的。测量时首先在轴头上画好黑白相间的扇形图形（图8-25），白（或黑）扇形的块数要与电动机的极数相对应，可用下式求得

图8-25　轴头测速圆盘示意图

式中　f——日光灯源（电动机电源）的频率，Hz；

n0——电动机同步转速，r/min。

用与电动机同电源的日光灯照射电动机轴头，当电动机旋转时，轴头扇形块的闪动频率与日光灯的闪光频率相近。由于电动机的实际转速总是低于其同步速度，扇形块向与电动机实际旋转方向相反的方向徐徐转动，以秒表记下1 min内扇形块转过的转数n′，则电动机实际转速n为