泵试验技术实用手册

前言
**篇基 础 知 识
**章水力学基础知识1
**节液体的主要物理性质1
一、液体的密度1
二、液体的黏滞性2
三、液体的压缩性与膨胀性3
四、液体的表面张力特性3
五、液体的汽化压力特性4
第二节水静力学基本方程4
一、水静力学基本方程4
二、压力的计量5
三、压力的计量单位6
四、水静力学方程的应用——液柱式压力计7
第三节伯努利方程8
一、实际液体的伯努利方程8
二、实际液流伯努利方程的讨论9
第四节水头损失10
一、水头损失的分类10
二、流动状态的判定10
三、水头损失的计算11
第五节短管的水力计算及其基本问题15
一、短管的水力计算15
二、短管水力计算的基本问题16
参考文献16
第二章泵的基础知识17
**节泵的分类、工作原理及特点17
一、泵的分类及工作原理17
二、各类泵的特点19
第二节泵的基本参数20
一、流量20
二、扬程20
三、转速21
四、功率21
五、效率21
六、汽蚀余量22
第三节泵特性曲线22
一、基本性能曲线23
二、相对特性曲线25
三、通用特性曲线26
四、综合性能曲线（型谱图）27
五、全性能曲线28
第四节叶片泵的相似理论31
一、相似条件31
二、相似定律33
第五节泵的汽蚀34
一、汽蚀现象的发生过程34
二、汽蚀的危害34
三、汽蚀性能参数35
第六节比转数与型式数39
一、比转数39
二、型式数41
第七节叶片泵的运行特性与调节42
一、泵装置系统的管路特性42
二、泵工况点的确定43
三、泵的串并联运行43
四、泵运行工况的调节45
参考文献47
第三章电工技术基础知识48
**节三相交流电路48
一、概述48
二、我国配电网的供电方式48
三、三相负载的连接方式50
四、三相电路的功率51
五、影响功率因数的主要因素与提高功率因数的措施52
第二节变压器、调压器及互感器53
一、变压器53
二、调压器54
三、互感器56
第三节低压电器60
一、概述60
二、隔离开关61
三、断路器62
四、熔断器64
五、接触器66
六、继电器68
七、主令电器73
第四节三相交流电动机的控制与起动76
一、三相交流电动机的电气控制电路76
二、三相交流异步电动机的起动方式79
参考文献83
第四章异步电动机的基本知识85
**节异步电动机的用途及分类85
一、异步电动机的基本特点和用途85
二、异步电动机的分类85
三、异步电动机产品的基本系列与派生系列87
四、异步电动机产品型号编制方法89
第二节异步电动机的工作原理与结构91
一、与电动机工作原理相关的基本电磁定律91
二、三相异步电动机的结构与工作原理92
三、泵用单相异步电动机的结构与工作原理108
第三节异步电动机的特性及相关参数112
一、异步电动机术语的基本定义及额定值112
二、异步电动机的特性及相关参数114
第四节异步电动机的运行121
一、异步电动机的运行条件121
二、异步电动机的变频调速125
参考文献126
第五章单位制、测量误差及测量不确定度评定127
**节国际单位制、我国的法定计量单位127
一、国际单位制127
二、我国的法定计量单位129
三、泵试验中常用的物理量、符号、量纲和单位130
第二节测量、测量误差与测量不确定度评定132
一、测量与测量误差132
二、仪表与传感器的主要特性与静态指标135
三、概率论与数理统计的基本知识136
四、测量不确定度概述143
五、测量不确定度的评定及数学模型的建立147
六、不确定度传播律149
七、标准不确定度的A类评定149
八、标准不确定度的B类评定150
九、合成标准不确定度的评定153
十、扩展不确定度的评定155
十一、试验及测量结果的表示155
第三节数值修约规则156
一、术语和定义156
二、数值修约的一般规则156
参考文献157
第二篇试 验 设 备
第六章部分国内外泵试验台简介158
**节部分国内泵试验台简介158
一、中国农业机械化科学研究院水泵试验室158
二、上海凯泉泵业（集团）有限公司测试中心160
三、大连深蓝集团核Ⅱ级泵试验台163
四、南水北调工程用泵模型试验台163
五、中国农业机械化科学研究院部分推广项目164
第二节部分国外泵试验台简介167
一、德国KSB集团公司试验台167
二、美国Xylem集团171
三、瑞典Flyght公司大型潜水泵试验台175
四、美国CWFC公司的工程泵分部（EPD）的试验设备176
五、日本荏原（EBARA）低温潜没电泵试验设施177
第七章水泵试验室的工艺设计180
**节概述180
一、水泵试验室的作用及任务180
二、水泵试验室的分类及特点181
三、水泵试验室的构成182
四、水泵试验室工艺设计182
第二节水泵试验室总体布置的工艺设计184
一、水泵试验室内区域的划分184
二、水泵试验室的总体布置方案184
三、水泵试验室对建筑、起重、运输及给排水等的要求与选择186
第三节水泵试验室水力循环系统（试验台）的工艺设计188
一、试验水池189
二、试验台类型、参数的选择与确定192
三、试验台结构的初步设计194
第四节水泵试验室配电系统的工艺设计194
一、概述194
二、水泵试验室对供配电的基本要求195
三、配电系统方案设计的主要内容195
第五节水泵试验室测试系统的工艺设计200
一、测试系统初步设计的内容和依据201
二、确定测试系统的形式201
三、提出测试系统应具有的功能及主要技术指标202
四、提出自动测试系统硬件的总体配置203
五、提出对自动测试系统应用软件的基本要求203
参考文献203
第八章泵试验的水力循环系统（试验台）设计204
**节概述204
一、试验台的分类204
二、试验台的特点与比较205
第二节开敞式试验台的设计206
一、试验台的布置形式206
二、入口管路的设计206
三、出口管路的设计209
四、管法兰的选择211
第三节封闭式试验台的设计214
一、封闭式试验台的水力计算214
二、封闭式试验台试验段及水力元件的设计217
三、试验管路及其附件的设计与选择228
四、附属设备的选择240
第四节几种典型试验台242
一、多功能开敞式试验台242
二、开、闭式试验台243
三、微型泵试验台244
四、卧式结构的轴(斜)流泵模型与装置模型试验台246
五、封闭式汽蚀试验台247
参考文献248
第九章测量系统的设计249
**节概述249
一、测量与测量系统249
二、测量的分类249
第二节泵试验中测量系统的构成250
一、参数测量部件（或部位）250
二、测量仪器仪表251
三、测量线路（引压管与信号连接线）252
第三节泵试验中的参数测量253
一、泵试验中参数测量的类型253
二、泵试验中主要参数测量的方法与选择253
参考文献259
第十章泵试验室配电系统的设计260
**节概述260
第二节电气技术文件、图形符号及电气图的设计260
一、电气技术文件的内容260
二、电气技术文件的特点261
三、电气文字符号和图形符号262
四、电气图样设计272
第三节泵试验常用的几种典型电路274
一、直接起动转矩测功方式的试验电路275
二、使用起动器的单回路试验电路276
三、多起动回路转矩测功的试验电路277
四、采用电测功（损耗分析法）的试验电路279
参考文献282
第十一章泵试验台的安装、调试及验收285
**节泵试验台的安装285
一、概述285
二、水力循环系统的安装286
三、配电与控制系统的安装289
四、测量系统的安装290
第二节泵试验台调试及测量不确定度的确定291
一、水力（管路）循环系统的调试291
二、测试系统分步调试292
三、试验系统整体调试293
第三节泵试验台验收294
一、验收的目的和范围294
二、验收的地点与形式294
三、验收现场应具备的试验条件295
四、验收的主要依据295
五、验收的主要技术指标与要求295
六、验收的内容、方法和步骤296
参考文献297
第三篇测 量 技 术
第十二章流量的测量298
**节原级法298
一、概述298
二、原级法流量测量的分类、原理300
三、原级法流量测量系统的组成300
四、流量计原位标定的操作程序及有关规定304
第二节节流式差压流量计305
一、节流式差压流量计的基本原理306
二、节流式差压流量计的流量计算公式306
三、节流式差压流量计的分类及特点309
四、节流式差压流量计的适用范围311
五、节流式差压流量计的选型、安装及使用注意事项311
第三节涡轮流量计318
一、涡轮流量计的结构与工作原理318
二、涡轮流量计的分类及特点320
三、涡轮流量计的性能参数与选型323
四、涡轮流量计的安装与使用注意事项324
第四节电磁流量计325
一、概述325
二、电磁流量计的工作原理与结构325
三、电磁流量计的分类与特点327
四、电磁流量计的性能参数与选型329
五、电磁流量计的安装与使用注意事项332
第五节薄壁堰333
一、概述333
二、薄壁堰的结构和要求334
三、堰上水头的测量装置及方法336
四、薄壁堰测量流量的计算公式338
五、堰的标定340
六、设计水堰的参考尺寸341
参考文献342
第十三章压力的测量343
**节概述343
第二节液柱式压力计343
一、液柱式压力计的工作原理、分类及特点343
二、液柱式压力计的压力计算345
三、液柱式压力计的选型、使用注意事项345
第三节弹性式压力计346
一、概述346
二、弹性式压力表的分类及特点346
三、弹簧管压力表的工作原理及结构348
四、弹簧管压力表的形式与技术参数349
五、弹簧管压力表的选型350
六、弹簧管压力表的安装351
七、弹簧管压力表的校验352
八、弹簧管压力表的订购及使用注意事项355
第四节压力（差压）变送器356
一、概述356
二、电容式压力（差压）变送器359
参考文献369
第十四章功率及转速的测量370
**节概述370
第二节功率的测量371
一、转矩测功法371
二、电测功法383
第三节转速的测量390
一、测频法测速391
二、感应线圈测速法393
三、振动测速法394
参考文献395
第十五章振动与噪声的测量396
**节振动测量的基本概念396
一、概述396
二、有关振动的基本概念397
第二节振动测量系统399
一、振动测量方法的分类399
二、振动测量系统的组成399
三、常用测振仪406
第三节泵的振动测量与评价408
一、泵的振动测量408
二、泵的振动评价411
第四节噪声测量中的声学概念414
一、声场414
二、声压级414
三、声功率级415
四、频程415
五、计权声级416
第五节噪声测量仪417
一、声级计417
二、频率分析仪420
三、声级校准器420
第六节泵的噪声测量及评价421
一、泵