泵试验技术实用手册

泵试验技术实用手册
作者：段桂芳 编著
出版时间： 2017年版
内容简介
　　本手册共分四篇，二十四章和七个附录。篇基础知识篇，包括章～第五章，分别介绍水力学、泵、电动机、电工技术及测量不确定度的基本知识；第二篇试验设备篇，包括第六章～第十一章，分别介绍泵试验室的工艺设计、水力循环系统、强电及控制系统、测量系统的设计；第三篇测量技术篇，包括第十二章～第十八章，分别介绍流量、压力、功率、转速、振动、噪声、其他参数（温度、液位、大气压力）及电量等参数的测量及其数字测量仪表；第四篇试验方法篇包括第十九章～第二十四章，分别介绍离心泵、混流泵、轴流泵、长轴深井泵、潜水电泵、潜油电泵、其他类型泵（屏蔽电泵、水环真空泵、螺杆泵、机动往复泵、核Ⅱ级泵、汽车发动机冷却水泵及汽油机直联泵）及模型泵的试验方法与不确定度的评定；七个附录A～G分别介绍水的物理性质、局部阻力系数、常用电机参数、单位换算、国内外泵试验标准目录及我国部分城市海拔高度及大气压力值。
目录
前言
第一篇基 础 知 识
第一章水力学基础知识1
第一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
第一节泵的分类、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
第一节三相交流电路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
第一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
第一节国际单位制、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
第一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
第一节概述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
第一节概述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
第一节概述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
第一节概述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
第一节泵试验台的安装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
第一节原级法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
第一节概述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
第一节概述370
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