專利名稱：一種檢測電磁泵自由流量和反壓流量的裝置及檢測方法
技術領域：
本發明屬于電磁泵的測量技術領域，設計了一種小型電磁泵自由流量和反壓流量的測量方法，用來測量小型電磁泵的自由流量和反壓流量兩個參數。
背景技術：
小型電磁泵一般需要測量自由流量和反壓流量兩個參數，由于小型電磁泵工作時流量比較小，一般很難測試其流量，大多采用一個有刻度的容器，人工目測計時的方法來大體測量其流量，采用流量傳感器，流量傳感器多為測量大流量的，小型的比較少，而且價格都非常昂貴，不適合一般的電磁泵工廠測量用。

發明內容
為了解決現有技術的問題，本發明的目的是提供一種檢測電磁泵自由流量和反壓流量的測量裝置及檢測方法。為實現所述目的，本發明的第一方面，提出一種檢測電磁泵自由流量和反壓流量的裝置，所述裝置包括第一水槽、安全閥、壓力傳感器、電磁泵、閥門、第一電磁閥、第二電磁閥、溢流閥、柱狀水管、上液位開關、下液位開關、第三電磁閥、第二水槽、第三水槽、輸入輸出板及計算機，其中安全閥的出水口置于第一水槽中；安全閥的進水口端連接壓力傳感器的正端；電磁泵的進水端連接閥門的出水端，閥門的進水端置于第二水槽中，電磁泵的出水端連接壓力傳感器的正端；第一電磁閥進水端和第二電磁閥的進水端連接壓力傳感器的負端，第一電磁閥出水端和第二電磁閥的出水端連接溢流閥的進水端，溢流閥的出水端連接柱狀水管，第三電磁閥的進水端連接柱狀水管，第三電磁閥的出水端連接水槽；上液位開關位于柱狀水管的上端，下液位開關位于柱狀水管的下端，計算機連接輸入輸出板，輸入輸出板連接第一電磁閥和第二電磁閥和第三電磁閥以及上液位開關、下液位開關的信號輸出端；計算機控制第一電磁閥和第三電磁閥的打開或關閉；電磁泵把第三水槽內的液體經水路抽入到柱狀水管中，由計算機記錄液體面到達下液位開關處及到達上液位開關處的時間差并計算液體的自由流量；通過調節溢流閥得到反壓壓力，測量出液體的反壓流量。為實現所述目的，本發明的第二方面，提出一種利用檢測電磁泵自由流量和反壓流量的裝置的檢測電磁泵自由流量和反壓流量的方法，實現檢測的步驟包括步驟Sl 打開主控制閥門，打開第二電磁閥，關閉第一電磁閥，關閉第三電磁閥， 讓水路形成一個自由流通的水路；步驟S2 當需要測試流量參數時，利用電磁泵將柱狀水管內的液體上升，由計算機記錄液體經過兩個液位開關的時間差；步驟S3 利用計算機計算經過兩個液位開關的時間差和兩個液位開關之間的液體體積，得到自由流量；步驟S4:打開第三電磁閥，排空柱狀水管內的液體，關閉第二電磁閥，打開第一電磁閥，由于溢流閥的存在，維持電磁泵始終處于設定的壓力之中，來完成反壓流量的測量。
本發明的有益效果本發明采用一種較為簡單有效的方法來實現測量，可以同時測量自由流量和反壓流量兩個參數，提高傳統測量方法的精度和效率，有力的節省成本。本發明的整個水路需要安裝一個安全閥來防止管路壓力可能變太大燒毀電磁泵或者電磁閥， 使測量更加安全。柱狀水管選擇不宜太細太高或者太粗太矮，根據不同的電磁泵來選擇合適的柱狀水管，太高容易造成柱狀水管內的水壓過大導致測量不準，太矮容易造成液位開關精度下降，也會造成不準，選擇合適的柱狀水管，既可以保證測量精度，也可以減少測量時間。


圖1為本發明檢測小型電磁泵自由流量和反壓流量裝置的結構示意圖。
圖2為本發明檢測小型電磁泵自由流量和反壓流量測量的方法的流程圖
圖3為圖2檢測過程具體步驟的流程圖中元件說明
1為水槽，2為安全閥，
3為壓力傳感器，4為電磁泵，
5為閥門，6為第一電磁閥，
7為第二電磁閥，8為溢流閥，
9為柱狀水管，10為上液位開關，
11為下液位開關，12為第三電磁閥，
13為第一水槽，14為第二水槽，
15輸入輸出板16計算機
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。在圖1中示出了檢測小型電磁泵自由流量和反壓流量裝置的結構圖，所述裝置由包括第一水槽1、安全閥2、壓力傳感器3、電磁泵4、閥門5、第一電磁閥6、第二電磁閥7、 溢流閥8、柱狀水管9、上液位開關10、下液位開關11、第三電磁閥12、第二水槽13、第三水槽14、輸入輸出板15及計算機16，其中安全閥2的出水口置于第一水槽1中；安全閥2的進水口端連接壓力傳感器3的正端；電磁泵4的進水端連接閥門5的出水端，閥門5的進水端置于第二水槽14中，電磁泵4的出水端連接壓力傳感器3的正端；第一電磁閥6進水端和第二電磁閥7的進水端連接壓力傳感器3的負端，第一電磁閥6出水端和第二電磁閥 7的出水端連接溢流閥8的進水端，溢流閥8的出水端連接柱狀水管9，第三電磁閥12的進水端連接柱狀水管9，第三電磁閥12的出水端連接水槽13 ；上液位開關10位于柱狀水管9 的上端，下液位開關11位于柱狀水管9的下端，計算機16連接輸入輸出板15，輸入輸出板 15連接第一電磁閥6和第二電磁閥7和第三電磁閥12以及上液位開關10、下液位開關11 的信號輸出端；計算機16控制第一電磁閥6和第三電磁閥12的打開或關閉；電磁泵4把第三水槽14內的液體經水路抽入到柱狀水管9中，由計算機16記錄液體面到達下液位開關11處及到達上液位開關10處的時間差并計算液體的自由流量；通過調節溢流閥8得到
5反壓壓力，測量出液體的反壓流量。如圖2示出利用檢測電磁泵自由流量和反壓流裝置的檢測電磁泵自由流量和反壓流量的方法，實現檢測的步驟包括步驟Sl 打開主控制閥門5，打開第二電磁閥7，關閉第一電磁閥6，關閉第三電磁閥12，讓水路形成一個自由流通的水路；步驟S2 當需要測試流量參數時，利用電磁泵4將柱狀水管9內的液體上升，由計算機16記錄液體經過兩個液位開關的時間差；步驟S3 利用計算機16計算經過兩個液位開關的時間差Δ t和兩個液位開關之間的液體體積，得到自由流量；步驟S4 打開第三電磁閥12，排空柱狀水管9內的液體，關閉第二電磁閥7，打開第一電磁閥6，由于溢流閥8的存在，維持電磁泵4始終處于設定的壓力之中，來完成反壓流
量的測量。自由流量的切換是當連接柱狀水管9，的第三電磁閥12關閉，第一電磁閥6關閉、 第二電磁閥7打開時，此時電磁泵4處于一個自由流量的環境中，此時實現自由流量的切換
及自由流量測量。反壓流量切換是當連接溢流閥8的第三電磁閥12關閉，第一電磁閥6打開、第二電磁閥7關閉時，柱狀水管9的液體由于要通過溢流閥8，通過調節溢流閥8來控制柱狀水管9內壓力和壓力傳感器3來得到想要的反壓的壓力，使電磁泵4處于一個反壓的環境中， 此時實現反壓流量的切換及反壓流量的測量。通過裝有兩個液位開關的柱狀水管9來完成流量的測量，當柱狀水管9內的液體在電磁泵4的作用下開始上升，當液體到達下液位開關11時，得到第一個開關信號，此時開始計時，當液體繼續上升到上液位開關10時，得到第二個開關信號，此時得到兩個開關信號之間的時間差At，柱狀水管9中兩個液位開關之間的液體體積V已知，在將液體體積V 除以時間差At就得到自由流量或反壓流量。柱狀水管9后的第三電磁閥12用來控制柱狀水管內液體，當需要自由流量或反壓流量測量參數時，第三電磁閥12關閉，當測量完自由流量或反壓流量中的一個參數后，第三電磁閥12打開，排空柱狀水管9內的液體。所述柱狀水管9選擇直徑為2cm-4cm的水管，高度為10cm-20cm為最佳。不宜太細太高或者太粗太矮，根據不同的電磁泵4來選擇合適的柱狀水管，太高容易造成柱狀水管9 內的水壓過大導致測量不準，太矮容易造成液位開關精度下降，也會造成不準，選擇合適的柱狀水管9，既可以保證測量精度，也可以減少測量時間。如圖3示出為圖2檢測過程具體步驟的流程如下步驟1 首先打開第三水槽14中的閥門5 ；步驟2 由控制計算機控制第一電磁閥6和第三電磁閥12關閉，第二電磁閥7打開，然后控制電磁泵4打開；步驟3 電磁泵4開始抽液體，把第三水槽14內的液體經水路抽入柱狀水管9中， 當柱狀水管9中內充進液體，液面首先到達下液位開關11處，此時計算機得到一個下液位開關11的位置信號；步驟4 計算機開始計時，電磁泵4繼續動作液面繼續上升，到達上液位開關10處，計算機得到上液位開關的位置信號，此時計算機計時結束；步驟5 停止電磁泵4動作，計算柱狀水管9的上液位開關10、下液位開關11之間的液體體積，所述液體體積V如下式所示
權利要求
1.一種檢測電磁泵自由流量和反壓流量的裝置，其特征在于，所述裝置包括第一水槽、安全閥、壓力傳感器、電磁泵、閥門、第一電磁閥、第二電磁閥、溢流閥、柱狀水管、上液位開關、下液位開關、第三電磁閥、第二水槽、第三水槽、輸入輸出板及計算機，其中安全閥的出水口置于第一水槽中；安全閥的進水口端連接壓力傳感器的正端；電磁泵的進水端連接閥門的出水端，閥門的進水端置于第二水槽中，電磁泵的出水端連接壓力傳感器的正端；第一電磁閥進水端和第二電磁閥的進水端連接壓力傳感器的負端，第一電磁閥出水端和第二電磁閥的出水端連接溢流閥的進水端，溢流閥的出水端連接柱狀水管，第三電磁閥的進水端連接柱狀水管，第三電磁閥的出水端連接水槽；上液位開關位于柱狀水管的上端，下液位開關位于柱狀水管的下端，計算機連接輸入輸出板，輸入輸出板連接第一電磁閥和第二電磁閥和第三電磁閥以及上液位開關、下液位開關的信號輸出端；計算機控制第一電磁閥和第三電磁閥的打開或關閉；電磁泵把第三水槽內的液體經水路抽入到柱狀水管中，由計算機記錄液體面到達下液位開關處及到達上液位開關處的時間差并計算液體的自由流量；通過調節溢流閥得到反壓壓力，測量出液體的反壓流量。
2.一種利用權利要求1所述裝置檢測電磁泵自由流量和反壓流量的方法，實現檢測的步驟包括步驟Sl 打開主控制閥門，打開第二電磁閥，關閉第一電磁閥，關閉第三電磁閥，讓水路形成一個自由流通的水路；步驟S2 當需要測試流量參數時，利用電磁泵將柱狀水管內的液體上升，由計算機記錄液體經過兩個液位開關的時間差；步驟S3 利用計算機計算經過兩個液位開關的時間差和兩個液位開關之間的液體體積，得到自由流量；步驟S4:打開第三電磁閥，排空柱狀水管內的液體，關閉第二電磁閥，打開第一電磁閥，由于溢流閥的存在，維持電磁泵始終處于設定的壓力之中，來完成反壓流量的測量。
3.如權利要求1或2所述的檢測電磁泵自由流量和反壓流量裝置及檢測方法，其特征在于，自由流量的切換是當連接柱狀水管，的第三電磁閥關閉，第一電磁閥關閉、第二電磁閥打開時，此時電磁泵處于一個自由流量的環境中，此時實現自由流量的切換及自由流量測量。
4.如權利要求1或2所述的檢測電磁泵自由流量和反壓流量裝置及檢測方法，其特征在于，反壓流量切換是當連接溢流閥的第三電磁閥關閉，第一電磁閥打開、第二電磁閥關閉時，柱狀水管的液體由于要通過溢流閥，通過調節溢流閥來控制柱狀水管內壓力和壓力傳感器來得到想要的反壓的壓力，使電磁泵處于一個反壓的環境中，此時實現反壓流量的切換及反壓流量的測量。
5.如權利要求1或2所述的檢測電磁泵自由流量和反壓流量裝置及檢測方法，其特征在于，通過裝有兩個液位開關的柱狀水管來完成流量的測量，當柱狀水管內的液體在電磁泵的作用下開始上升，當液體到達下液位開關時，得到第一個開關信號，此時開始計時，當液體繼續上升到上液位開關時，得到第二個開關信號，此時得到兩個開關信號之間的時間差At，柱狀水管中兩個液位開關之間的液體體積V已知，在將液體體積V除以時間差At 就得到自由流量或反壓流量。
6.如權利要求1或2所述的檢測電磁泵自由流量和反壓流量裝置及檢測方法，其特征在于，柱狀水管后的第三電磁閥用來控制柱狀水管內液體，當需要自由流量或反壓流量測量參數時，第三電磁閥關閉，當測量完自由流量或反壓流量中的一個參數后，第三電磁閥打開，排空柱狀水管內的液體。
7.如權利要求1或2所述的檢測電磁泵自由流量和反壓流量裝置及檢測方法，其特征在于，所述柱柱狀水管選擇直徑為2cm-km的水管，高度為10cm-20cm。全文摘要
本發明是一種檢測電磁泵自由流量和反壓流量的裝置及檢測方法，所述裝置包括三個水槽、安全閥、壓力傳感器、電磁泵、閥門、三個電磁閥、溢流閥、柱狀水管、兩個液位開關、輸入輸出板及計算機，利用所述裝置實現檢測電磁泵自由流量和反壓流量的方法打開主控制閥門和第二電磁閥，關閉第一和第三電磁閥，讓水路形成一個自由流通的水路；當需要測試流量參數時，利用電磁泵將柱狀水管內的液體上升，由計算機記錄并計算液體經過兩個液位開關的時間差和兩個液位開關之間的液體體積，得到自由流量；打開第三電磁閥，排空柱狀水管內的液體，關閉第二電磁閥，打開第一電磁閥，由于溢流閥的存在，維持電磁泵始終處于設定的壓力之中，來完成反壓流量的測量。
文檔編號G01F1/708GK102506950SQ20111034764
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月7日 優先權日2011年11月7日
發明者劉振宇, 王偉 申請人:中國科學院自動化研究所