六种常用的汽蚀诊断识别方法

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)江苏大学流体机械工程技术研究中心 作者:谈明高
         汽蚀是泵性能和效率下降的主要原因之一,寻找适当的汽蚀诊断识别方法,成为控制汽蚀研究的重点。国内外研究成果丰富, 可以归纳为:

流量一扬程法又称能量法

       当汽蚀发生时, 特性曲线急剧下降。通常在离心泵汽蚀特性曲线上取扬程曲线急剧变化阶段中扬程下降的点作为离心泵汽蚀发生的临界点。但是应当说明的是, 在泵发生汽蚀的初始阶段,特性曲线变化很不明显泵的特性曲线发生明显变化时,汽蚀已经发展到了一定程度。所以, 用能量法诊断离心泵汽蚀具有一定的滞后性,对初始阶段的汽蚀无法诊断。但是,由于该方法简便易行,目前仍为许多厂矿企业所采用。

噪声法

      水泵汽蚀时会产生噪声,一些研究人员利用声压传感器作探头,置于距离泵体一定距离的位置上,当泵内汽蚀发展到强烈阶段时,汽泡破灭时的噪声通过泵体,传到泵外,传感器拾取信号,并对其进行噪声频谱分析,判断是否已经汽蚀。文献口利用可听部分声信号对水泵汽蚀故障进行了诊断。

振动法

       利用加速度计作为探头,将其固定于泵壳或泵轴上,采集泵内的振动信号,把由电机、离心泵、风扇等引起的振动视为背景振动信号,由汽泡破裂引起的振动信号作为汽蚀故障信号,并对其进行后处理包括频潜分析、倒频谱分析、小波分析等,从而判别泵内是否发生汽蚀。

压力脉动法

       汽蚀发生时离心泵内流场的压力脉动与正常工作时有显著的不同,因此可通过对泵进、出口压力进行动态测试和频谱分析判断是否发生汽蚀。文献阅对离心泵进口压力进行了测试和频谱分析,弄清了汽蚀脉动频率的出现范围,找到了可以用于监测早期汽蚀故障的脉动频率,并确立了该脉动频率下脉动幅值和汽蚀余量的对应关系。

电测法

      基本原理是液体在汽蚀发生前是均匀导电体,汽蚀发生后,液体中有汽泡产生,液流中的非导电“ 粒子” 浓度增加,液流电阻增大。随着汽蚀程度加剧,产生的气泡就越多,液流中非导电“ 粒子” 的浓度就越大,从而液流的电阻就越大。因此,可以通过测量液流电阻判断液流中是否发生汽蚀。

图像法

       图像法借助可视化实验装置和高速摄影仪器对离心泵内部汽蚀空泡的产生和发展情况进行观测,以判断离心泵内是否发生汽蚀以及汽蚀发展的严重程度。这种方法直观,并能很好的进行实时监控,但是由于这种方法需要在泵内安装摄像装置和照明装置,一般常用于大型的流体机械中。另外由于这些装置一般都安装在水泵的固定件上,而汽蚀发生在高速旋转的叶轮流道里,这就对流体介质的清洁程度、摄像装置以及后序处理提出了很高的要求。

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