泵試驗技術實用手冊

《泵試驗技術實用手冊》是2017年機械工業出版社出版的圖書，作者是段桂芳、肖崇仁、席三忠。

基本介紹

• 書名：泵試驗技術實用手冊
• 作者：段桂芳、肖崇仁、席三忠
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2017年05月
• 定價：238 元
• 開本：16 開
• ISBN：9787111558149
• 字數：1270 千字

內容簡介

本書是泵試驗理論與實踐相結合的專業工具書。

本書共分四篇，包含二十四章和七個附錄。第一篇為基礎知識，包括第一章～第五章，分別介紹了水力學、泵、電動機、電工技術及測量不確定度的基本知識；第二篇為試驗設備，包括第六章～第十一章，分別介紹了泵試驗室的工藝設計、水力循環系統、強電及控制系統、測量系統的設計；第三篇為測量技術，包括第十二章～第十八章，分別介紹了流量、壓力、功率、轉速、振動、噪聲、其他參數（溫度、液位、大氣壓力）、電參數測量及其數字測量儀表及計算機自動測試系統；第四篇為試驗方法，包括第十九章～第二十四章，分別介紹了離心泵、混流泵、軸流泵、長軸深井泵、潛水電泵、潛油電泵、其他類型泵（禁止電泵、水環真空泵、螺桿泵、機動往復泵、核Ⅱ級泵、汽車發動機冷卻水泵及汽油機直聯泵）及模型泵的試驗方法與不確定度的評定；七個附錄，包括附錄A～附錄G，分別介紹了水的物理性質、局部阻力係數、常用電動機參數、單位換算、國內外泵試驗標準目錄及我國部分城市海拔及大氣壓力值。

本書可供泵行業設計、製造、使用、調試、檢驗及維修人員使用。

圖書目錄

前言

第一篇基 礎 知 識

第一章水力學基礎知識1

第一節液體的主要物理性質1

一、液體的密度1

二、液體的黏滯性2

三、液體的壓縮性與膨脹性3

四、液體的表面張力特性3

五、液體的汽化壓力特性4

第二節水靜力學基本方程4

一、水靜力學基本方程4

二、壓力的計量5

三、壓力的計量單位6

四、水靜力學方程的套用——液柱式壓力計7

第三節伯努利方程8

一、實際液體的伯努利方程8

二、實際液流伯努利方程的討論9

第四節水頭損失10

一、水頭損失的分類10

二、流動狀態的判定10

三、水頭損失的計算11

第五節短管的水力計算及其基本問題15

一、短管的水力計算15

二、短管水力計算的基本問題16

參考文獻16

第二章泵的基礎知識17

第一節泵的分類、工作原理及特點17

一、泵的分類及工作原理17

二、各類泵的特點19

第二節泵的基本參數20

一、流量20

二、揚程20

三、轉速21

四、功率21

五、效率21

六、汽蝕餘量22

第三節泵特性曲線22

一、基本性能曲線23

二、相對特性曲線25

三、通用特性曲線26

四、綜合性能曲線（型譜圖）27

五、全性能曲線28

第四節葉片泵的相似理論31

一、相似條件31

二、相似定律33

第五節泵的汽蝕34

一、汽蝕現象的發生過程34

二、汽蝕的危害34

三、汽蝕性能參數35

第六節比轉數與型式數39

一、比轉數39

二、型式數41

第七節葉片泵的運行特性與調節42

一、泵裝置系統的管路特性42

二、泵工況點的確定43

三、泵的串並聯運行43

四、泵運行工況的調節45

參考文獻47

第三章電工技術基礎知識48

第一節三相交流電路48

一、概述48

二、我國配電網的供電方式48

三、三相負載的連線方式50

四、三相電路的功率51

五、影響功率因數的主要因素與提高功率因數的措施52

第二節變壓器、調壓器及互感器53

一、變壓器53

二、調壓器54

三、互感器56

第三節低壓電器60

一、概述60

二、隔離開關61

三、斷路器62

四、熔斷器64

五、接觸器66

六、繼電器68

七、主令電器73

第四節三相交流電動機的控制與起動76

一、三相交流電動機的電氣控制電路76

二、三相交流異步電動機的起動方式79

參考文獻83

第四章異步電動機的基本知識85

第一節異步電動機的用途及分類85

一、異步電動機的基本特點和用途85

二、異步電動機的分類85

三、異步電動機產品的基本系列與派生系列87

四、異步電動機產品型號編制方法89

第二節異步電動機的工作原理與結構91

一、與電動機工作原理相關的基本電磁定律91

二、三相異步電動機的結構與工作原理92

三、泵用單相異步電動機的結構與工作原理108

第三節異步電動機的特性及相關參數112

一、異步電動機術語的基本定義及額定值112

二、異步電動機的特性及相關參數114

第四節異步電動機的運行121

一、異步電動機的運行條件121

二、異步電動機的變頻調速125

參考文獻126

第五章單位制、測量誤差及測量不確定度評定127

第一節國際單位制、我國的法定計量單位127

一、國際單位制127

二、我國的法定計量單位129

三、泵試驗中常用的物理量、符號、量綱和單位130

第二節測量、測量誤差與測量不確定度評定132

一、測量與測量誤差132

二、儀表與感測器的主要特性與靜態指標135

三、機率論與數理統計的基本知識136

四、測量不確定度概述143

五、測量不確定度的評定及數學模型的建立147

六、不確定度傳播律149

七、標準不確定度的A類評定149

八、標準不確定度的B類評定150

九、合成標準不確定度的評定153

十、擴展不確定度的評定155

十一、試驗及測量結果的表示155

第三節數值修約規則156

一、術語和定義156

二、數值修約的一般規則156

參考文獻157

第二篇試 驗 設 備

第六章部分國內外泵試驗台簡介158

第一節部分國內泵試驗台簡介158

一、中國農業機械化科學研究院水泵試驗室158

二、上海凱泉泵業（集團）有限公司測試中心160

三、大連深藍集團核Ⅱ級泵試驗台163

四、南水北調工程用泵模型試驗台163

五、中國農業機械化科學研究院部分推廣項目164

第二節部分國外泵試驗台簡介167

一、德國KSB集團公司試驗台167

二、美國Xylem集團171

三、瑞典Flyght公司大型潛水泵試驗台175

四、美國CWFC公司的工程泵分部（EPD）的試驗設備176

五、日本荏原（EBARA）低溫潛沒電泵試驗設施177

第七章水泵試驗室的工藝設計180

第一節概述180

一、水泵試驗室的作用及任務180

二、水泵試驗室的分類及特點181

三、水泵試驗室的構成182

四、水泵試驗室工藝設計182

第二節水泵試驗室總體布置的工藝設計184

一、水泵試驗室內區域的劃分184

二、水泵試驗室的總體布置方案184

三、水泵試驗室對建築、起重、運輸及給排水等的要求與選擇186

第三節水泵試驗室水力循環系統（試驗台）的工藝設計188

一、試驗水池189

二、試驗台類型、參數的選擇與確定192

三、試驗台結構的初步設計194

第四節水泵試驗室配電系統的工藝設計194

一、概述194

二、水泵試驗室對供配電的基本要求195

三、配電系統方案設計的主要內容195

第五節水泵試驗室測試系統的工藝設計200

一、測試系統初步設計的內容和依據201

二、確定測試系統的形式201

三、提出測試系統應具有的功能及主要技術指標202

四、提出自動測試系統硬體的總體配置203

五、提出對自動測試系統套用軟體的基本要求203

參考文獻203

第八章泵試驗的水力循環系統（試驗台）設計204

第一節概述204

一、試驗台的分類204

二、試驗台的特點與比較205

第二節開敞式試驗台的設計206

一、試驗台的布置形式206

二、入口管路的設計206

三、出口管路的設計209

四、管法蘭的選擇211

第三節封閉式試驗台的設計214

一、封閉式試驗台的水力計算214

二、封閉式試驗台試驗段及水力元件的設計217

三、試驗管路及其附屬檔案的設計與選擇228

四、附屬設備的選擇240

第四節幾種典型試驗台242

一、多功能開敞式試驗台242

二、開、閉式試驗台243

三、微型泵試驗台244

四、臥式結構的軸(斜)流泵模型與裝置模型試驗台246

五、封閉式汽蝕試驗台247

參考文獻248

第九章測量系統的設計249

第一節概述249

一、測量與測量系統249

二、測量的分類249

第二節泵試驗中測量系統的構成250

一、參數測量部件（或部位）250

二、測量儀器儀表251

三、測量線路（引壓管與信號連線線）252

第三節泵試驗中的參數測量253

一、泵試驗中參數測量的類型253

二、泵試驗中主要參數測量的方法與選擇253

參考文獻259

第十章泵試驗室配電系統的設計260

第一節概述260

第二節電氣技術檔案、圖形符號及電氣圖的設計260

一、電氣技術檔案的內容260

二、電氣技術檔案的特點261

三、電氣文字元號和圖形符號262

四、電氣圖樣設計272

第三節泵試驗常用的幾種典型電路274

一、直接起動轉矩測功方式的試驗電路275

二、使用起動器的單迴路試驗電路276

三、多起動迴路轉矩測功的試驗電路277

四、採用電測功（損耗分析法）的試驗電路279

參考文獻282

第十一章泵試驗台的安裝、調試及驗收285

第一節泵試驗台的安裝285

一、概述285

二、水力循環系統的安裝286

三、配電與控制系統的安裝289

四、測量系統的安裝290

第二節泵試驗台調試及測量不確定度的確定291

一、水力（管路）循環系統的調試291

二、測試系統分步調試292

三、試驗系統整體調試293

第三節泵試驗台驗收294

一、驗收的目的和範圍294

二、驗收的地點與形式294

三、驗收現場應具備的試驗條件295

四、驗收的主要依據295

五、驗收的主要技術指標與要求295

六、驗收的內容、方法和步驟296

參考文獻297

第三篇測 量 技 術

第十二章流量的測量298

第一節原級法298

一、概述298

二、原級法流量測量的分類、原理300

三、原級法流量測量系統的組成300

四、流量計原位標定的操作程式及有關規定304

第二節節流式差壓流量計305

一、節流式差壓流量計的基本原理306

二、節流式差壓流量計的流量計算公式306

三、節流式差壓流量計的分類及特點309

四、節流式差壓流量計的適用範圍311

五、節流式差壓流量計的選型、安裝及使用注意事項311

第三節渦輪流量計318

一、渦輪流量計的結構與工作原理318

二、渦輪流量計的分類及特點320

三、渦輪流量計的性能參數與選型323

四、渦輪流量計的安裝與使用注意事項324

第四節電磁流量計325

一、概述325

二、電磁流量計的工作原理與結構325

三、電磁流量計的分類與特點327

四、電磁流量計的性能參數與選型329

五、電磁流量計的安裝與使用注意事項332

第五節薄壁堰333

一、概述333

二、薄壁堰的結構和要求334

三、堰上水頭的測量裝置及方法336

四、薄壁堰測量流量的計算公式338

五、堰的標定340

六、設計水堰的參考尺寸341

參考文獻342

第十三章壓力的測量343

第一節概述343

第二節液柱式壓力計343

一、液柱式壓力計的工作原理、分類及特點343

二、液柱式壓力計的壓力計算345

三、液柱式壓力計的選型、使用注意事項345

第三節彈性式壓力計346

一、概述346

二、彈性式壓力表的分類及特點346

三、彈簧管壓力表的工作原理及結構348

四、彈簧管壓力表的形式與技術參數349

五、彈簧管壓力表的選型350

六、彈簧管壓力表的安裝351

七、彈簧管壓力表的校驗352

八、彈簧管壓力表的訂購及使用注意事項355

第四節壓力（差壓）變送器356

一、概述356

二、電容式壓力（差壓）變送器359

參考文獻369

第十四章功率及轉速的測量370

第一節概述370

第二節功率的測量371

一、轉矩測功法371

二、電測功法383

第三節轉速的測量390

一、測頻法測速391

二、感應線圈測速法393

三、振動測速法394

參考文獻395

第十五章振動與噪聲的測量396

第一節振動測量的基本概念396

一、概述396

二、有關振動的基本概念397

第二節振動測量系統399

一、振動測量方法的分類399

二、振動測量系統的組成399

三、常用測振儀406

第三節泵的振動測量與評價408

一、泵的振動測量408

二、泵的振動評價411

第四節噪聲測量中的聲學概念414

一、聲場414

二、聲壓級414

三、聲功率級415

四、頻程415

五、計權聲級416

第五節噪聲測量儀417

一、聲級計417

二、頻率分析儀420

三、聲級校準器420

第六節泵的噪聲測量及評價421

一、泵噪聲測量的要求421

二、A計權表面聲壓級和A計權聲功率級的測量與計算422

三、泵的噪聲級別評價方法425

參考文獻428

第十六章其他參數的測量430

第一節大氣壓力的測量430

一、概述430

二、大氣壓力的測量儀器及其特點431

第二節溫度的測量437

一、概述437

二、溫度測量的分類與比較438

三、玻璃液體溫度計438

四、熱電偶溫度計440

五、熱電阻溫度計445

六、溫度變送器447

第三節液位的測量448

一、概述448

二、玻璃管（板）式液位計450

三、磁翻柱（板）式液位計451

四、差壓式液位計453

五、堰上水頭的測量456

參考文獻458

第十七章泵試驗中電參量測量及其數字式測量儀表459

第一節概述459

第二節頻率、時間和相位差的測量460

一、頻率的測量460

二、時間間隔的數字測量462

三、相位差的數字測量463

第三節電壓、電流和功率的測量465

一、電壓的測量465

二、電流的測量469

三、電功率的測量471

第四節阻抗的測量475

一、概述475

二、直流電阻測量476

第五節電測法測量溫度479

一、熱阻式測溫479

二、熱電偶測溫480

三、集成溫度感測器AD590481

第六節ZNX系列數字式測量儀表482

一、ZNX-2503A三相功率儀483

二、ZNX-RTA電阻溫度儀484

三、ZNX-AK流量儀486

四、ZNX-CS轉速儀487

五、ZNX-901A轉矩儀（採用相位差方式測量）488

六、ZNX-810C壓力真空儀490

參考文獻491

第十八章泵試驗的計算機自動測試系統492

第一節概述492

第二節泵自動測試系統的總體要求494

一、泵試驗對自動測試系統的要求494

二、泵自動測試系統的總體設計原則495

第三節自動測試系統的硬體配置496

一、計算機系統496

二、接口與通信模式499

三、控制對象、控制方式與輸出控制器504

四、測量參數、數據採集方式及常用儀表512

五、自動測試系統的抗干擾措施516

第四節測試系統套用軟體517

一、軟體運行環境與支持517

二、基本功能及組成517

三、軟體的基本模組結構、流程與數據流分析518

四、曲線擬合數學模型及其對試驗結果的影響520

第五節PMS泵自動測試系統523

一、PMS泵自動測試系統的結構型式、適用範圍及測量參數523

二、PMS泵自動測試系統的硬體配置524

三、PMS泵自動測試系統套用軟體“PMSCAT”的功能、特點及典型界面525

參考文獻529

第四篇試 驗 方 法

第十九章離心泵、混流泵、軸流泵水力性能試驗方法530

第一節概述530

一、泵試驗的分類530

二、關於泵的試驗標準532

第二節離心泵、混流泵、軸流泵的性能試驗533

一、性能試驗的原理533

二、試驗條件534

三、試驗的實施538

四、測量參數的計算541

五、試驗結果的判定與比較544

六、關於測量不確定度548

第三節離心泵、混流泵、軸流泵的汽蝕試驗550

一、汽蝕試驗的類型550

二、汽蝕試驗的原理——臨界汽蝕餘量的獲取方法550

三、試驗條件及要求554

四、試驗的實施555

五、確定臨界汽蝕餘量（NPSH3）的具體操作方法與步驟557

六、試驗數據的計算與整理558

第四節自吸泵自吸性能的測定558

一、概述558

二、自吸性能試驗的分類559

三、自吸泵自吸性能的試驗方法559

四、直接法測定自吸性能的試驗條件560

五、直接法試驗裝置及測量儀表561

六、試驗程式561

七、試驗結果的計算及性能曲線的繪製563

八、試驗結果的判定563

參考文獻563

第二十章潛水電泵、長軸深井泵及液下泵試驗方法564

第一節潛水電泵試驗方法564

一、試驗目的、依據和項目564

二、試驗條件565

三、試驗方法與步驟573

第二節長軸深井泵及液下泵試驗方法599

一、試驗目的、依據和項目599

二、試驗條件599

三、試驗方法與步驟601

參考文獻603

第二十一章潛油電泵試驗方法604

第一節概述604

第二節潛油電泵性能試驗的類型和項目604

一、試驗類型604

二、試驗項目605

第三節潛油電泵的機組成套性能試驗606

一、試驗條件、試驗裝置與設備606

二、機組成套性能試驗610

第四節潛油泵的性能試驗(臥式安裝方式)614

一、試驗條件、試驗裝置與測量設備614

二、潛油泵性能試驗615

第五節潛油泵水力部件性能的測定（模型試驗）616

一、試驗條件、試驗裝置與設備616

二、模型泵性能試驗616

參考文獻618

第二十二章其他類型泵的試驗619

第一節概述619

第二節禁止電泵的試驗619

一、概述619

二、試驗條件、試驗裝置、設備與儀器620

三、試驗內容、方法及特點620

四、試驗結果的計算分析621

第三節汽車發動機冷卻水泵及汽油機直聯泵的試驗631

一、概述631

二、汽車發動機冷卻水泵的試驗632

三、汽油機直聯泵的試驗633

第四節核Ⅱ級泵的性能試驗636

一、概述636

二、試驗條件、試驗裝置、測試系統638

三、試驗方法及特點640

第五節螺桿泵的試驗641

一、概述641

二、試驗條件、裝置、設備與儀器642

三、試驗方法及特點643

四、試驗結果的計算與分析644

第六節機動往復泵的試驗646

一、概述646

二、試驗條件、裝置、設備與儀器647

三、試驗項目、方法及特點649

四、試驗結果的計算與分析650

第七節水環真空泵的試驗653

一、概述653

二、試驗條件、試驗裝置與設備654

三、試驗方法及特點660

四、試驗結果的計算分析660

參考文獻662

第二十三章水泵模型試驗664

第一節概述664

一、水泵模型試驗的目的與適用範圍664

二、水泵模型試驗的特點664

三、水泵模型試驗的發展動態665

第二節泵模型試驗裝置(台)668

一、泵模型試驗裝置(台)的分類668

二、對泵模型試驗裝置(台)的要求668

三、泵模型試驗裝置(台)的設計要點672

第三節模型泵680

一、模型泵的範圍680

二、模型泵的相似條件681

第四節模型試驗方法689

一、能量試驗689

二、空化試驗694

三、飛逸特性試驗698

四、壓力脈動的測量699

第五節原、模型泵的性能換算702

一、原、模型泵性能參數的換算703

二、原、模型效率換算705

參考文獻708

第二十四章泵試驗的測量不確定度評定710

第一節泵試驗的測量不確定度評定總則710

一、概述710

二、泵試驗中導致測量誤差以及不確定度的來源710

三、測量過程及數學模型的建立711

四、泵試驗的測量不確定度的評定規則712

五、泵試驗結果不確定度的評定步驟713

六、泵測試系統的測量不確定度評定719

第二節潛水電泵的測量結果不確定度評定719

一、概述719

二、由隨機效應導致的標準不確定度（隨機標準不確定度）721

三、由系統效應導致的標準不確定度（系統標準不確定度）722

四、合成標準不確定度及總不確定度734

第三節轉矩測功模式試驗結果的測量不確定度評定738

一、概述738

二、由隨機效應導致的標準不確定度（隨機標準不確定度）740

三、由系統效應導致的標準不確定度（系統標準不確定度）740

四、合成標準不確定度及總不確定度746

參考文獻749

附錄750

附錄A水的物理性質750

附錄B局部阻力係數762

附錄C單位換算771

附錄D泵試驗常用異步電動機的主要技術參數776

附錄E國內現行泵試驗標準目錄806

附錄F國外泵試驗標準目錄809

附錄G我國部分城市海拔及大氣壓力值812