Стенд для испытания мгд-насосов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик 1 ц 742624(23)Приоритет на делан нзобретеннй н открытнйДата опубликования описания 25.06,80(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МГД - НАСОСОВ Изобретение относится к стендовым устройствам для испытания гидравлических насосови снятия их характеристик, преимущественнодля МГД-насосов электропроводяших жидкостей,Известен стенд для испытания МГД-насосов,5содержащий расходный бак, перепадомер, расходомер и рутулируемую гидравлическуюнагрузку 11.Однако такой стенд непригоден для снятия30Р (О ) - характеристик микрорасхопныхМГД насосов (С) = О,1 см /с и много меньше),ввиду низкой чувствительности электромагнитного расходомера, для которого нижний порограбочего диапазона не превышает 0,1 см /с.з5Невозможна также автоматизация процессаснятия Р (Я) характеристик, ввиду отсутствияпрограммного регулятора гидравлической на.грузки и отсутствия электрического выхода вперепадомере, что обуславливает значительную20ллительность процесса снятия Р (О) - характеристик.Целью изобретения является упрощение кон.струкции, расширение применения в область 2микрорасходов и обеспечение автоматизациипроцесса снятия Р (Ц) - характеристик,Это достигается тем, что предлагаемый стенддополнительно снабжен дифференцирующимблоком и двухкоординатным самопишущимприбором, а перепадомер, расходомер и регу.лируемая гидравлическая нагрузка объединеныи выполнены в виде вертикальной мерной емкости, поперечное сечение которой на 1 - 3 порядка меньше поперечного сечения расходного бака, установленной на выходе насосаи снабженной аналоговым датчиком уровня, выход которого соединен с входом дифференцируюшего блока и с первым входом двух- координатного самопишущего прибора, второй вход которого подключен к выходу днфферен цируюшего блока. Вертикальная мерная емкость может быть выполнена в виде трубки, изготовленной из токопроводяшего материала с высоким удельным сопротивлением. Начальный участок трубки расположен горизонтально, а на входе вертикального участка установлен измеритель.742624 4маемый с измерительных электродов 18 и 17,соответствует величине разности давлений навходе и выходе 5 насоса 6, так как нижнийконец вертикальной емкости 4 расположен на5одном уровне с зеркалом электропроводяшейжидкости в расходном баке 1, а сечение вертикальной мерной емкости 4 постоянно повысоте, Кроме того, сечение мерной емкости4 на 1 - 3 порядка меньше поперечного сече.10 ния расходного бака 1, поэтому заполнениеее практически не влияет на уровень в рас.ходном баке 1, т.е, на давление на выходенасоса 6.Следовательно 15 1 э =Я-СО,ный электрод, соединенный с первым входомдвухкоординатного самопишушего прибора.На фиг. 1 представлена принципиальная схема предложенного стенда, на фиг. 2 - графики Р (Я ) -характеристик МГД-насосов,Стенд для испытания МГД-насосов содержитрасходный бак 1, дифференцирующий блок 2,двухкоординатный самопишущий прибор 3, Перепадомер и регулируемая гидравлическаянагрузка объединены и выполнены в виде веРтикальной мерной емкости 4, поперечное сече.ние которой на 1 - 3 порядка меньше попе.речного сечениярасходного бака 1, установ.ленной на выходе 5 насоса 6 и снабженнойаналоговым датчиком 7 уровня, выход 8которого соединен с входом 9 дифференцирующего блока 2 и с первым входом 10 двух.координатного самопишущего прибора 3,второй вход 11 которого подключен к выхо.ду 12 дифференцирующего блока 2. Вертикальная мерная емкость 4 выполнена в виде труб.ки 13, изготовленной нз токопроводящего материала с высоким удельным сопротивлением,например из стали Х 18 Н 9 Т. Начальный участок 14 трубки 13 расположен горизонтально,а на входе 15 вертикального участка 16 установлен измерительный электрод 17, соединенный с первым входом 10 двухкоординатногосамопишущего прибора 3. Аналоговый датчик 7 уровня состоит из электродов 18, 19.:Вертикальная мерная емкость 4, выполненнаяв виде трубки 13, включена в цепь 20 источника тока.Стенд работает следующим образом.При включении тока насос 6 начинает лерекачивать из расходного бака 1 в вертикальнуюмерную емкость 4 электропроводящую жидкость, которая уменьшает выходной сигнал сэлектродов 18, 19, шунтируя стенки вертикальной мерной емкости 4. При прохожденииэлектропроводящей жидкости по горизонтальному участку 14, противодавление на выходе 5насоса 6 равно нулю, а расход максимальныйи постоянный. Выходной сигнал в виде напряжения, снимаемого с измерительных электро.дов 18 и 19, измеряется по линейному закону,и на выходе дифференцируюшего блока 2величина сигнала - постоянная, соответствующая максимальному расходу О . За времязаполнения горизонтального участка 14 двух.координатный самопишущий прибор 3 выходитна режим, соответствующий максимальномурасходу Ц и нулевому перепаду давлений.При заполнении электропроводящей жидкостьювертикального участка вертикальной мернойемкости 4 возрастает противодавление, обусловленное нарастающим столбом жидкости, арасход Ц начинает падать, Выходной сигналаналогового датчика 7 уровня жидкости, снигде э - удельный вес электропроводящейжидкости;У - ускорение свободного падения.Объемный расход злектропроводящей жид.кости определяется выражениемО= ,дЬгде , - площадь сечения мерной емкости,25 т, - время.Поскольку изменение выходного сигнала сэлектродов 18, 19 пропорционально изменениюуровня в вертикальной емкости 4, сигнал навыходе 9 дифференцирующего блока 2 соот.ЗО ветствует мгновенному расходу жидкости через испытываемый насос 6.Таким образом, при подаче сигнала, соответствующего перепаду давлений на первый .вход 10, и сигнала, соответствующего расходу55 на второй вход 11 двухкоординатного самопишущего прибора 3, последний вычерчиваетна диаграмме линию, отображающую в выбранном масштабе Р (Ц).характеристику испытуемого насоса при заданных электрических4 О параметрах.По достижении электропроводящей жидкостьюуровня, давление которой соответствует максимальному напору насоса 6 при заданныхэлектрических параметрах, расход прекращает 45ся сигналы с электродов 18, 17, 19 остаютсяпостоянными,а запись на диаграмме прекращается.Для приведения стенда в исходное положе ние необходимо выключить ток испытуемогонасоса 6. При этом электропроводящая жид 50кость из мерной емкости 4 сливается в расходный бак 1, и стенд готов к повторнымиспытаниям, после чего процесс повторяетсяпри других значениях электрических парамет- .ров МГД.насоса.55На фиг. 2 приведены Р (Ц)-характеристики МГД.насоса, которые в случае микрорас.ходов соответствуют уравнению742624 где 43 - ток насоса;КиС - конструктивные параметры насоса.Из графиков видно искажение начального участка характеристики, вызванное инерционностью двухкоординатного самопишущего прибора 3 при работе без горизонтального участка 14 мерной емкости 4, При работе с горизонтальным участком 14 искажения устраняются. Формула изобрети ия 6снабженной аналоговым датчиком уровня, выхо) которого соединен с входом дифференцирую.щего блока и с первым входом двухкоорди.натного самопишущего прибора, второй вход которого пдлен к оду дифференцирующего блока.2. Стенд по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что вертикальная мерная емкость выполнена в виде трубки, изготовленной из то О копроводящего материала с высоким удельнымсопротивлением.1. Стенд для испытания МГД - насосов, содержащий расходный бак, перепадомер, расходо. 1 з мер и регулируемую гидравлическую нагрузку, отличающийся тем,что,с целью упрощения конструкции, расширения при. менения в область микрорасходов и автоматизации процесса снятия Р (Д)-характеристик, он дополнительно снабжен диППеренцирующим блоком и двухкоординатным самопишущим прибором, а перепадомер,расходомер и регулируемая гидравлическая нагрузка объединены и выполнены в виде вертикальной мерной 25 емкости, поперечное сечение которой на 1 - 3 порядка меньше поперечного сечения расходного бака, установленной на выходе насоса и 3, Стенд по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью устранения влияния инерцион ности двухкоординатного самопишущего прибора, начальный участок трубки расположен горизонтально, а на входе вертикального участ. ка установлен измерительный электрод, соедиие ный с первым входом двухкоориинатного само пишущего прибора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Голодняк В. А. и др. Экспериментальноеисследование насоса постоянного тока повышенного напряжения. "Магнитная гидродинамика",1977, М 2, "Зинатне", Рита, с. 108, рис. 3.