压力脉动法诊断离心泵汽蚀的试验研究（一）

　　汽蚀是离心泵运行中出现噪声，振动和效率下降的主要原因，汽蚀不仅影响流体流功状态，而且影响其动态响应，从长远来看，汽蚀还可能引起离心泵通流部分表面的破坏、密封的永久失效和轴承磨损等。

　　长期以来,人们-直对泵的汽蚀现象给予了足够的重视，根据汽蚀发生时的二次征兆提出了诸如超声波、振动、噪声、性能参数监测等多种监测方法，用以预防或控制汽蚀的发生。但相对于比较成熟的不平衡、不对中、轴弯曲等机械故障的监测与诊断技术而言.汽蚀还缺乏有效的监测手段与技术，不能及时探测汽蚀初生，仅当汽蚀已发展得非常严重(表现在输送性能已经严重恶化并产生强烈的振动与噪声等)或汽蚀已造成严重的破坏时.才意识到汽蚀的发生。

　　因此，寻找适宜的探测汽蚀初生的技术，对于防止泵的汽蚀破坏具有重要意义，有关研究表明，离心泵人口压力脉动是汽蚀的一个重要表征，在此通过对离心泵人口压力脉动信号的频谱测试与分析·探索了汽蚀监测的途径。

　　(1)实验装置与方法

　　本试验采用ZBA-6型单级离心泵，试验采用闭式循环系统。为便干确定和观测水泵人口的汽蚀情况，入口管段选用透明的有机玻璃管。采用LWCGY-50A型涡旋轮流量计配合FC2015型频率计测流最。压力传感器安装在泵人口和出口的水管上，并靠近泵的叶轮进、出口。通对真空泵，降低吸入罐液面上的气体压力，实现进、出口压力的改变，分别对其都额定流量80%、100%、110%厂况点进行实测。试验时，首先调节并维持离心泵流量在指定

　　流量，待离心泵运行稳定后，采集进、出口的压力，以此作为泵正常运转(无汽蚀)的参考量。然后，启动真空泵.渐次降低吸入罐液面上的气体压力，同时观测水泵入口的汽蚀情况，每隔一定的A^。.采集一欢进、出口压力，使泵的有效汽蚀余量h。逐渐降低，直至泵进入充分汽蚀状态。通过压力传感器把压山信号变为电压信号，通过信号放大嚣把电压放大，再通过A/D转化为数字信号，由计算机采集下来。采样频率为3000Hz。每次采样点数为2048个。

　　(2)试验结果及分析

　　为了完整记录录汽蚀的全过程，本试验对从正常到汽蚀状态下的压力脉动信号各阶段进行了实测，并从频率域进行了分析.对分析得到的能够用于诊断汽蚀的脉动特征量作了理论方面的探讨，建立了脉动特征量和汽蚀程度的关系。

　　①典型工况下的压力脉动分析以下是对额定流量Q=20.8m3/h下的四组典型工况的压山破形及频谱进行的分析。如图所示正常(未汽蚀)时的压力脉动特征·此时h= 7. 462。通过透明有机玻璃管观察，进口全是液相流动，流场十分稳定，此时从进口压力脉动的频谱图可以看出，压力脉幼的成分和结构，主要由系统的轴频，转频以及它们的各次谐波所组成·由于它们是周期信号，必然在频谱中裁现为一组离散的频率尖峰。此时的压力脉动是由通流部分存在索流运行所引起的。频率特性与系统构成相美。