Rotodynamic Pumps — Hydraulic Performance Acceptance Tests — Grades 1, 2 and 3
1 Scope
This standard specifies hydraulic performance tests for customers’ acceptance of rotodynamic pumps (centrifugal, mixed flow and axial pumps, hereinafter “pumps”).
This standard is intended to be used for pump acceptance testing at pump test facilities, such as manufacturers’ pump test facilities or laboratories.
It can be applied to pumps of any size and to any pumped liquids which behave as clean, cold water. This standard specifies three levels of acceptance:
— grades 1B, 1E and 1U with tighter tolerance;
— grades 2B and 2U with broader tolerance;
— grade 3B with even broader tolerance.
This standard applies either to a pump itself without any fittings or to a combination of a pump associated with all or part of its upstream and/or downstream fittings.
2 Normative References
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 17769-1 Liquid Pumps and Installation — General Terms, Definitions, Quantities, Letter Symbols and Units — Part 1: Liquid Pumps
ISO 17769-2 Liquid Pumps and Installation — General Terms, Definitions, Quantities, Letter Symbols and Units — Part 2: Pumping System
3 Terms, Definitions, Symbols and Subscripts
3.1 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms, definitions, quantities and symbols given in ISO 17769-1 and 17769-2 and the following apply.
Note 1: Table 1 gives an alphabetical list of the symbols used and Table 2 gives a list of subscripts; see 3.3.
Note 2: All formulae are given in coherent SI units. For conversion of other units to SI units, see Annex I.
3.1.1 General terms
Note: All of the types of test in 3.1.1 apply to guarantee point to fulfil the customer’s specification(s).
3.1.1.1
guarantee point
flow/head (Q/H) point, which a tested pump shall meet, within the tolerances of the agreed acceptance class
3.1.1.2
factory performance test
pump test performed to verify the initial performance of new pumps as well as checking for repeatability of production units, accuracy of impeller trim calculations, performance with special materials, etc.
Note: A typical performance test consists of the measurement of flow, head and power input to the pump or pump test motor. Additional measurements, such as NPSH, may be included as agreed upon. A factory test is understood to mean testing at a dedicated test facility, often at a pump manufacturer’s plant or at an independent pump test facility.
3.1.1.3
non-witnessed pump test
Foreword II
Introduction V
1 Scope
2 Normative References
3 Terms, Definitions, Symbols and Subscripts
3.1 Terms and definitions
3.2 Terms relating to quantities
3.3 Symbols and subscripts
4 Pump Measurements and Acceptance Criteria
4.1 General
4.2 Guarantees
4.3 Measurement uncertainty
4.4 Performance test acceptance grades and tolerances
4.5 Default test acceptance grades for pump application
5 Test Procedures
5.1 General
5.2 Date of testing
5.3 Test programme
5.4 Testing equipment
5.5 Records and report
5.6 Test arrangements
5.7 Test conditions
5.8 NPSH tests
6 Analysis
6.1 Translation of the test results to the guarantee conditions
6.2 Obtaining specified characteristics
Annex A (Normative) Test Arrangements
Annex B (Informative) NPSH Test Arrangements
Annex C (Informative) Calibration Intervals
Annex D (Informative) Measurement Equipment
Annex E (Informative) Tests Performed on the Entire Equipment Set — String Test
Annex F (Informative) Reporting of Test Results
Annex G (Informative) Special Test Methods
Annex H (Informative) Witnessed Pump Test
Annex I (Informative) Conversion to SI Units
Annex J (Informative) Measurement Uncertainty for NPSH Test
Bibliography
回轉(zhuǎn)動(dòng)力泵 水力性能驗(yàn)收試驗(yàn)
1級(jí)、2級(jí)和3級(jí)
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了回轉(zhuǎn)動(dòng)力泵(離心泵、混流泵和軸流泵，以下簡稱“泵”)的水力性能驗(yàn)收試驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于在泵試驗(yàn)基地進(jìn)行的泵驗(yàn)收試驗(yàn)，例如實(shí)驗(yàn)室或泵制造廠家試驗(yàn)臺(tái)。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于輸送符合清潔冷水性質(zhì)液體的任何尺寸的泵。
本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了三種驗(yàn)收等級(jí)：
——1B級(jí)、1E級(jí)和1U級(jí)，具有較嚴(yán)格的容差；
——2B級(jí)和2U級(jí)，具有較寬泛的容差；
——3B級(jí)，具有更寬泛的容差。
本標(biāo)準(zhǔn)既適用于不帶任何管路附件的泵本身，也適用于連接全部或部分上游和/或下游管路附件的泵組合體。
注：從泵分類上，旋渦泵也劃入回轉(zhuǎn)動(dòng)力泵。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
ISO 17769-1 液體泵及其裝置 通用術(shù)語、定義、量、字符和單位 第1部分：液體泵(Liquid pumps and installation—General terms ， definitions， quantities ，letter symbols and units—Part 1：Liquid pumps)
ISO 17769-2 液體泵及其裝置 通用術(shù)語 、定義、量、字符和單位 第2部分：泵輸送系統(tǒng)(Liquid pumps and installation—General terms， definitions， quantities， letter symbols and units—Part 2：Pumping system)
3 術(shù)語、定義、符號(hào)和腳標(biāo)
3.1 術(shù)語和定義
ISO 17769-1和ISO 17769-2界定的以及下列術(shù)語、定義、量和符號(hào)適用于本文件。
注1：表1給出所用符號(hào)的字母表，表2給出腳標(biāo)表，見3.3。
注2：所有公式均以SI單位給出。關(guān)于其他單位換算為SI單位，參見附錄I。
3.1.1 一般術(shù)語
注：為了滿足用戶的技術(shù)要求，3.1.1中所有的試驗(yàn)類型適用于保證點(diǎn)。
3.1.1.1
保證點(diǎn) guarantee point
在各方同意的驗(yàn)收等級(jí)的容差范圍內(nèi)，被試驗(yàn)的泵應(yīng)滿足的流量/揚(yáng)程(Q/H)點(diǎn)。
3.1.1.2
出廠性能試驗(yàn) factory performance test
為了驗(yàn)證新泵的初始性能以及檢查生產(chǎn)機(jī)組的重復(fù)性、葉輪修正計(jì)算的準(zhǔn)確性、特殊材料的性能等所進(jìn)行的泵試驗(yàn)。
注：典型的性能試驗(yàn)包括流量、揚(yáng)程、泵或泵試驗(yàn)電機(jī)的輸入功率的測(cè)量。在各方同意的基礎(chǔ)上，可包括例如汽蝕余量(NPSH)的附加測(cè)量。出廠試驗(yàn)可理解為在一個(gè)專用的試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行的試驗(yàn)，通常是在泵制造廠家的工廠或一個(gè)獨(dú)立的泵試驗(yàn)基地進(jìn)行。
3.1.1.3 泵的非見證試驗(yàn)
3.1.1.3.1
出廠試驗(yàn) factory test
在買方代理人不出席的情況下進(jìn)行的試驗(yàn)，試驗(yàn)中泵制造廠家應(yīng)對(duì)收集的數(shù)據(jù)和泵驗(yàn)收的判定負(fù)責(zé)。
注：本試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約成本并可加快給泵用戶的發(fā)貨速度。在多數(shù)情況下，如果買方了解泵的性能(例如同模型級(jí)泵相同) ，可進(jìn)行非見證出廠試驗(yàn)。
3.1.1.3.2
簽署出廠試驗(yàn) signed factory test
在買方代理人不出席的情況下進(jìn)行的試驗(yàn)，試驗(yàn)中泵制造廠家應(yīng)對(duì)所依據(jù)的、各方同意的驗(yàn)收等級(jí)的參數(shù)負(fù)責(zé)。
注：泵制造廠家進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)泵驗(yàn)收結(jié)果進(jìn)行判斷，并編制和簽署一份泵試驗(yàn)文件。本試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)和出廠試驗(yàn)相同。與見證試驗(yàn)相比，本試驗(yàn)的費(fèi)用相對(duì)較低并通常可加快給終端用戶的發(fā)貨速度。
3.1.1.4 泵的見證試驗(yàn)
注：泵買方代理人見證泵試驗(yàn)，能起到很多有意義的作用。見證試驗(yàn)有多種方式。
3.1.1.4.1
買方代理人見證 witnessing by the purchaser's representative
買方代理人出席的試驗(yàn)，并在原始試驗(yàn)數(shù)據(jù)上簽字，以證實(shí)試驗(yàn)成功完成。
注：泵性能的最后驗(yàn)收有可能通過見證人進(jìn)行確定。見證試驗(yàn)的效果很大程度上取決于見證人的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和能力。見證人不僅能保證試驗(yàn)正確地進(jìn)行，還可以在泵發(fā)往工作現(xiàn)場之前觀測(cè)試驗(yàn)期間泵的運(yùn)行情況。見證試驗(yàn)的缺點(diǎn)是發(fā)貨時(shí)間拖延并且成本過高。在采用實(shí)時(shí)生產(chǎn)系統(tǒng)下，如果見證的進(jìn)度安排導(dǎo)致生產(chǎn)拖延則會(huì)造成成本增加，因而要求見證試驗(yàn)的進(jìn)度安排在見證這一階段具有靈活性。
3.1.1.4.2
買方代理人遠(yuǎn)程見證 remote witnessing by the purchaser's representative
買方或其代理人在一段距離內(nèi)進(jìn)行的泵性能試驗(yàn)的見證。
注：買方可采用遠(yuǎn)程攝像系統(tǒng)實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控整個(gè)試驗(yàn)。買方在試驗(yàn)期間可以審核和分析通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄的原始數(shù)據(jù)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論和提交，以待審批。該試驗(yàn)類型可以節(jié)省旅差費(fèi)用并加快發(fā)貨速度。
3.2 與量相關(guān)的術(shù)語
3.2.1
角速度 angular velocity
?
每單位時(shí)間內(nèi)軸旋轉(zhuǎn)的弧度數(shù)。
注1：由式(1)給出：
?＝2πn (1)
注2：用時(shí)間表示，例如s－1，式中n用60×min－1形式給出。
3.2.2
轉(zhuǎn)速 speed of rotation
每單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)數(shù)。
3.2.3
質(zhì)量流量 mass flow rate
從泵的出口法蘭排出進(jìn)入管路的流量。
注1：質(zhì)量流量的單位用千克每秒(kg/s)表示。
注2：泵內(nèi)部需用、損失或抽取的流量不計(jì)入流量：
a) 水力平衡軸向力所需的排量；
b) 冷卻泵自身軸承。
注3：連接管件的泄漏、內(nèi)部泄漏等不計(jì)入流量。反之，所有供其他用途的分出流量均計(jì)入流量。如：
a) 冷卻電機(jī)軸承；
b) 冷卻齒輪箱(軸承、油冷卻器)等。
注4：這些流量是否需要計(jì)入以及如何計(jì)入分別取決于分出流量的位置和流量測(cè)量截面的位置。
3.2.4
體積流量 volume rate of flow
泵出口的體積流量，由式(2)給出：
(2)
注：本標(biāo)準(zhǔn)中，符號(hào)Q也可以表示任何給定截面處的體積流量。它是該截面處質(zhì)量流量和密度的商(截面可以用腳標(biāo)標(biāo)示)。
3.2.5
平均速度 mean velocity
軸向流速的平均值，由式(3)給出：
(3)
注：注意在這種情況下由于沿回路的各種原因Q可能會(huì)變化。
3.2.6
局部速度 local velocity
任意給定點(diǎn)的流速。
3.2.7
水頭 head
每單位質(zhì)量流體的能量除以重力加速度g，由式(4)給出：
(4)
見3.2.16。
3.2.8
基準(zhǔn)面 reference plane
用作高度測(cè)量基準(zhǔn)的任一水平面。
注：為了實(shí)用，最好不要規(guī)定虛設(shè)的基準(zhǔn)面。
3.2.9
相對(duì)基準(zhǔn)面的高度 height above reference plane
所研究的點(diǎn)相對(duì)基準(zhǔn)面的高度。
見圖A.1。
注：其值：
——如果所研究的點(diǎn)在基準(zhǔn)面之上，其值為正；
——如果所研究的點(diǎn)在基準(zhǔn)面之下，其值為負(fù)。
3.2.10
表壓 gauge pressure
相對(duì)大氣壓力的壓力。
注1：其值：
——如果該壓力高于大氣壓力，其值為正；
——如果該壓力低于大氣壓力，其值為負(fù)。
注2：在本標(biāo)準(zhǔn)中，除了大氣壓力和液體的汽化壓力以絕對(duì)壓力表示外，所有的壓力均指從壓力計(jì)或類似的壓力指示儀表上讀出的表壓。
3.2.11
速度水頭 velocity head
每單位質(zhì)量運(yùn)動(dòng)液體的動(dòng)能除以2g，由式(5)給出。
(5)
3.2.12
總水頭 total head
任一截面處的總能量。
注1：總水頭由式(6)給出：
(6)
式中：
z——橫截面中心相對(duì)基準(zhǔn)面的高度；
p——所述橫截面中心的表壓。
注2：任一截面處的絕對(duì)總水頭由式(7)給出：
(7)
3.2.13
入口總水頭 inlet total head
泵入口截面處的總能量。
注：入口總水頭由式(8)給出：
(8)
3.2.14
出口總水頭 outlet total head
泵出口截面處的總能量。
注：出口總水頭由式(9)給出：
(9)
3.2.15
揚(yáng)程 pump total head
出口總水頭和入口總水頭的代數(shù)差。
注1：如果液體的壓縮性可忽略不計(jì)，則H＝H2－H1。如果泵輸送液體的壓縮性明顯，則密度ρ應(yīng)用平均值替代：
(10)
揚(yáng)程應(yīng)用式(11)計(jì)算：
(11)
注2：數(shù)學(xué)上的恰當(dāng)符號(hào)為H1－2。
3.2.16
比能 specific energy
每單位質(zhì)量流體的能量，由式(12)給出：
y＝gH (12)
3.2.17
入口水頭損失 loss of head at inlet
測(cè)量點(diǎn)處液體的總水頭與泵入口截面處液體的總水頭之差。
3.2.18
出口水頭損失 loss of head at outlet
泵出口截面處液體的總水頭與測(cè)量點(diǎn)處液體的總水頭之差。
3.2.19
管路摩擦損失系數(shù) pipe friction loss coefficient
由管路摩擦所致的水頭損失的系數(shù)。
3.2.20
汽蝕余量 net positive suction head
NPSH
相對(duì)NPSH基準(zhǔn)面的入口絕對(duì)總水頭與汽化壓力水頭的差。
注1： NPSH由式(13)給出：
(13)
注2：此NPSH與NPSH基準(zhǔn)面有關(guān)，而入口總水頭與基準(zhǔn)面有關(guān)。
注3：由于縮寫NPSH(正體且不加粗)這種使用方式的完善性和長期性，允許其在數(shù)學(xué)公式中作為符號(hào)使用。
3.2.20.1
NPSH基準(zhǔn)面 NPSH datum plane
〈多級(jí)泵〉通過由葉輪葉片進(jìn)口邊最外點(diǎn)所描繪的圓的中心的水平面。
3.2.20.2
NPSH基準(zhǔn)面 NPSH datum plane
〈立軸或斜軸雙吸泵〉通過較高中心的平面。
見圖1。
注：制造廠家根據(jù)泵上準(zhǔn)確的基準(zhǔn)點(diǎn)負(fù)責(zé)指示出該平面的位置。
說明：
1——NPSH基準(zhǔn)面。
圖1 NPSH基準(zhǔn)面
3.2.21
有效汽蝕余量 available NPSH
NPSHA
由裝置條件確定的、規(guī)定流量下可獲得的(可利用的)NPSH。
注：由于縮寫NPSHA(正體且不加粗)這種使用方式的完善性和長期性，允許其在數(shù)學(xué)公式中作為符號(hào)使用。
3.2.22
必需汽蝕余量 required NPSH
NPSHR
在規(guī)定的流量、轉(zhuǎn)速和輸送液體的條件下，泵達(dá)到規(guī)定性能的最小汽蝕余量(出現(xiàn)可見汽蝕、汽蝕引起的噪聲和振動(dòng)的增大、揚(yáng)程或效率開始下降、給定降幅的揚(yáng)程或效率、汽蝕侵蝕限度)，其值由制造廠家給出。
注：由于縮寫NPSHR(正體且不加粗)這種使用方式的完善性和長期性，允許其在數(shù)學(xué)公式中作為符號(hào)使用。
3.2.23
NPSH3
泵第一級(jí)揚(yáng)程下降3％時(shí)的必需汽蝕余量，作為標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)用于表示性能曲線。
注：由于縮寫NPSH(正體且不加粗)這種使用方式的完善性和長期性，允許其在數(shù)學(xué)公式中作為符號(hào)使用。
3.2.24
型式數(shù) type number
按最佳效率點(diǎn)計(jì)算的無因次的量。
注1：由式(14)給出：
(14)
式中：
Q′——每一吸入口的體積流量；
H′——第一級(jí)揚(yáng)程；
n用s－1表示。
注2：應(yīng)按第一級(jí)葉輪的最大直徑取型式數(shù)。
3.2.25
泵輸入功率 pump power input
P2
驅(qū)動(dòng)機(jī)傳輸給泵的功率。
3.2.26
泵輸出功率 pump power output
泵出口液體的有效功率。
注：泵輸出功率由式(15)給出：
Ph＝ρQgH＝ρQy (15)
3.2.27
驅(qū)動(dòng)機(jī)輸入功率 driver power input
Pgr
泵驅(qū)動(dòng)機(jī)吸收的功率。
3.2.28
泵最大輸入功率 maximum shaft power
P2，max
由制造廠家設(shè)定的、在規(guī)定運(yùn)行條件下能正常驅(qū)動(dòng)泵的最大輸入功率。
3.2.29
泵效率 pump efficiency
泵輸出功率除以泵輸入功率。
注：泵效率由式(16)給出：
(16)
3.2.30
總效率 overall efficiency
泵輸出功率除以驅(qū)動(dòng)機(jī)輸入功率。
注：總效率由式(17)給出：
(17)
3.3 符號(hào)和腳標(biāo)
表1 用作符號(hào)的基本字母表(按字母順序排列)
符號(hào) 量 單位
A 面積 m2
D 直徑 m
e 總的不確定度，相對(duì)值 ％
f 頻率 s－1，Hz
g 重力加速度a m/s2
H 揚(yáng)程 m
HJ 液體水頭損失 m
k 當(dāng)量均勻粗糙度 m
K 型式數(shù) 純數(shù)值
l 長度 m
M 轉(zhuǎn)矩 Nm
n 轉(zhuǎn)速 r/min，s－1，min－1
NPSH 汽蝕余量 m
p 壓力 Pa
P 功率 W
q 質(zhì)量流量b kg/s
Q (體積)流量c m3/s
Re 雷諾數(shù) 純數(shù)值
τ 容差系數(shù)，相對(duì)值 ％
t t分布 純數(shù)值
U 平均速度 m/s
v 局部速度 m/s
V 體積 m3
y 比能 J/kg
z 相對(duì)基準(zhǔn)面的高度 m
zD NPSH基準(zhǔn)面(見3.2.20)與基準(zhǔn)面位差 m
? 效率 ％
θ 溫度 ℃
? 管路摩擦損失系數(shù) 純數(shù)值
? 運(yùn)動(dòng)黏度 m2/s
ρ 密度 kg/m3
? 角速度 rad/s
a 原則上宜使用g的當(dāng)?shù)刂怠Ｈ欢瑢?duì)于2級(jí)和3級(jí)，g＝9.81 m/s2已足可滿足使用；
g的當(dāng)?shù)刂涤?jì)算公式為：g＝9.7803(1＋0.0053sin2?)－3×10－6Z，式中?為緯度，Z為海拔。
b 質(zhì)量流量符號(hào)亦可選用qm。
c 體積流量符號(hào)亦可選用qv。
表2 用作腳標(biāo)的字母和數(shù)字表
腳標(biāo) 意義
1 入口
1′ 入口測(cè)量截面
2 出口(除P2外)
2′ 出口測(cè)量截面
abs 絕對(duì)的
amb 周圍的
D 差，基準(zhǔn)
f 測(cè)量管流體
G 保證的
H 揚(yáng)程
h 水力
gr 組合的電機(jī)/泵機(jī)組(總的)
J 損失
M 壓力計(jì)的
n 轉(zhuǎn)速
p 功率
Q (體積)流量
ref 基準(zhǔn)面
sp 規(guī)定的
T 轉(zhuǎn)換的，轉(zhuǎn)矩
v 汽化(壓力)
? 效率
x 在任一截面
4 泵的測(cè)量和驗(yàn)收準(zhǔn)則
4.1 總則
規(guī)定的和合同中商定的規(guī)定點(diǎn)(工況點(diǎn))，以下簡稱“保證點(diǎn)”，應(yīng)通過一個(gè)驗(yàn)收等級(jí)和其相對(duì)應(yīng)的容差進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)于泵的性能試驗(yàn)，這個(gè)保證點(diǎn)通常應(yīng)由保證流量QG和保證揚(yáng)程HG加以確定，并且，也可選用保證效率、保證軸功率或保證必需汽蝕余量(NPSHR)加以確定。在適用的情況下，這些可選保證參數(shù)需要根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)行確定，試驗(yàn)要求分別見4.4.3和5.8。
驗(yàn)收等級(jí)的容差僅適用于保證點(diǎn)。其他規(guī)定工況點(diǎn)，包括其容差在內(nèi)，應(yīng)經(jīng)制造廠家和買方另外協(xié)商。如果有其他的規(guī)定工況點(diǎn)但沒有相對(duì)應(yīng)容差的情況下，這些工況點(diǎn)的默認(rèn)驗(yàn)收等級(jí)應(yīng)為3級(jí)。
可通過書面合同、客戶規(guī)定的泵性能曲線或類似書面的項(xiàng)目技術(shù)文件對(duì)保證點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明。
如果制造廠家和買方之間沒有另外的商定，則下列條件適用：
a) 驗(yàn)收等級(jí)應(yīng)與表8中所給的等級(jí)一致；
b) 試驗(yàn)應(yīng)在清潔冷水條件下、采用本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)裝置、且在制造廠家的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行；
c) 泵入口和出口之間的性能應(yīng)予以保證；
d) 泵外端的管路和配件(彎頭、變徑管、閥)不在保證范圍內(nèi)。
實(shí)際上，測(cè)量值里的容差結(jié)合了制造容差和測(cè)量容差。表8中給出的容差系數(shù)值包括了制造容差和測(cè)量容差。
泵的性能可以隨輸送液體性質(zhì)的不同而有顯著變化。雖然不可能給出一個(gè)普通適用的規(guī)則，使之可以用輸送清潔冷水時(shí)的性能預(yù)測(cè)輸送其他液體時(shí)的性能，但是商定一個(gè)適合特殊工況的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則而泵仍用清潔冷水做試驗(yàn)是可行的。詳見ISO/TR 17766。
如購買多臺(tái)同樣的泵，需要試驗(yàn)的泵的數(shù)量應(yīng)由買方和制造廠家進(jìn)行商定。
買方和制造廠家雙方均有權(quán)要求見證這些試驗(yàn)。如果試驗(yàn)不在制造廠家的試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，應(yīng)允許買方和制造廠家雙方有機(jī)會(huì)對(duì)泵的試驗(yàn)裝置和儀器儀表及其校準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。
4.2 保證
制造廠家確保在保證點(diǎn)和規(guī)定轉(zhuǎn)速下(或在某些情況下是頻率和電壓)，測(cè)得的泵曲線與圍繞保證點(diǎn)的一個(gè)容差范圍內(nèi)相切或通過，即根據(jù)適用的驗(yàn)收等級(jí)確定(見表8、圖2和圖3)。
保證點(diǎn)應(yīng)由保證流量QG和保證揚(yáng)程HG加以確定。
此外，在規(guī)定的條件和規(guī)定的轉(zhuǎn)速下，下列諸量中的一個(gè)或多個(gè)可予以保證：
a) 如4.4.3和圖4、圖5和圖6中的規(guī)定；
1) 泵最低效率ηG，或泵的最大輸入功率PG；
2) 泵和電機(jī)作為一個(gè)機(jī)組的情況下，最小機(jī)組效率ηgrG，或最大機(jī)組輸入功率PgrG。
b) 保證流量下的最大必需汽蝕余量。
保證點(diǎn)下或泵曲線范圍內(nèi)的最大輸入功率可以予以保證。然而，可能需要由買方和制造廠家商定大一些的容差范圍。
4.3 測(cè)量不確定度
4.3.1 總則
即使使用的測(cè)量方法、所用的儀表及分析方法完全可行并符合本標(biāo)準(zhǔn)的要求，每一測(cè)量量也仍不可避免地存在不確定度。
4.3.2和4.3.3中描述的導(dǎo)則和方法旨在給用戶提供一些資料性信息，以及一些實(shí)踐方法，用戶通過這些方法可對(duì)適用于本標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)以合理的置信概率進(jìn)行測(cè)量不確定度的評(píng)定。
注：關(guān)于測(cè)量不確定度的綜合性信息資料，見ISO/IEC Guide 99和相關(guān)文件。
4.3.2 波動(dòng)
如果泵的設(shè)計(jì)或運(yùn)轉(zhuǎn)使得測(cè)量數(shù)值出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)，則可以在測(cè)量儀表中或其連接管線中設(shè)置一種能使波動(dòng)幅度降低到表3給定值范圍內(nèi)的緩沖裝置來進(jìn)行測(cè)量。緩沖裝置應(yīng)是對(duì)稱和線性的，例如毛細(xì)管，它應(yīng)提供至少是包含了一個(gè)完整的波動(dòng)周期內(nèi)的積分值。
表3 容許波動(dòng)幅度，以測(cè)量量平均值的百分?jǐn)?shù)表示
測(cè)量量 容許波動(dòng)幅度
1級(jí)
％ 2級(jí)
％ 3級(jí)
％
流量 ±2 ±3 ±6
壓差 ±3 ±4 ±10
出口壓力 ±2 ±3 ±6
入口壓力 ±2 ±3 ±6
輸入功率 ±2 ±3 ±6
轉(zhuǎn)速 ±0.5 ±1 ±2
轉(zhuǎn)矩 ±2 ±3 ±6
溫度 0.3℃ 0.3℃ 0.3℃
4.3.3 總的測(cè)量不確定度的評(píng)定
4.3.3.1 隨機(jī)不確定度的評(píng)定
隨機(jī)不確定度，它或是由于測(cè)量系統(tǒng)的特征、或是由于被測(cè)量的量的變化、或是由于兩者共同所致，直接以測(cè)量結(jié)果的分散形式出現(xiàn)。與系統(tǒng)不確定度不同，隨機(jī)不確定度可以通過在同樣條件下增加同一量的測(cè)量次數(shù)來加以降低。
每一個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)至少取3組讀數(shù)。隨機(jī)不確定度eR計(jì)算如下：
測(cè)量不確定度隨機(jī)部分的評(píng)定通過觀測(cè)值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算得出。對(duì)于讀數(shù)的不確定度，用流量Q，揚(yáng)程H和功率P的實(shí)際測(cè)量讀數(shù)代替x。
如果n表示讀數(shù)的次數(shù)，那么一組重復(fù)測(cè)量觀測(cè)值xi(i＝1…n)的算術(shù)平均值 為：
(18)
這組觀測(cè)值的標(biāo)準(zhǔn)偏差s從式(19)導(dǎo)出：
(19)
隨機(jī)效應(yīng)產(chǎn)生的平均值的相對(duì)不確定度值eR從式(20)導(dǎo)出：
(20)
式中：
t——表4中n的一個(gè)函數(shù)。
注1：如果總的不確定度值e不能滿足表7中的準(zhǔn)則要求，那么測(cè)量的隨機(jī)不確定度值eR可以通過在同樣條件下增加同一量的測(cè)量次數(shù)來加以降低。
注2：本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的隨機(jī)部分屬于A類不確定度(見ISO/IEC Guide 99)。
表4 t分布數(shù)值(基于95％置信度)
4.3.3.2 系統(tǒng)不確定度的評(píng)定
當(dāng)通過零點(diǎn)調(diào)整、校準(zhǔn)、仔細(xì)地測(cè)量尺寸和正確地安裝等將已知的所有誤差均消除之后，仍然會(huì)留有不確定度，它永遠(yuǎn)不會(huì)消失。即使仍使用同一儀表和同樣測(cè)量方法，也不能通過重復(fù)測(cè)量使其降低。
系統(tǒng)不確定度eS的評(píng)定實(shí)際上是以測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)為基礎(chǔ)。表5給出了系統(tǒng)不確定度的容許相對(duì)值。
表5 系統(tǒng)不確定度eS的容許相對(duì)值
測(cè)量量 最大容許系統(tǒng)不確定度(保證點(diǎn))
1級(jí)
％ 2級(jí)和3級(jí)
％
流量 ±1.5 ±2.5
壓差 ±1.0 ±2.5
出口壓力 ±1.0 ±2.5
入口壓力 ±1.0 ±2.5
NPSH試驗(yàn)的入口壓力 ±0.5a ±1.0
驅(qū)動(dòng)機(jī)輸入功率 ±1.0 ±2.0
轉(zhuǎn)速 ±0.35 ±1.4
轉(zhuǎn)矩 ±0.9 ±2.0
a 解釋參見附錄J。
4.3.3.3 總體的不確定度
總體的不確定度值e從式(21)導(dǎo)出：
(21)
表6給出了總體的不確定度e的容許值。
注：本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的總體不確定度等同于擴(kuò)展測(cè)量不確定度(見ISO/IEC Guide 99)。
表6 總測(cè)量不確定度的容許值
量 符號(hào) 1級(jí)
％ 2級(jí)、3級(jí)
％
流量 eQ ±2.0 ±3.5
轉(zhuǎn)速 en ±0.5 ±2.0
轉(zhuǎn)矩 eT ±1.4 ±3.0
揚(yáng)程 eH ±1.5 ±3.5
驅(qū)動(dòng)機(jī)輸入功率 ePgr ±1.5 ±3.5
泵輸入功率(由轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速計(jì)算得出) ep ±1.5 ±3.5
泵輸入功率(由驅(qū)動(dòng)機(jī)輸入功率和電機(jī)效率計(jì)算得出) eP ±2.0 ±4.0
4.3.3.4 效率總體測(cè)量不確定度的評(píng)定
總效率和泵效率的總體測(cè)量不確定度按式(22)～式(24)計(jì)算：
(22)
如果效率由轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速計(jì)算得出：
(23)
如果效率由泵輸入功率計(jì)算得出：
(24)
利用表6中給出的值進(jìn)行計(jì)算即得出表7所給的結(jié)果。
表7 效率總體不確定度最大導(dǎo)出值
量 符號(hào) 1級(jí)
％ 2級(jí)和3級(jí)
％
總效率(由Q，H和Pgr計(jì)算得出) eηgr ±2.9 ±6.1
泵效率(由Q，H，M和n計(jì)算得出) eη ±2.9 ±6.1
泵效率(由Q，H，Pgr和ηmot計(jì)算得出) eη ±3.2 ±6.4
4.4 性能試驗(yàn)驗(yàn)收等級(jí)和容差系數(shù)值
4.4.1 總則
本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了6種泵性能試驗(yàn)驗(yàn)收等級(jí)，即1B、1E、1U、2B、2U和3B。1級(jí)要求最嚴(yán)格，其中1U級(jí)和2U級(jí)是單向容差，1B級(jí)、2B級(jí)和3B級(jí)是雙向容差。1E級(jí)在本質(zhì)上也是雙向容差，并且在能效相關(guān)領(lǐng)域很重要。
注：對(duì)于流量和揚(yáng)程，1U級(jí)、1E級(jí)和1B級(jí)具有相同的容差系數(shù)。
買方和制造廠家可在應(yīng)用等級(jí)上進(jìn)行協(xié)商，以判定一特定的泵是否滿足保證點(diǎn)的要求。如果給定一個(gè)保證點(diǎn)，但是沒有規(guī)定驗(yàn)收等級(jí)，可以采用4.5中所述的默認(rèn)試驗(yàn)驗(yàn)收等級(jí)。
表8中給出了泵揚(yáng)程、流量、功率和效率的保證點(diǎn)驗(yàn)收等級(jí)。所有的容差系數(shù)均以保證值的百分?jǐn)?shù)表示。
表8 泵試驗(yàn)驗(yàn)收等級(jí)和相應(yīng)的容差系數(shù)值
等級(jí) 1 3 保證要求
△τQ 10％ 16％ 18％
△τH 6％ 10％ 14％
驗(yàn)收等級(jí) 1U 1E 1B 2B 2U 3B
τQ ＋10％ ±5％ ±8％ ＋16％ ±9％ 強(qiáng)制
τH ＋6％ ±3％ ±5％ ＋10％ ±7％
τP ＋10％ ＋4％ ＋8％ ＋16％ ＋9％ 可選
τη ≥0％ －3％ －5％ －7％
注：τx(x＝Q，H，P，η)代表指示數(shù)量的容差系數(shù)。
4.4.2 泵輸入功率不大于10 kW的泵的容差系數(shù)值
對(duì)于泵輸入功率不大于10 kW的泵，表8中給出的容差系數(shù)過于嚴(yán)格。如制造廠家和買方無另外商定，應(yīng)使用下列容差系數(shù)：
——流量τQ＝±10％；
——揚(yáng)程τH＝±8％。
效率的容差系數(shù)τη，在保證的情況下可用式(25)計(jì)算：
(25)
式中泵輸入功率P2為工作范圍內(nèi)最大輸入功率，以kW表示。容差系數(shù)τPgr可用式(26)計(jì)算：
(26)
4.4.3 流量和揚(yáng)程的評(píng)定
保證點(diǎn)的評(píng)定應(yīng)在規(guī)定轉(zhuǎn)速下完成。當(dāng)試驗(yàn)轉(zhuǎn)速等同于規(guī)定轉(zhuǎn)速或電動(dòng)機(jī)-泵合為一體的泵機(jī)組(例如潛沒式泵、共軸泵以及與電機(jī)連接且同步試驗(yàn)的所有泵)的試驗(yàn)時(shí)，不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)速換算。對(duì)于試驗(yàn)轉(zhuǎn)速不同于規(guī)定轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)，每一試驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)采用相似定律換算成規(guī)定轉(zhuǎn)速進(jìn)行計(jì)算。
流量和揚(yáng)程的容差適用于以下方式：
——泵流量容差適用于保證揚(yáng)程HG下的保證流量QG；
——泵揚(yáng)程容差適用于保證流量QG下的保證揚(yáng)程HG。
如果流量或者揚(yáng)程，或者兩者同時(shí)均在適用的容差(見圖2和圖3)范圍內(nèi)，則滿足驗(yàn)收要求。
