(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221097493 3.5 (22)申请日 2022.08.15 (71)申请人 浙江理工大 学 地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区 白杨街道 2号大街9 28号 (72)发明人 李昳　赵祥云　庄龙　 (74)专利代理 机构 杭州九洲专利事务所有限公 司 33101 专利代理师 王之怀　王洪新 (51)Int.Cl. F04D 15/00(2006.01) F04D 13/06(2006.01) F04D 29/42(2006.01) H04N 7/18(2006.01) (54)发明名称 一种可施加外源激励的离心泵可视化实验 台 (57)摘要 本发明涉及一种振动试验设备。 目的是提供 一种可施加外源激励的离心泵可视化实验台， 该 实验台应能对施加可控外源激励的离心泵流动 机理进行研究， 并且具有系统运行稳定、 可对离 心泵进行摄影的特点。 技术方案是一种可施加外 源激励的离心泵可视化实验台， 包括控制中心； 其特征在于： 该实验台还包括通过管道依次布置 且首尾循环贯通的搅拌罐、 第一压力传感器、 由 往复机构驱动的离心泵、 第二压力传感器以及电 磁流量计， 还包括对所述离心泵摄像的高速摄像 机； 所述电磁流量计、 第一压力传感器、 离心泵以 及第二压力传感器分别通过数据线电导通所述 控制中心； 所述离心泵的泵壳采用透明材料制 成， 以利于泵内流动物体的摄 像。 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 115355178 A 2022.11.18 CN 115355178 A 1.一种可施加外源激励的离心泵可视化实验台， 包括控制中心(7)； 其特征在于： 该实 验台还包括通过管道依次布置且首尾循环贯通的搅拌罐(1)、 第一压力传感器(3)、 由往复 机构(6)驱动的离心泵(5)、 第二压力传感器(4)以及电磁流量计(2)， 还包括对所述离心泵 摄像的高速摄像机(9)； 所述电磁流量计、 第一压力传感器、 离心泵以及第二压力传感器分 别通过数据线电导通所述控制中心； 所述离心泵的泵壳采用透明材料制成， 以利于泵内流 动物体的摄 像。 2.根据权利要求1所述的可施加外源激励的离心泵可视化实验台， 其特征在于： 所述往 复机构包括固定在实验台(7)的变频电机(6.5)、 由变频电机通过齿轮箱驱动的曲柄连杆机 构以及可直线滑动地定位在实验台上且两端分别连接曲柄连杆机构以及离心泵的第二连 杆(6.4)。 3.根据权利要求2所述的可施加外源激励的离心泵可视化实验台， 其特征在于： 所述第 二连杆与固定在实验台的滑套( 6.6)滑动配合， 并且一端与曲柄连杆机构中的第一连杆 (6.3)铰接， 另一端与离心泵的连接 板(6.7)固定 。 4.根据权利要求3所述的可施加外源激励的离心泵可视化实验台， 其特征在于： 所述离 心泵通过一夹具可滑动地定位在实验台上； 所述夹具包括位于离心泵左侧的前支架板 (5.1)、 位于离心泵右侧的后支架板(5.2)以及施力于连接所述前支架板与后支架板从而将 离心泵夹紧的若干 螺杆组件(5.6)。 5.根据权利要求4所述的可施加外源激励的离心泵可视化实验台， 其特征在于： 所述前 支架板、 后支架板分别通过所述螺杆组件固定着若干支脚板， 所述支脚板通过导轨滑块组 件可滑动地定位在实验台上。 6.根据权利要求5所述的可施加外源激励的离心泵可视化实验台， 其特征在于： 所述前 支架板上开设有圆形窗口(5.1 1)， 以便于对离心泵 进行摄像。 7.根据权利要求6所述的可施加外源激励的离心泵可视化实验台， 其特征在于： 所述高 速摄像机通过三角支 架支撑， 置于离心泵正前 方， 镜头对准离心泵转轴中心位置 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115355178 A 2一种可施加外源激励的离心泵可视化实验台 技术领域 [0001]本发明涉及一种振动试验设备， 尤其是离心泵可视化实验台。 背景技术 [0002]深海矿产资源常位于大洋深处， 采矿过程中海面船只易受到恶劣海况的影响； 同 时深海采矿的水力提升管路系统在运行过程中， 极易受到海洋内部的波流影响， 进而产生 涡激振动现象。 因此深海采矿提升设备在运行过程中常处于振动环境运行。 目前针对离心 泵振动问题的研究， 没有从纯粹外源振动的角度进 行研究。 因此， 研发一套能施加可控外源 激励的离心泵实验台有着非常重要的科 学意义和实用价 值。 发明内容 [0003]本发明的目的是克服上述背景技术中的不足， 提供一种可施加外源激励的离心泵 可视化实验台， 该实验台应能对施加可控外源激励的离心泵流动机理进行研究， 并且具有 系统运行 稳定、 可对离心泵 进行摄影的特点。 [0004]本发明提供的技术方案是： 一种可施加外源激励的离心泵可视化实验台， 包括控 制中心； 其特征在于： 该实验台还包括通过管道依次布置且首尾循环贯通的搅拌罐、 第一压 力传感器、 由往复机构驱动的离心泵、 第二压力 传感器以及电磁流量计， 还包括对所述离心 泵摄像的高速摄像机； 所述电磁流量计、 第一压力 传感器、 离心泵以及第二压力 传感器分别 通过数据线电导通所述控制中心； 所述离心泵的泵壳采用透明材料制成， 以利于泵内流动 物体的摄 像。 [0005]所述往复机构包括固定在实验台的变频电机、 由变频电机通过齿轮箱驱动的曲柄 连杆机构以及可直线滑动地定位在实验台上且两端分别连接曲柄连杆机构以及离心泵的 第二连杆。 [0006]所述第二连推杆与固定在实验台的滑套滑动配合， 并且一端与曲柄连杆机构中的 第一连杆铰接， 另一端与离心泵的连接 板固定。 [0007]所述离心泵通过一夹具可滑动地定位在实验台上； 所述夹具包括位于离心泵左侧 的前支架板、 位于离心泵右侧的后支架板以及施力于所述前支架板与后支架板从而将离心 泵夹紧的若干 螺杆组件。 [0008]所述前支架板、 后支架板分别通过所述螺杆组件固定着若干支脚板， 所述支脚板 通过导轨滑块组件可滑动地定位在实验台上。 [0009]所述前支 架板上开设有圆形窗口， 以便 于对离心泵 进行摄像。 [0010]高速摄像机通过三角支架支撑， 置于离心泵正前方， 镜头对准离心泵转轴中心位 置。 [0011]本发明的工作原理是： 设备启动后， 可通过变频器调节往复机构变频电机的转速， 为离心泵提供稳定可控的外源激励， 通过往复运动频率和运动周期大小的排列组合能够模 拟不同环境下 的振动工况。 在系统运行过程中， 进出 口压力传感器与电磁流量计将所测得说　明　书 1/3 页 3 CN 115355178 A 3