一种电磁泵性能测试装置的制作方法

本技术涉及电磁泵，具体为一种电磁泵性能测试装置。

背景技术：

1、三相圆柱型感应电磁泵作为一种依靠电磁感应原理实现介质驱动的特种输送设备，通过三相绕组线圈通电后产生交变磁场，与液态金属上的感应电磁相互作用，在液态金属上产生轴向推力，进而推动液态金属稳定流动。相较于传统机械传动式泵体，该类型电磁泵因无机械运动部件，具备运行可靠性高、长期运行过程中振动幅值小、噪音分贝低、维护周期长等显著优势。但为确保电磁泵在实际工况下的输送性能与设计计算结果一致，需在研发阶段及出厂前对其进行全面的性能测试，验证设计参数的准确性。

2、中国发明专利cn108361187a公开了一种电磁泵综合性能测试系统及其使用方法，可以对电磁泵不同功率不同系统阻力下流量扬程特性、电磁泵允许钠温、电磁泵不同功率下对液态金属钠的加热功率、电磁泵长期运行条件下的流量扬程等多种参数进行测试。然而，由于液态金属（如钠、钾、铅铋合金、汞等）的核心特点是常温下呈固态，需高温才能熔化并保持液态，因此，为验证电磁泵的性能，往往必须搭建昂贵、复杂、周期长的高温液态金属试验台架，这严重制约了电磁泵的研发效率和成本。同时，还会出现高温介质用仪表测量精度不高，可靠性差，导致测量数据不准的问题。

3、因此，亟需一种能够规避高温工况限制，实现快速、精准获取电磁泵性能，来验证设计计算准确性的电磁泵性能测试装置。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种电磁泵性能测试装置，无需高温液态金属，可快速、精准测得电磁泵轴向力性能参数，实现对电磁泵电气参数、轴向推力、材料特性等关联性能高效验证的目的，为电磁泵的设计优化与性能迭代提供可靠支撑。以解决现有三相圆柱型感应电磁泵性能测试中，依赖高温液态金属试验台架导致的试验成本高、周期长，以及高温环境下测量仪表精度低、可靠性差，无法准确验证设计计算准确性的问题。

2、本实用新型的另一个目的是通过试验管周向开口槽与可调式同轴支撑的组合创新，精准解决了电磁泵泵沟连接块的空间干涉问题。这种设计不仅能避开固定结构障碍，更通过两端支撑高度微调实现铝管与泵沟的同轴度校准，确保磁场分布均匀性。

3、为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种电磁泵性能测试装置，包括安装电磁泵的支座，非导磁性的良导电材料构成的试验管插入电磁泵的环形流道；试验管通过两端的支撑架与环形流道同轴设置；试验管尾端通过调节螺栓与力传感器固定连接。这种结构创造性的将非导磁良导电性的固态试验管与电磁泵流道同轴安装，并以刚性连接方式将试验管与高精度的力传感器通过调节螺栓直接耦合，成功将复杂的液态金属泵性能测试转化为精准的固态力学测量，从整体结构兼顾安装稳定性、测试精准性与操作便捷性，能低成本、高精度获取电磁泵轴向力性能数据。

4、优选的，试验管上设有三条周向开口槽，容纳环形流道内的连接块。试验管上的开口槽，既能避免试验管插入流道时与连接块发生结构干涉，确保试验管顺畅安装并维持与流道的同轴度，保障磁场均匀作用于试验管，又能防止因干涉导致的试验管局部挤压变形或受力偏移，避免径向分力干扰，确保轴向力无损耗传递至力传感器。同时，最大限度地保持了管体结构的对称性与刚度均匀性。

5、优选的，试验管与支撑架之间设有低摩擦系数的衬套；支撑架固定在支座上，支撑架与支座间设有调整垫片。低摩擦衬套可减少试验管滑动时的摩擦阻力，避免推力传递损耗；调整垫片能微调支撑架高度，精准保障试验管与环形流道的同轴度，二者协同配合以确保轴向力测量精准。

6、优选的，调节螺栓的截面为t形结构，肩部设有螺栓孔，与试验管固定连接；尾部为外螺纹螺杆，与力传感器通过螺纹精密配合。t形结构使得调节螺栓与试验管间有较大的接触面，并配合螺栓连接，提供了稳定的安装基准面和连接强度，精密的螺纹配合确保了力传递路径的刚性，同时该结构为整个测量系统提供了稳定、可重复的测量调零基准。

7、优选的，力传感器通过螺栓固定在传感器支撑上；调节螺栓与传感器支撑之间留有空隙。力传感器通过传感器支撑实现与试验管以及环形流道的同轴设置；预留空隙能避免传感器支撑对调节螺栓产生径向约束，防止干扰轴向力的传递。

8、优选的，力传感器具有拉压双向测量功能，与二次仪表连接。双向测量可覆盖电磁泵在正反向工况下的不同轴向力测试需求；连接二次仪表能实时显示、记录数据，提升测试效率与数据准确性。

9、优选的，试验管表面设有温度传感器，电磁泵绕组线圈上设有多个温度传感器，温度传感器与二次仪表连接。试验管温度监测可关联分析电阻率对推力的影响；绕组线圈温度监测能及时预警设备过热风险；二次仪表实现多点位温度同步监控，保障测试安全与数据完整性，既能为性能分析提供关键参数，也能在温度异常时及时预警，防止设备过热损坏。

10、优选的，支座上表面水平，下表面与地面焊接固定；支座的远离力传感器的一侧设有安全挡板。支座上表面水平，能为电磁泵、支撑架等上部部件提供平整稳定的安装基准，避免因安装面倾斜导致试验管与环形流道同轴度偏差，保障轴向力精准传递；下表面与地面焊接固定，连接刚性强、无松动风险，可杜绝测试中支座位移或振动，确保整体装置稳固，减少振动对力传感器数据的干扰；远离力传感器侧设安全挡板，能在试验管意外飞出时形成物理防护，保护操作人员与周边设备，且不影响传感器侧的调零、数据读取等操作，兼顾测试安全与操作便利性。

11、优选的，电磁泵通过电缆与变频电源连接，变频电源上设有多功能电表。变频电源可灵活调节供电电压、频率，模拟多工况测试环境；多功能电表能实时监测电压、电流、频率等电气参数，便于建立轴向力与电气参数的关联关系，支撑性能分析。

12、优选的，试验管为铝合金管。铝合金兼具优良导电性确保产生足够感应电磁力以模拟液态金属感应涡流，和非磁性避免干扰磁场确保轴向力精准的双重优势，同时具备成本低、易加工的工程实用性，便于开设周向开口槽适配连接块，显著提升机械强度与耐久性，使试验管在反复安装和高温测试条件下保持结构稳定，从而兼顾测量准确性与使用寿命。

13、本实用新型的有益效果如下：

14、本装置巧妙地通过测量“轴向力”这一核心机械量来直接反映电磁泵的“推力”性能，装置结构简单，操作便捷，作为一个前置的高效研发工具，极大地提升了研发效率，降低了前期试错成本，极具商业和工程价值。

15、采用常温状态下非磁性导电材料构成的试验管替代高温液态金属，省去复杂的高温液态金属循环系统，缩短测试周期，大幅降低测试成本。

16、采用高精度的力传感器和电表在常温下直接测量核心参数，避免了高温压力变送器测量精度不高和可靠性差的问题，提高了数据可靠性。

17、无高温、易燃液态金属风险，并通过安全挡板以及电气保护的多重防护系统确保操作安全，软件化控制降低人工干预，操作人员经简单培训即可上手，操作安全便捷。

18、集电、力、热参数测量于一体，并能通过改变相序和管材厚度进行多维度测试，为电磁泵的设计验证提供了全面、 准确的数据支持，功能全面，测得的数据丰富。 通过改变电磁泵的相序和试验管的厚度，可获得多组试验数据，能更好的验证设计的准确性。

19、通过更换不同外径、厚度的试验管，可适配不同内径的感应电磁泵，无需为不同型号泵体单独设计测试装置，适配性强。