水泵性能综合评价方法及其实现的探讨

NO2B.2009责任编辑：FarmMachinery水泵的性能是用性能指标来衡量，以反映水泵各个侧面的功效。水泵的设计就是为使水泵满足一定的使用需求，在确定一组匹配合理的性能指标的基础上开展的。这组性能指标是理论上的，称之为设计值［1］。水泵的性能指标包括转速（N）、流量（Q）、扬程（H）、轴功率（P）和效率（η）等5个，其中转速是基准指标，即其他指标都是在规定转速下所要求的。当转速与设计值不一致，且在允许的范围内（误差应在规定转速的20%内［2，3］）时，则要对流量、扬程、轴功率和效率进行换算。由于受设计误差和生产过程等各方面的影响，水泵的实际性能指标值与设计值之间会有差距。水泵性能试验就是在测试出性能指标实际值的基础上，比较分析实际值与设计值之间的误差。如果误差在允许的范围内，该水泵的性能达到了预定的设计要求，否则没有达到预定的设计要求。其中在满足设计要求的前提下，允许误差又分为B级与C级两种，且B级要小于C级误差［2，3］。水泵性能试验仅是对个体进行评判，且在判定形成的过程中，需要计算出各个体性能指标的实际值。从这众多零散的个体性能及其指标中，可一定程度上感性地认识到水泵的整体性能及其指标的状态与差距，但却存在着模糊性和不确定性。而对于水泵生产企业的决策层和设计生产部门来说，希望能准确地对水泵的整体性能及其指标作出评判，明确影响因素，形成理性的认识，为保持或提高产品性能提供具体的可操作的依据。为此，就需要以个体性能及其指标为基础，挖掘出整体的性能及其指标，即作出综合评价［4］。2.1水泵性能综合评价的基本思想一个水泵生产企业所包含的水泵种类很多，产品的组成结构具有层次性。而不同类型的水泵，无论在设计还是生产上，它们既有相同之处，也存在着差别。对于领导决策者来说，仅需要对水泵的整体性能及其指标作出评判。而对于设计和生产部门来说，更希望的是对各种不同类型水泵的性能及其指标作出评判，这样才具有针对性，可操作。水泵最基本的分类是从设计原理上分，有离心泵、旋涡泵和潜水泵等；同一原理的水泵由于结构形式的不同，又可进行分类，例如离心泵可分为立式的、卧式的等；同原理同结构形式的水泵由于使用要求不同，又有型号上的差别［1］。因此，水泵分类体系的组成结构可分为5个层次，即个体层、型号层、结构层、原理层和整体层，如图1所示。而水泵性能试验仅有个体的性能及其指标，因此采用层次递推的思想，由低层逐级评价出高层的性能及其指标［5］。2.2水泵性能综合评价的基本内容水泵的性能是性能指标的集中反映，是对性能指标的设计值和实际值之间差距大小的一种判断，且根据差距大小把水泵的性能分为不合格泵、C级泵、B级泵［2，3］。因此，综合评价的内容包括2个方面。（1）以个体层的性能指标为基础，递推出型号层、结构层、原理层和整体层的性能指标或误差（转速是基准指标，不包含之列）。由于不同型号、不同结构和不同原理的水泵的目的与要求不同，性能指标之间的关系不一定是相同的，例如有的要求流量大、扬程低，有的则要求流量小、扬程高，即不同水泵的性能指标具有不可比性。因此递推出结构层、原理层和整体层的性能指标是毫无意义的。然而同原理水泵的允许误差是一致的，所以可用性能指标的设计值和实际值之间的误差来反映水泵性能［1］。对于整体水泵的允许误差，虽然不同原理水泵的允许误差不同，但由于不同水泵的允许误差都是对设计基金项目：江西省重点新产品研究项目———水泵性能试验微机自动处理系统（编号：200310707300）水泵性能综合评价方法及其实现的探讨刘超1白玲2（1.江西师范大学计算机信息工程学院2.江西农业大学理学院）［摘要］本文以充分挖掘水泵性能试验数据的内涵为目的，阐明了水泵性能综合评价的基本思想与内容，提出了水泵性能综合评价的计算方法与物理实现。［关键词］性能试验；水泵；综合评价1问题的提出图1水泵分类体系的层次结构2水泵性能综合评价的基本思想及其内容王庭茂技术设计与制造96责任编辑：NO2B.2009FarmMachinery与生产的约束，则具有可比性。（2）以各层的性能指标或误差为基础，对水泵性能进行分类，并计算出各性能类水泵的比例。3.1性能指标或误差的计算方法（1）型号层的性能指标和误差值。采用算术平均的方法统计同型号各个体水泵的性能指标的测试值，即Q軍x＝mi＝1ΣQ0i/mH軓x＝mi＝1ΣH0i/mP軈x＝mi＝1ΣP0i/mμ軈＝mi＝1Σμ0i/m其中Q軍、H軓、P軈、μ軈分别为某型号水泵在同一流量工作点（有13或15个点）流量、扬程、轴功率和效率的平均测试值，Q0i、H0i、P0i、η0i为i号水泵流量、扬程、轴功率和效率的测试值，i取1、2、..、m，m为某型号水泵试验的数量。根据水泵性能试验数据处理过程中测试值变换为实际值的方法可计算出该型号水泵性能指标流量（