我經常與泵所有者/操作員交談，他們質疑為什么給定泵的性能不符合制造商公布的性能曲線。當然，出現這個問題的原因有很長的列表，我將在本專欄中解釋潛在問題的列表。一個可能的答案是泵的性能很好，但可能是您沒有正確測量性能。   

最初，要了解在現場進行的泵性能測試（在所有者/運營商系統中進行的現場測試）很少像工廠測試那樣準確。分離通常是由于儀器的精度、校準計劃和放置造成的。其他相關因素是管道的尺寸和幾何形狀。此外，還有一長串項目，包括正確的計算、方法和補償/用于扭矩速度、大氣壓力、加速壓頭、溫度、比重、粘度、空氣夾帶、凈正吸頭可用的讀數（ NPSHa)、臨界淹沒、牛頓特性、摩擦損失和對特定基準點的高程校正。

此外，在測試設施中測試的泵將具有正確的設置、間隙和潤滑。他們還具有成為新人的積極好處。

壓力表和傳感器

除非另有說明，否則我將在本專欄中交替使用壓力表、數字表和傳感器。這些儀器以各種精度等級出售，更高的精度通常意味著更高的成本。商業和工業應用中使用的大多數儀表的精度明顯低于實驗室、精密或測試儀器。實驗室儀表在儀器范圍的整個范圍內可能精確到 +/- 0.05%，而大多數商業單位在讀數的 +/- 2% 范圍內做得很好，并且在整個范圍內可能更差。

準確度和精密度之間以及準確度和分辨率之間存在差異。僅僅因為數字儀表將壓力讀取到小數點后兩位（分辨率）并不意味著它是準確的。分辨率定義為傳感器能夠可靠檢測到的最小壓力變化增量。準確度定義為儀器讀數與實際真實壓力的接近程度。精度是一致和可重復測量的指標。讀取儀表的人以及刻度盤的大小（分辨率）也將是一個因素。表盤越小，分辨率越低，因此在準確讀取儀表時出現人為錯誤的可能性就越大。許多現場儀表盤的直徑為 1.5 到 2 英寸，而實驗室或測試設施的儀表可能為 16 英寸。觀察儀表的角度也將發揮作用。

注意：經常安裝不正確范圍的儀表。對于您期望測量的壓力，最好使用中等范圍或中間三分之一范圍的壓力表。嘗試在 0 到 200 磅每平方英寸 (psi) 的量規上測量 2 到 5 磅每平方英寸量規 (psig) 之間的差異是困難且不準確的。   

由于溫度變化、振動和脈動，服務/操作中的儀表將失去準確性。壓力測量也會受到“漂移”的影響，并且隨著時間的推移，需要考慮滯后因素以及不可重復性和非線性因素，這就是為什么還需要定期校準以保持準確讀數的原因。

測試實驗室儀表將按照嚴格的時間表定期進行校準，而現場的許多儀表將不會進行任何嚴格的校準或根本不會進行校準。向確實有正式校準時間表和程序的設施表示歉意和贊譽。

在哪里測量

儀器的放置會影響讀數。在理論和實踐中，制造商保證泵的性能（揚程和流量至少）在給定的公差范圍內。泵的壓差數據點是吸入和排放法蘭，但這些也是儀器無法準確報告的位置。在測試設施中，泵的吸入和排出壓力通常在距離法蘭至少兩個管道直徑處進行監測（越多越好），但我們仍然需要校正壓力（揚程）讀數以解釋摩擦損失這些短管段將基準點帶回法蘭。

由于再循環問題，特別是在泵曲線左側的工作點，吸入壓力可能會受到再循環問題的影響，從而導致讀數錯誤。無論您在哪里測量壓力，相應的液體速度分布都需要對稱。像量規抽頭的尺寸和輪廓以及相對于泵蝸殼幾何平面的位置這樣簡單的事情都會影響精度。

在計算揚程時，還必須補償儀表相對于泵基準平面的高度（正或負）。此外，還必須考慮液體的溫度和密度以及當地的大氣壓（海拔高度校正）。對于泵測試，基本標準液體是水，溫度為 68 F 或 20 C。如果水溫在 50 到 86 F（10 到 30 C）之間，則幾乎不需要補償溫度，因為誤差很小。

由于波登管彈性模量的變化，壓力表的精度會受到環境溫度的影響。通常不是問題，但在極端溫度變化的情況下，請與制造商核實范圍偏移值。

泵曲線

制造商公布的泵性能曲線（又名工廠曲線或價格手冊曲線）代表典型的液壓性能。由于已經說明的原因以及總方程式中存在鑄造和制造公差，您在現場的泵性能（更好或更差）會有所不同。制造商對泵進行測試并公布結果，作為對泵模型性能和準確性的驗證和保證。您還應該知道，大多數商業和工業泵都沒有單獨進行性能測試。制造商只是用公布的曲線說明具有相同設計、型號和尺寸的類似泵將在測試泵的某些規定公差范圍內運行。

大多數制造商會定期重新測試泵以重新驗證性能。公差范圍將由預期的泵服務和包括功率范圍在內的一些其他因素決定。這些一般公差通常在 +/- 2% 到 6% 之間，但可能會更高，具體取決于泵測試等級。對于商定的保證點，公差將更低。詳細信息在美國國家標準協會/液壓協會 (ANSI/HI) 標準 14.6 中定義。

制造公差

泵蝸殼/外殼和葉輪是鑄件。鑄造工藝固有的是尺寸和表面光潔度公差。與簡單的砂鑄件相比，熔模鑄造將產生明顯更好的尺寸和光潔度。當然，正如“投資”這個詞所暗示的那樣，它們也需要更高的成本。與具有粗糙表面光潔度的部件相比，具有光滑表面光潔度的葉輪和外殼由于摩擦更小而效率更高。除了鑄造公差外，還有制造/加工公差和光潔度。如果您每年要制造數千臺泵，那么隨著時間的推移和大批量將您的公差和光潔度保持在相同規格范圍內的能力是最重要的，也是優秀制造商的標志。

其他因素

低至 1% 的空氣夾帶會對泵的性能產生負面影響。粘度值即使低至 15 厘泊也會影響泵的全性能。您將需要根據液體粘度校正流量、揚程和效率。詳見 HI 標準 9.6.7（“粘度對泵性能的影響”）。

如果您不使用正確的比重將壓力轉換為水頭，則計算將不準確。流量計的放置和選擇的類型/技術將影響儀器的精度。明確遵循制造商的指示，了解儀表之前的直管數量，并注意某些儀表對方向敏感。便攜式儀表將對正確放置提出警告；您對速度流量曲線和液體流中是否存在固體的了解將是成功安裝的關鍵。

管道尺寸和幾何形狀通常會阻礙獲得測量精度。以減少占地面積為名，我經常看到緊鄰泵吸入口的 90 度管道彎頭和低閥門流量系數（Cv [高壓降]）的吸入過濾器，除了影響性能外，還會導致壓力和流量讀數不準確。我還目睹了超過每秒 10 到 15 英尺（每秒 3 到 4.6 米）的吸力側速度，在少數情況下甚至更高，這將導致壓力讀數不準確，因為儀表/傳感器無法感知速度壓頭的分量。

泵的性能取決于正確的操作間隙和設置。請參閱泵手冊和/或制造商以獲取這方面的指導。

速度是泵性能的關鍵因素。我不經常看到這個問題，但當我看到時，它會生動地留在我的腦海中。例如：變頻驅動器 (VFD) 設置或編程不正確、皮帶和滑輪尺寸設置錯誤、齒輪尺寸不正確、單相感應電機、調速器故障的渦輪機，以及在偏遠地區我看到柴油發電機頻率開關設置為在 60 次循環應用中運行 50 次循環。如有疑問，請測量速度以消除非高峰或非性能原因列表中的因素。

如果泵出現氣蝕，性能將受到不利影響。測量或計算凈正吸入壓頭 (NPSH) 余量，以確保泵在令人滿意的范圍內運行。泵將在系統曲線與泵曲線相交的地方運行。

在某些設施中，通常的做法是在關閉水頭處操作泵，即使是短時間“檢查泵的健康狀況”也是如此。由于再循環問題，由于溫度快速變化和無法補償速度壓頭，因此難以準確測量關閉壓頭（無流量）時的泵性能。我建議也許一些少量的流量將允許更準確的測試，當然，只是短暫的片刻。涉及的能量越多，我就越不推薦這種做法。與制造商核實是一個不錯的決定。