一种用于离心泵振动监测与故障预警的装置及方法

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	一种用于离心泵振动监测与故障预警的装置及方法
	邓林峰; 赵荣珍; 杨军虎; 杨超; 户文刚; 张琛
	2020-04-17
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2020-04-17
授权国家	中国
专利类型	授权发明
摘要	本发明公开了一种用于离心泵振动监测与故障预警的装置及方法。其中，离心泵的振动状况采用压电式振动加速度传感器进行拾取，并通过多通道数据采集卡输入主计算机形成离心泵振动信号。利用该装置进行振动监测与故障预警的方法，包括：模拟离心泵故障，采集故障信号；对故障信号进行消噪处理；对消噪信号进行特征提取；建立离心泵故障特征向量；运行离心泵机组，将振动传感器采集来的信号同样进行消噪处理和特征提取，得到对比特征向量，与模拟特征向量对比得出离心泵的对应测点是否出现故障。本发明具有成本低、易实施、通用性强的特点，预警结果简洁明了，提高了离心泵故障预警的准确性和效率。
申请日期	2018-01-09
优先权日	2018-01-09
预估到期日	2038-01-09
语种	中文
专利状态	授权
申请号	CN201810018024.8
公开（公告）号	CN108361207B
IPC 分类号	F04D15/00
专利代理人	汤东凤
代理机构	北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
CPC分类号	F04D15/0077 ; F04D15/0088
权利要求	1.一种用于离心泵振动监测与故障预警的方法，其特征在于：用于离心泵振动监测与故障预警的装置包括离心泵泵体、联轴器、电机、振动传感器、数据采集卡、处理主计算机；离心泵泵体上安装有旋转轴，旋转轴的两端由滚动轴承支撑，旋转轴通过联轴器连接电机，离心泵泵体、滚动轴承和基座上分别安装有振动传感器，振动传感器连接数据采集卡，数据采集卡连接处理主计算机；所述振动传感器为压电式振动加速度传感器；所述振动传感器通过磁力座进行固定；所述数据采集卡为多通道输入的异步数据采集卡；离心泵振动监测与故障预警的方法按照以下步骤进行： a.模拟离心泵故障，采集故障信号模拟离心泵的典型轻微故障，利用振动传感器获取振动加速度信号，通过数据采集卡将振动加速度信号送入处理主计算机，形成故障信号文件fault.txt； b.对步骤a中的故障信号进行消噪处理将存储在故障信号文件fault.txt中的振动信号表示为x(n)，采用广义数学形态滤波器处理x(n)的表达式为：其中， (xΘh)(n)＝min[x(n+m)-h(m)]， n＝0,1,…,N-1，m＝0,1,…,M-1，h(n)是定义在H＝{0,1,…,M}上的结构元素，N≥M； c.对步骤b中得到的消噪信号s(n)进行特征提取对消噪信号s(n)计算振动峰峰值C1、振动均方根值C2、振动峭度C3三个时域特征，其表达式分别为：其中，Ni为s(n)的极值点个数，sext(j)为s(n)的局部极值点， d.建立离心泵故障特征向量使用步骤c中的C1、C2、C3构造故障状态特征向量C，C＝[C1,C2,C3]，将4个振动传感器采集到的故障信号处理后得到4个故障状态特征向量C，构造离心泵故障状态特征向量将F保存在文件vector.txt中； e.运行离心泵机组，将振动传感器采集来的信号按照步骤b和步骤c进行处理，得到对比特征向量C′＝[C′1,C′2,C′3]，将C′与步骤d中得到的C进行比对，若(C′1≥C1)∨(C′2≥C2)∨(C′3≥C3)＝1成立，则离心泵的对应测点出现故障；不成立则离心泵的对应测点运行正常。
引用专利	CN103629122A;CN106092565A;CN1920511A;CN205067090U;CN2926582Y;DE102012205845A1;JP2013101145A
被引用专利数量	0
简单法律状态	有效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/108602
专题	机电工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	邓林峰,赵荣珍,杨军虎,等. 一种用于离心泵振动监测与故障预警的装置及方法[P]. 2020-04-17.