[發明專利]氣體離心機轉速和摩擦功耗測量的分頻方法

無效

• 申請號: 201210141234.9
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN102662076A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 賈黨平
• 申請（專利權）人: 陜西精進測控設備有限公司
• 主分類號: G01P3/48
• 分類號: G01P3/48;G01M99/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 徐平

技術領域

本發明涉及一種氣體離心機轉速和摩擦功耗測量的分頻方法，具體而言，涉及適用于國產氣體氣體離心機轉速和摩擦功耗測量過程中為了保證測量精度而確定分頻的方法。

技術背景

目前，國內核燃料廠測量國產氣體離心機的轉速，通常是通過安裝在氣體離心機上的測速傳感器，將離心機旋轉產生的周期變化的特性轉化為正弦波電信號，然后讀取一定時間間隔T內周期信號的變化的次數N，計算出頻率信號f=N/T=N*f_晶振/n_計數值，然后轉換成氣體離心機轉速和摩擦功耗。由于f_晶振是個定值，那么當N固定不變時，頻率f和計數值n成反比。所以，如何確定N是測量氣體離心機轉速和摩擦功耗的關鍵，直接影響測量的精度和速度。

國產氣體離心機一般都是在其轉子上均勻分布六個凸點，當氣體離心機轉動一周時，測速傳感器將會輸出六個連續的正弦波信號，如圖1所示，但由于轉子的六個凸點在機械加工時因為加工誤差，六個凸點不能完全均勻分布在一個圓周上，所以會產生6個周期有差異的正弦波信號，如果測量氣體離心機轉速時只讀取一個正弦波的周期，這樣測量誤差會很大，使得測量精度和速度大大降低。

發明內容

本發明提供了一種氣體離心機轉速和摩擦功耗測量的分頻方法，主要解決了現有方法無法快速精確的測量離心機的轉速，從而為工藝運行人員在事故處理或離心機的性能分析時，提供可靠的參考依據的問題。

本發明的具體技術解決方案如下：

該氣體離心機轉速和摩擦功耗測量的分頻方法，具體是對離心機轉子轉速進行測量并采集正弦波信號，采集周期為6N個轉動周期，N為自然數；所述轉動周期是指離心機轉子上6個凸點中，任意相鄰兩個凸點經過同一位置所需的時間。

當離心機處于升周工況時，采集周期為6N個轉動周期，N=1。升周工況是指離心機上電后不斷加速運行的過程，以一般離心機來講，其升周是指轉速在從0轉/秒向1500轉/秒上升的過程，但本發明并不限于該周期和轉速。

當述離心機處于正常工況時，采集周期為6N個轉動周期，N≤2。正常工況是指離心機達到額定功率后以恒速運動的過程，以一般離心機來講，其1550轉/秒的速度穩定運行即為正常工況，但本發明并不限于該周期和轉速。

當述離心機進行摩擦功耗測量時，采集周期為6N個轉動周期，N≥10。離心機進行摩擦功耗測量具體是指離心機斷電并開始降周，在固定時間間隔內讀取兩次信號頻率，但本發明并不限于該周期和轉速。

本發明的優點在于：

本發明提供的氣體離心機轉速和摩擦功耗測量的分頻方法，是以6的或6的倍數進行分頻，即延展周期連續測量6個或6的倍數個正弦波信號的周期，完全消除了因為氣體離心機轉動一周所產生6個周期有差異的正弦波信號的誤差，提高了測量精度和速度。

附圖說明

圖1為測速傳感器輸出六個連續正弦波圖；

圖2為6分頻和12分頻正弦波圖；

圖3為6分頻和126分頻正弦波圖.

具體實施方式

根據本發明的內容，以下進行詳細說明：

該氣體離心機轉速和摩擦功耗測量的分頻方法，具體是對離心機轉子轉速進行測量并采集正弦波信號，采集周期為6N個轉動周期，N為自然數；所述轉動周期是指離心機轉子上6個凸點中，任意相鄰兩個凸點經過同一位置所需的時間。以下分工況進行說明：

升周工況，離心機上電后不斷加速運行，轉速在從0轉/秒不斷地往1500轉/秒上升，測速傳感器輸出的信號頻率比較低，為了能夠盡快的測量到頻率信號，需要將分頻值設置為最低的6分頻，如圖2所示，這樣就能以最快的速度，準確的測量到離心機的轉速。

正常工況，氣體離心機繼續不斷地加速運行，達到額定功率后，以1550轉/秒的速度穩定運行。此時，準確的測量氣體離心機轉速和摩擦功耗，可以避免誤報對生產造成不必要的損失，同時快速的測量氣體離心機轉速和摩擦功耗，能夠為工藝運行人員爭取更多的時間處理事故。如果以1500轉/秒的速度運行，周期信號變化1次計算，信號頻率為9000Hz，采集一臺離心機的轉速信號所用的時間是1/9000秒，根據目前核燃料廠生產規模，我們采用較低的6分頻或較小的6的倍數進行分頻比設定，如圖2所示，完全可以滿足氣體離心機轉速測量。

進行摩擦功耗測量時，離心機斷電，開始降周，在固定時間間隔內讀取兩次信號頻率，計算摩擦功耗測量值，由于對摩擦功耗測量值精度要求特別高，所以對頻率測量要求的精度必須更高。只要能夠滿足時間要求，頻率測量的分頻值越大，頻率測量的精確度就越高。根據生產的實際情況，本發明提出，進行摩擦功耗測量時，氣體離心機轉速和摩擦功耗測量的分頻值應設置的更高，這樣測量精度會更高，我們必須采用較高的6的倍數進行分頻比設定，如圖3所示，以滿足氣體離心機摩擦功耗測量精度要求。