[發明專利]旋轉機械的軸的烈度分析裝置及方法

在審

• 申請號: 201210263991.3
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102854006A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: C·卡;V·B·基尼;S·K·戴夫
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 謝攀;李浩

技術領域

本公開總體上涉及監視和控制系統。更具體地，本發明涉及旋轉機械的軸的烈度(severity)分析裝置和方法。

背景技術

幾乎所有類型的旋轉機械都包括軸。軸可用于將來自旋轉動力源的機械動力傳遞至適當的載荷。旋轉動力源可包括電動機或煤氣發動機和渦輪機。旋轉機器可具有單個軸或例如通過齒輪或皮帶傳動機制而耦合在一起的多個軸。根據它的用途，旋轉機器中的軸的故障可能是危險的并導致重大的維護和安全問題。

在很多情況下，軸的故障在其起初可能引起極小影響，但如果沒有及時地校正的話會引起更為嚴重的損壞。例如，由于應力而裂縫的軸可能不會使其關聯機器的操作停止。然而，如果該機器繼續操作而不進行適當的維護的話，則該裂縫會導致完全的破裂，這會破壞機器的其它部分或機器周圍的組件。

發明內容

本公開提供了一種旋轉機械的軸的烈度分析裝置及方法。

在第一實施例中，該方法包括接收表示操作過程中機器的軸所產生的物理振動的一個或多個振動信號。所述方法還包括確定軸的旋轉速度。所述方法進一步包括基于所述軸的速度識別所述振動信號的一組或多組頻率分量。每組頻率分量與所述軸的操作特性相關聯。此外，所述方法包括基于在每組頻率分量中頻率分量的相對能級確定所述軸的一個或多個健康指示器(health?indicator)。

在第二實施例中，一種裝置包括至少一個接口，其配置成接收表示操作過程中機器的軸所產生的物理振動的一個或多個振動信號。所述裝置還包括至少一個處理單元，其配置成確定軸的旋轉速度并且基于所述軸的速度識別所述振動信號的一組或多組頻率分量。每組頻率分量與所述軸的操作特性相關聯。所述至少一個處理單元還配置成基于在每組頻率分量中頻率分量的相對能級來確定所述軸的一個或多個健康指示器。

在第三實施例中，一種計算機可讀介質包含計算機程序。所述計算機程序包括用于接收表示操作過程中機器的軸所產生的物理振動的一個或多個振動信號的計算機可讀程序代碼。所述計算機程序還包括用于確定軸的旋轉速度的計算機可讀程序代碼。所述計算機程序進一步包括用于基于所述軸的速度識別所述振動信號的一組或多組頻率分量的計算機可讀程序代碼。每組頻率分量與所述軸的操作特性相關聯。此外，所述計算機程序包括用于基于在每組頻率分量中頻率分量的相對能級確定所述軸的一個或多個健康指示器的計算機可讀程序代碼。

其它技術特征，本領域技術人員可很容易地由以下的附圖、說明書和權利要求獲知。

附圖說明

為了更完整地理解本公開和它的特征，結合附圖，參考下述說明，其中：

圖1圖示了根據本公開的示例性烈度分析系統；

圖2和3圖示了根據本公開的軸的示例性總體振動級和示例性操作特性；

圖4圖示了根據本公開確定軸的一個或多個健康指示器的示例性過程；

圖5圖示了根據本公開的示例性振動烈度分析儀；以及

圖6圖示了根據本公開的軸的示例性健康指示器。

具體實施方式

由圖1至6，如下所述，以及用于說明本專利文件中本發明原理的各種實施例，僅用于說明而不能以任何方式解釋為限制本發明的范圍。本領域技術人員可理解本發明的原理可以在任何類型的適當安排的設備或系統中得以實施。

圖1圖示了根據本公開的示例性烈度分析系統100。如圖1所示，系統100包括振動烈度分析儀102，其用于分析在操作過程中機器106的一個或多個軸104所產生的物理振動。例如，分析儀102可接收來自物理耦合至機器106的一個或多個振動換能器110和/或轉速計108的信號。所述分析儀102然后可以分析接收到的信號來確定機器106或它的軸104的健康或操作狀態。

轉速計108測量軸104的旋轉速度并產生指示所測量旋轉速度的信號。轉速計108可代表任意適當類型的裝置。例如，轉速計108可包括安裝在機器的外殼上的耦合線圈，其與另一個線圈、磁鐵、或安裝在軸104上的其它電磁結構一起作用，以隨著軸104的每一次旋轉產生短的電脈沖。在其他實施例中，轉速計108可在所述分析儀102或其他裝置內實施，例如通過使用軟件指令。在這些實施例中，所述分析儀102或其它裝置可間接確定軸104的旋轉速度，例如通過使用從換能器110接收的信號來估計軸104的速度。