[發明專利]一種離心泵汽蝕程度的實時評估方法及評估系統

有效

• 申請號: 202011465311.7
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112576537B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 張翮輝;常春平;游浩林
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;G06F17/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種離心泵汽蝕程度的實時評估方法，其特征在于，按照一定的時間間隔，依次循環進行以下步驟：

步驟1、確定離心泵的額定轉速n和葉輪的葉片數目Z，并計算獲得葉片通過頻率F：

F＝nZ/60 (1)

式中，F為葉片通過頻率，Hz；n為離心泵的額定轉速，r/min；Z為離心泵葉輪的葉片數目;

步驟2、按照固定的采樣頻率采集離心泵殼體壁厚最薄處的振動加速度信號;

步驟3、對振動加速度信號進行快速傅里葉變換，獲得不同振動頻率f所對應的振動加速度幅值A;

步驟4、依次在(1-p-q)F≤f≤(1-p+q)F、(1-g)F≤f≤(1+g)F和(1+p-q)F≤f≤(1+p+q)F這三個不同的振動頻率區間分別對振動加速度幅值A積分，并得到葉片通過頻率左區間積分值IA_L、葉片通過頻率區間積分值IA₀和葉片通過頻率右區間積分值IA_R：

式(2)～式(4)中，p的取值在0.07～0.1之間，q與g相等，q與g取值在0.03～0.05之間;

步驟5、以葉片通過頻率區間積分值IA₀為基準，分別計算并得到葉片通過頻率左區間積分相對值K_L和葉片通過頻率右區間積分相對值K_R：

K_L＝IA_L/IA₀ (5)

K_R＝IA_R/IA₀ (6)

式(5)和式(6)中的K_L和K_R分別為葉片通過頻率左區間積分相對值、葉片通過頻率右區間積分相對值，IA_L、IA₀和IA_R分別為步驟4獲得的葉片通過頻率左區間積分值、葉片通過頻率區間積分值和葉片通過頻率右區間積分值;

步驟6、由步驟5計算得到的葉片通過頻率左區間積分相對值K_L和葉片通過頻率右區間積分相對值K_R獲得離心泵汽蝕程度值C：

若或離心泵汽蝕程度值C＝0；

若離心泵汽蝕程度值C由下式計算：

式(7)中，K為葉片通過頻率左區間積分相對值K_L和葉片通過頻率右區間積分相對值K_R之和，b₁的取值在0.25～0.35之間，b₂的取值在0.8～1.2之間。

2.權利要求1所述的離心泵汽蝕程度的實時評估方法，其特征在于，所述一定的時間間隔，為處于1分鐘至30分鐘之間固定的時間間隔。

3.權利要求1所述的離心泵汽蝕程度的實時評估方法，其特征在于，步驟2所述的固定的采樣頻率為處于3倍葉片通過頻率F至10倍葉片通過頻率F之間的頻率值。

4.一種用于實現權利要求1-3任意一項所述的實時評估方法的離心泵汽蝕程度的實時評估系統，其特征在于：包括數據輸入模塊、數據采集模塊、數據存儲模塊、數據運算模塊和數據顯示模塊：

所述數據輸入模塊、數據采集模塊、數據運算模塊和數據顯示模塊均與數據存儲模塊相連；

數據輸入模塊用于人工輸入離心泵葉片通過頻率F的值；

數據采集模塊用于按照一定的時間間隔，以固定的采樣頻率實時采集離心泵殼體壁厚最薄處的振動加速度信號；

數據存儲模塊存儲數據輸入模塊、數據采集模塊、數據運算模塊提供的數據，并將離心泵汽蝕程度值C提供至數據顯示模塊；

數據顯示模塊用于實時顯示離心泵汽蝕程度值C的評估結果；

數據運算模塊通過數據存儲模塊獲得數據輸入模塊輸入的離心泵葉片通過頻率F的值以及數據采集模塊采集得到的離心泵殼體壁厚最薄處的振動加速度信號，并進行相關數據處理與運算，最終輸出計算得到的離心泵汽蝕程度C至存儲模塊。