[發明專利]一種基于工業傳感器信號分析及泄露識別的機械密封

在審

• 申請號: 202111034007.1
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113720553A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 王傳義;李華榮
• 申請（專利權）人: 上海朗瀚機電科技有限公司
• 主分類號: G01M3/28
• 分類號: G01M3/28;G05B19/05;G08B21/18
• 代理公司: 北京喆翙知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 胡文強

本發明公開的屬于工業密封技術領域，具體為一種基于工業傳感器信號分析及泄露識別的機械密封，包括集裝式機械密封與設在機械密封上的工業傳感器，所述工業傳感器為壓力傳感器，且工業傳感器與PLC控制器或工業計算機連接，所述壓力傳感器可以對包括集裝式機械密封內氣體和液體的流動所生成的壓力實時生成信號，由PLC控制器按照采集策略實施實時大量信號的采集，本發明采用對泄露敏感的傳感器和工業計算機或PLC結合，選擇合適信號采集策略和算法及邏輯分析運算將流體泄露的隨時間發生非穩態壓力過程采集并識別出來，并統計發生的次數及時長，從而給出判斷和報警，提高報警的時效性、準確性。

技術領域

本發明涉及工業密封技術領域，具體為一種基于工業傳感器信號分析及泄露識別的機械密封。

背景技術

機械密封廣泛應用于工業領域，用于流體介質在動力輸出、定量輸出以及輸送過程中的密封(避免泄露)。尤其是集裝式機械密封廣泛應用于螺桿泵在重要領域的流體介質輸送和定量。集裝式機械密封借助于動靜環表面的光滑耐磨，可以將流體介質密封住避免泄露，然而長時間使用所造成的磨損或者其他隨機因素，動靜環的密封表面可能損壞而導致流體介質的泄露，而造成系統故障或失效。

目前市場上對于機械密封的密封失效的在線監測有一些方法和手段，比如加裝流體傳感器、溫度傳感器等，但信號采集簡單、信號處理及算法簡單，監測系統本身不涉及信號數據的分析、邏輯運算等，所以檢測的有效性、實時性都有缺陷，而且準確性和可靠性比較低。然而泄露本身就是隨機發生的異常事件，通常是從一個穩定的狀態到另一個不穩定狀態的快速變化的過程，因此無法用具體而確定的指標去描述和定義，因此現有的辦法通常已經晚于泄露的發生，甚至晚于人工肉眼都可以發現泄露或系統故障已經發生。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于工業傳感器信號分析及泄露識別的機械密封，以解決上述背景技術中提出的檢測的有效性、實時性都有缺陷，而且準確性和可靠性比較低的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種基于工業傳感器信號分析及泄露識別的機械密封，包括集裝式機械密封與設在機械密封上的工業傳感器，所述工業傳感器為壓力傳感器，且工業傳感器與PLC控制器或工業計算機連接，所述壓力傳感器可以對包括集裝式機械密封內氣體和液體的流動所生成的壓力實時生成信號，由PLC控制器按照采集策略實施實時大量信號的采集，通過工業計算機或PLC的邏輯運算單元對信號進行多次處理得到結果，并根據預定算法對信號進行數據轉化和二次數據生成，在此基礎上進行數據的分析和整理，并與正常狀態下的數據進行對比，從而判定是否異常。

優選的，所述壓力傳感器的電流為4-20mA。

優選的，所述采集策略為根據具體應用設定檢測采集的節拍，0.1-1S采集一次壓力傳感器信號，采集后將信號電流直接轉換為數據。

優選的，所述預定算法為壓力傳感器規格*采集信號值/20-4＝壓力數據。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1)本發明采用對泄露敏感的傳感器和工業計算機或PLC結合，選擇合適信號采集策略和算法及邏輯分析運算將流體泄露的隨時間發生非穩態壓力過程采集并識別出來，并統計發生的次數及時長，從而給出判斷和報警，提高報警的時效性、準確性。

2)本發明能夠在機械密封的泄露過程產生間斷泄露或不穩定持續泄露狀態時能夠發現并識別，從而能夠警示人員立即處理，降低損失。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為本發明流體介質A輸出值波形圖；

圖3為本發明A泵輸出波動曲線圖一；

圖4為本發明A泵輸出波動曲線圖二；

圖5為本發明A泵輸出波動曲線圖三；