[發明專利]用于識別旋轉組件缺陷的裝置

在審

• 申請號: 202211077347.7
• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115791176A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 阿里雷薩·阿扎法爾;蘭伯特·卡雷爾·范弗格特;科內利斯·哈爾姆·塔爾;卡里姆·高達;伊萊扎伯圖斯·馬爾賈爾斯
• 申請（專利權）人: 斯凱孚公司
• 主分類號: G01M13/045
• 分類號: G01M13/045;G01H1/00
• 代理公司: 北京智沃律師事務所 11620
• 代理人: 梁晨

一種用于在一組預定義缺陷之中識別旋轉組件的至少一個缺陷的裝置(1)包括：?獲取部件(2)，被配置為提取與每個預定義缺陷相關的頻率數據；?計算部件(3)，被配置為從每組的所述頻率數據形成第一頻譜特征；?振動傳感器(4)，被配置為測量至少一個振動信號以獲得至少兩個第二頻譜；?濾波器(5)，被配置為基于指數平滑算法對每個第二頻譜進行濾波，?處理部件(6)，被配置為：根據每個第二頻譜中的峰的突出性來選擇每個第二頻譜中的峰，如果選擇的峰不存在于預定義數量的連續第二頻譜中，則將選擇的峰設定為零，并且計算每個生成的第一頻譜特征與第二頻譜對應的概率。

技術領域

本發明涉及適用于檢測旋轉組件劣化的信號處理方法和裝置。

更特別地，本發明涉及對由這種旋轉組件引起的振動信號的處理。

背景技術

在若干工業領域中，由于當代電氣系統的復雜性及其主要與維護相關的操作成本的增加，系統監測和診斷變得重要。

為了降低這些成本，使用預測性維護來預測可能的故障，從而縮短諸如旋轉機器的系統的不可用時間。

這種機器的軸承最容易產生缺陷。因此，我們需要盡早檢測缺陷的開始(onset)。

特別地，隨著軸承劣化增加，軸承組件中的摩擦效應可能將轉矩從旋轉參照物傳遞到非旋轉參照物，這可能導致損壞。

由于不同類型的軸承缺陷產生有區別的振動曲線(profile)，因此診斷方法主要基于對由軸承中的缺陷引起的振動的分析。

因此，使用在與被監測的軸承相鄰的固定位置處的加速度計來檢測缺陷。

然而，由于感測到的振動中的低信噪比，可檢測性的準確度不令人滿意。

此外，軸承缺陷可能不會出現在預期頻率上。

因此，本發明的一個目的是基于振動信號的分析來提高缺陷檢測的準確度。

發明內容

出于此目的，根據第一方面，提供了一種在一組預定義缺陷之中識別旋轉組件(/旋轉組成部件)(rotating component)的至少一個缺陷的方法，包括以下步驟：

-提取與每個預定義缺陷相關的頻率數據，從而形成頻率數據的第一頻譜特征(spectrum signature)；

–在旋轉組件正在運行時測量至少一個振動信號，以獲得至少兩個第二頻譜；

-基于指數平滑算法對每個第二頻譜進行濾波，其特征在于，所述方法包括：

-根據每個第二頻譜中的峰的突出性選擇每個第二頻譜中的峰；

-如果選擇的峰不存在于預定義數量的連續第二頻譜中，則將選擇的峰設定為零，并且

-計算每個生成的第一頻譜特征與第二頻譜對應的概率。

換句話說，本發明首先使用至少兩種按順序(/連續)振動測量或將振動信號分塊(chunk)為至少兩個部分，這使得能夠降低兩個頻譜中的噪聲。

然后，通過根據當前測量和先前測量中的有效值(rms)的指數濾波值調整噪聲閾值來對每個第二頻譜進行濾波，從而降低噪聲。

為了進一步增加準確度，將第二頻譜與表征缺陷的每個第一頻譜進行比較。相似性越大，由該缺陷產生振動信號的概率越高。

在一個實施方式中，頻率數據包括每個預定義缺陷的諧波和邊帶(sidebands)。

所述數據被用于產生分配給預定義缺陷的第一頻譜。

在一個實施方式中，通過積分泄漏平均算法(integrative leaky averagealgorithm)來完成峰值選擇。