用于旋轉機械的基于規則的診斷設備和方法技術

本發明專利技術涉及用于旋轉機械的基于規則的診斷設備和方法。一種方法，包括獲得(202)與具有一個或多個部件的機器(104)相關聯的信息，其中所述信息包括與該一個或多個部件相關聯的多個規則(108)。該方法還包括接收(206)該機器的振動水平的測量，并基于所述測量，來為與該一個或多個部件相關聯的一個或多個特征生成(208)一個或多個特征值。該方法進一步包括基于該一個或多個特征值和所述規則來為該一個或多個部件確定(210)部件相關的狀況。此外，該方法包括提供(212)識別了部件相關的狀況的指示符。

【技術實現步驟摘要】

本公開一般地涉及控制系統。更特別地，本公開涉及。
技術介紹
執行某種類型物理工作的機械通常生成作為它的操作的函數的物理振動。例如，由于電動馬達的軸的較小水平的不平衡、電動馬達的軸相對于其負載的未對準、或由磨損所引起的過量的軸承間隙，電動馬達可生成振動。甚至可以生成馬達的電樞相對于馬達的勵磁繞組的徑向變化。在很多情況下，希望馬達或其它旋轉機械在其正常操作期間生成一定水平的振動。然而，由于各種原因，例如由于長期使用引起它的部件中的一個或多個其部件的故障或磨損，能經受增加的振動水平。 用于監測旋轉機器的健康的傳統技術已經包括振動監測、聲音或噪音特征分析、馬達電流特征分析、和油分析。然而，機器可明顯彼此不同地起作用，即使是那些具有相同構造、型號和制造時間的機器。這可歸因于多種因素，例如制造、安裝或測量誤差以及操作條件上的差異。因而，用于監測旋轉機器的健康的傳統技術通常已經是不夠的。
技術實現思路
本公開提供一種。在第一實施例中，一種方法包括獲得與具有一個或多個部件的機器相關聯的信息，其中所述信息包括與該一個或多個部件相關聯的多個規則。該方法還包括接收該機器的振動水平的測量，并基于所述測量，來為與一個或多個部件相關聯的一個或多個特征生成一個或多個特征值。該方法進一步包括基于該一個或多個特征值和所述規則來為該一個或多個部件確定部件相關的狀況。此外，該方法包括提供識別了部件相關的狀況的指示符。在第二實施例中，一種設備包括至少一個存儲器單元，所述存儲器單元被配置成存儲與具有一個或多個部件的機器相關聯的信息，其中所述信息包括與機器的部件相關聯的多個規則。該設備還包括至少一個處理單元，所述處理單元被配置成接收該機器的振動水平的測量。該至少一個處理單元還被配置成基于所述測量，來為與該一個或多個部件相關聯的一個或多個特征生成一個或多個特征值。該至少一個處理單元被進一步配置成基于該一個或多個特征值和所述規則來為該一個或多個部件確定部件相關的狀況。此外，該至少一個處理單元被配置成提供識別了部件相關的狀況的指示符。在第三實施例中，一種計算機可讀介質體現了計算機程序。該計算機程序包括用于獲得與具有一個或多個部件的機器相關聯的信息的計算機可讀程序代碼，其中所述信息包括與該一個或多個部件相關聯的多個規則。該計算機程序還包括用于接收該機器的振動水平的測量，并基于所述測量，來為與該一個或多個部件相關聯的一個或多個特征生成一個或多個特征值的計算機可讀程序代碼。該計算機程序進一步包括用于基于該一個或多個特征值和所述規則來為該一個或多個部件確定部件相關的狀況的計算機可讀程序代碼。此夕卜，該計算機程序包括用于提供識別了部件相關的狀況的指示符的計算機可讀程序代碼。根據以下附圖、描述和權利要求，其它技術特征對于本領域技術人員可以是容易明白的。附圖說明為了更完整地理解本公開，現在結合附圖對以下說明進行參考，其中圖I說明了依據本公開的示例基于規則的診斷系統(RBDS)；圖2說明了依據本公開的用于使用一個或多個規則來進行振動分析的示例過程；圖3到圖8說明了依據本公開的用于在不同類型的旋轉機械的情況下識別特定類 型的故障的示例過程；以及圖9到圖11說明了依據本公開的用于不同類型的旋轉機械的示例健康指示符。具體實施例方式下面所討論的圖I到圖11，以及用于描述本專利文獻中的本專利技術的原理的各種實施例僅是為了說明，并且不應當以任何方式被解釋為限制本專利技術的范圍。本領域技術人員將理解的是，可以以任何類型的合適布置的裝置或系統來實現本專利技術的原理。圖I說明了依據本公開的示例基于規則的診斷系統(RBDS) 100。如圖I中所示出的，RBDS 100包括基于規則的診斷分析器102，其分析表示機器104在其操作期間的物理振動的信號。例如，分析器102可以接收來自與機器104物理耦合或以其它方式相關聯的一個或多個振動換能器106的信號，并分析所接收的信號，以確定機器104的健康或操作狀態。作為特定的例子，分析器102可以測量由機器104的一個或多個部件所生成的振動水平，依據各種規則108來為至少一個部件確定部件相關的狀況，并輸出任何被識別的部件相關的狀況。幾乎全部機器都包括一起起作用來執行機器的預期目的的多個部件。例如，離心泵可以包括一個或多個軸、用于在框架或外殼中支持軸的軸承、用于向要被抽吸的材料提供原動力的葉輪、以及用于向該泵傳遞功率的齒輪箱。這些部件中的每一個部件可具有由于各種因素而減小的操作壽命，各種因素比如是操作參數上的改變或與其它機器的交互。任何部件中的故障可導致該部件可靠性的損失。如果該故障不被維修，則它可潛在地對機器中的其它部件，以及對耦合至該機器的其它機器的部件引起二次損壞。如果不以及時的方式進行檢測和校正，則可導致機械的災難性故障。因此，機器104的各個部件中的故障校正可對于減小由機器104在其操作期間所引起的損壞的水平和程度是有用的。可以測量機器104的振動水平，以確定機器104的狀況或健康。然而，由機器所生成的振動水平的傳統分析可能是相對復雜的。例如，機器可以包括許多部件，每一個部件可貢獻由機器在其操作期間所生成的總振動水平的一小部分。因此，盡管特定的部件可能對于機器的操作是關鍵的，但該特定部件中的故障可貢獻由機器在其操作期間所生成的總振動水平中的相對小的部分。作為另一個例子，依據機器自身外部的各種因素、機器的振動特征可顯著地變化，該各種因素比如是機器正操作的環境、由機器所驅動的負載的類型、或者驅動該機器的電源。在許多情況下，傳統的振動分析技術可受限于它們所提供的信息的質量。例如，傳統的振動分析技術可以試圖識別未相對于基線信號測量被標準化的特征。同樣地，傳統的技術基于絕對值和閾值，并且不必須基于機器可能遇到的特定因素。因此，傳統的技術通常不生成關于機器的任何故障已如何進展的信息。它們通常僅在超過某些閾值時生成信息。而且，這些傳統的技術通常使用對于對振動分析不熟練的用戶難以理解的規則。此外，許多傳統的技術不提供可容易配置的規則或閾值。另外，傳統技術常常不提供部件相關的狀況指示符，比如涉及機器的特定部件的那些指示符。依據本公開，RBDS 100提供了可配置的規則，該可配置規則依據它們的各個部件來隔離由機器所生成的振動信號。RBDS 100還依據與每個部件相關聯的一個或多個特征，為機器104的部件確定部件相關的狀況。因此，不是傳統機器分析技術上的專家的RBDS100的操作者可以降至機器的部件級來識別機器104中的潛在故障。而且，機器診斷技術上有見識的其他人可以配置、改編、或改變RBDS 100的規則108，以便為了與各種類型和類別的機器一起使用而修整它的操作。機器104表示可能期望振動分析的任何裝置。機器104的例子可以包括在其操作期間可以生成物理振動的電動渦輪機、燃氣渦輪機、或蒸汽渦輪機、風扇、泵、發電機、葉輪 或任何其它裝置。機器104可以包括一起起作用來提供由機器104所提供的功能的多個部件。例如，電動馬達可以包括其上安裝了電樞的軸、用于容納一個或多個勵磁繞組的外殼、以及在相對外殼的相對固定的位置上保持該軸的軸承。這些部件中的每一個部件在操作期間可以生成其自身的各個振動特征。因此，對于被分析器102所分析的每一個機器104，可以生成隸屬函數或其它函本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種方法，包括：獲得(202)與具有一個或多個部件的機器(104)相關聯的信息，其中所述信息包括與該一個或多個部件相關聯的多個規則(108)；接收(206)該機器的振動水平的測量；基于所述測量，來為與該一個或多個部件相關聯的一個或多個特征生成(208)一個或多個特征值；基于該一個或多個特征值和所述規則來為該一個或多個部件確定(210)部件相關的狀況；以及提供(212)識別了部件相關的狀況的指示符。

【技術特征摘要】
2011.06.22 US 13/1665241.一種方法，包括 獲得(202)與具有一個或多個部件的機器(104)相關聯的信息，其中所述信息包括與該一個或多個部件相關聯的多個規則(108)； 接收(206)該機器的振動水平的測量； 基于所述測量，來為與該一個或多個部件相關聯的一個或多個特征生成(208) —個或多個特征值； 基于該一個或多個特征值和所述規則來為該一個或多個部件確定(210)部件相關的狀況；以及 提供(212)識別了部件相關的狀況的指示符。2.權利要求I的方法，進一步包括 識別與所述規則中的一個規則相關聯的一個或多個閾值(109);以及 在存儲器(112)中存儲所述規則和該一個或多個相關聯的閾值。3.權利要求I的方法，進一步包括 確定(204)用于該機器的基線振動水平； 其中確定部件相關的狀況包括通過使用該基線振動水平來確定部件相關的狀況。4.一種設備,包括 至少一個存儲器單元(112)，被配置成存儲與具有一個或多個部件的機器(104)相關聯的信息，其中所述信息包括與該一個或多個部件相關聯的多個規則(108);以及至少一個處理單元(114)，可操作成 接收該機器的振動水平的測量； 基于所述測量，來為與該一個或多個部件相關聯的一個或多個特征生成一個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C·卡，
申請(專利權)人：霍尼韋爾國際公司，
類型：發明
國別省市：