專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)裝置的壓力診斷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)的主題總體涉及旋轉(zhuǎn)裝置，并且更具體地涉及旋轉(zhuǎn)裝置組件的診斷技術(shù)。 具體地，本發(fā)明涉及基于壓力的診斷，該診斷用于監(jiān)控對(duì)流體操作的組件的磨損。
背景技術(shù)：
壓力傳感器在廣泛的工業(yè)應(yīng)用中提供實(shí)用功能，所述工業(yè)應(yīng)用包括大量流體存儲(chǔ) 和運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、環(huán)境控制、配水和配氣、食物和飲料制備、化學(xué)和藥物生產(chǎn)以及利用熱塑性塑 料、膠、樹(shù)脂以及其它流體材料的制造過(guò)程。壓力測(cè)量對(duì)于能量產(chǎn)生以及其它碳?xì)浠衔?燃料應(yīng)用來(lái)說(shuō)也是重要的，所述碳?xì)浠衔锶剂蠎?yīng)用涉及廣泛的流體性流，包括天然氣、柴 油、煤粉、水和蒸汽。壓力感測(cè)技術(shù)的范圍從簡(jiǎn)單的彈簧計(jì)量器、張力計(jì)量器以及其它機(jī)械設(shè)備到高級(jí) 的容性、壓阻以及電化學(xué)傳感器。在工業(yè)系統(tǒng)中，典型地，將這些傳感器裝在變送器或者其 他更一般地現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中，所述現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備保護(hù)傳感器硬件并且添加更高階的功能(比如信號(hào) 處理和通信)。最恰當(dāng)?shù)膲毫y(cè)量方法依賴(lài)于過(guò)程材料的屬性和每一個(gè)特定處理應(yīng)用的需要。在 例如保管傳輸中，典型地，借助伯努利原理以及其它速率相關(guān)的效應(yīng)，來(lái)使用差壓測(cè)量從而 實(shí)現(xiàn)流敏感性。在能量產(chǎn)生中，需要標(biāo)準(zhǔn)以及絕對(duì)壓力測(cè)量來(lái)提供對(duì)大型旋轉(zhuǎn)裝置(比如 鼓風(fēng)機(jī)、風(fēng)扇、壓縮機(jī)以及渦輪)的精度控制。在旋轉(zhuǎn)裝置應(yīng)用中，由于與流動(dòng)的流進(jìn)行交互，對(duì)流體操作的組件易受到磨損。由 于刃片和葉片的腐蝕，磨損逐漸地同時(shí)發(fā)生，并且由于碎片沖擊和其他損害(包括刃片或 者葉片的丟失、或者單體組件(比如尖端、螺旋翼區(qū)以及熱涂層)的丟失)，磨損還分別發(fā)生。為了診斷這些形式的磨損，必須連續(xù)地監(jiān)控旋轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行條件。然而，專(zhuān)用設(shè)備 (比如刃尖傳感器和入口碎片傳感器)是昂貴的，并且不提供它們的特定診斷用途之外的 測(cè)量功能。因此，需要將對(duì)磨損的敏感度與現(xiàn)有過(guò)程測(cè)量相結(jié)合并且可將其應(yīng)用至廣泛的 保管傳輸、能量產(chǎn)生、環(huán)境控制以及其它流體流應(yīng)用的診斷技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本公開(kāi)涉及一種用于監(jiān)控具有對(duì)流體操作的組件的旋轉(zhuǎn)機(jī)器的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括壓力傳感器和處理器。該傳感器感測(cè)流體中的差分、計(jì)示或者絕對(duì)壓力。該處理器 基于壓力的變化生成診斷。該診斷指示組件的磨損，比如刃片、葉片或者其部分的腐蝕或者 缺失。本方法包括感測(cè)流體中的壓力、監(jiān)控壓力上的過(guò)程噪聲、并且生成作為過(guò)程噪聲 的函數(shù)的磨損診斷。該磨損診斷與組件中的物理變化相關(guān)聯(lián)，所述物理變化包括由于磨損 或者其它與流體流的損害性交互導(dǎo)致的變化。


圖1是旋轉(zhuǎn)機(jī)器的基于壓力的診斷系統(tǒng)的截面示意圖。圖2是被配置為在圖1的系統(tǒng)中使用的壓力傳感器/變送器的示意圖。圖3是圖2中的壓力傳感器的示意圖，其示意了一個(gè)可能的信號(hào)處理配置。圖4A是理想化的(快速)壓力采樣下的過(guò)程壓力和壓力信號(hào)與時(shí)間關(guān)系的曲線 圖。圖4B是實(shí)際(有限)壓力采樣下的過(guò)程壓力和壓力信號(hào)與時(shí)間關(guān)系的另一曲線圖。圖5是壓力信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差與時(shí)間關(guān)系的曲線圖，示出了與各磨損效果的代表性 相關(guān)。圖6是當(dāng)應(yīng)用于軸向流動(dòng)氣體渦輪引擎時(shí)、圖1中的基于壓力的診斷系統(tǒng)的截面 示意圖。圖7是當(dāng)應(yīng)用于鼓風(fēng)機(jī)時(shí)、圖1中的基于壓力的診斷系統(tǒng)的截面示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1是旋轉(zhuǎn)機(jī)器的基于壓力的診斷系統(tǒng)10的截面示意圖。系統(tǒng)10包括壓力傳感 器/變送器11和旋轉(zhuǎn)裝置12。在圖1的特定實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)裝置12包括渦輪，該渦輪具有軸區(qū)13A和13B、刃片 14、葉片15、用于引入流體流F的入口多支管16以及用于導(dǎo)出流體流F’的出口多支管17。 將壓力傳感器/變送器11定位以測(cè)量流過(guò)渦輪12的流體中的壓力，并且生成在對(duì)流體操 作的渦輪12的組件的磨損診斷。由鋼鐵或者另一種耐久的金屬合金的圓柱形、圓錐形或者截頭圓錐體區(qū)形成輸出 軸區(qū)13A和軸鼓區(qū)13B。輸出軸13A旋轉(zhuǎn)支撐在軸承18處，并且輸出軸13A經(jīng)由焊接、螺 栓、機(jī)械螺釘或者類(lèi)似機(jī)械附件與鼓13B耦合。典型地，鼓區(qū)13B是比輸出軸區(qū)13A具有更 大輻射尺度的中空結(jié)構(gòu)，以將刃片14定位至接近葉片15。用耐久性材料(比如高溫合金或者超合金)來(lái)形成刃片14和葉片15，并且它們通 常具有保護(hù)性涂層(比如陶瓷熱屏障涂層)、鋁涂層、鎳鉻鋁釔(Nickel-Chromium-Alumin um-Yttrium) (NiCrAlY)涂層、或者它們的組合。刃片14和葉片15典型地具有螺旋翼形狀 的截面輪廓。軸鼓13B的旋轉(zhuǎn)使刃片14移動(dòng)經(jīng)過(guò)葉片15。在渦輪實(shí)施例中，通常將刃片14和 葉片15布置為幾個(gè)交替的段，將刃片14附在鼓13B的根部或者平臺(tái)區(qū)，并且將葉片15類(lèi) 似地附至渦輪/引擎罩19。入口多支管16是朝向鼓區(qū)13B中間的環(huán)形結(jié)構(gòu)。出口多支管17類(lèi)似地布置在大 約鼓區(qū)的相反端。在渦輪12的運(yùn)行中，工作流體在沿著鼓13B的兩個(gè)方向上流入入口多支 管16，經(jīng)過(guò)刃片14和葉片15流向出口多支管17。由于工作流體從入口多支管16流向出 口多支管17，將刃片14和葉片15制作成從工作流體中提取熱能，并且將該熱能轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng) 的旋轉(zhuǎn)能。輸出軸13A將旋轉(zhuǎn)能經(jīng)由與鼓區(qū)13B耦合的機(jī)械傳輸至電功率生成器或者其它機(jī) 械負(fù)載。出口多支管17將工作流體從渦輪12導(dǎo)向較低壓力的渦輪、冷凝器、熱交換機(jī)、冷卻塔或者排氣道，用于附加能量提取或者擴(kuò)散到環(huán)境中。在圖1的特定實(shí)施例中，渦輪12是低壓力離心渦輪，并且工作流體是蒸汽。在該實(shí)施例中，水分和沖擊傷害對(duì)刃片14和葉片15的磨損做出了特別的貢獻(xiàn)。在其它實(shí)施例 中，工作流體是較高壓力的蒸汽或者超熱蒸汽，在該實(shí)施例中腐蝕和溫度效應(yīng)是重要的。在 其它實(shí)施例中，如例如下面圖6和7所示的，旋轉(zhuǎn)裝置12包括更一般化的風(fēng)扇、鼓風(fēng)機(jī)、渦 輪或者壓縮器組裝部件。在這些實(shí)施例中，工作流體包括空氣、蒸汽、冷卻液、氧化劑、燃料、 燃燒氣體或者其它流體材料(包括微粒材料，比如煤粉或者煤灰)的任何組合，在該工作流 體中沖擊、腐蝕、侵蝕以及溫度通過(guò)對(duì)裝置12的組件的磨損改變了裝置12的物理?xiàng)l件。變送器11包括壓力傳感器，所述壓力傳感器被定位為測(cè)量流過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置12的流體的壓力，并且監(jiān)控包括過(guò)程噪聲在內(nèi)的壓力變化，以診斷相關(guān)組件的磨損。在例如左手 側(cè)，使用入口多支管16和出口多支管17之間的沖擊管或者其它流體連接20，將壓力傳感器 /變送器11定位為測(cè)量渦輪12上的差壓(DP)。在該實(shí)施例中，傳感器/變送器11作為差 壓(DP)傳感器來(lái)運(yùn)行。在右手側(cè)，壓力傳感器/變送器11被定位為，相比于參考R，測(cè)量 最接近渦輪12的一個(gè)刃片14的壓力。在該實(shí)施例中，傳感器/變送器11要么作為計(jì)示壓 力(GP)傳感器運(yùn)行(當(dāng)參考R是大氣壓力參考時(shí))要么作為絕對(duì)壓力(AP)傳感器來(lái)運(yùn)行 (當(dāng)參考R是真空壓力參考時(shí))。隨著流體流過(guò)刃片14和葉片15，刃片14和葉片15受到改變組件外形的磨損效果 的影響，包括腐蝕、蝕損、侵蝕、沖擊和刃片或者葉片元件(比如涂層、刃尖和螺旋翼的其它 部分)的解離。由于鼓13B的轉(zhuǎn)動(dòng)，刃片14還受到機(jī)械應(yīng)力和張力的影響，這可以導(dǎo)致幾 千或者更多的重力，并且可以引起變形或者附加的解離事件。刃片幾何形的改變還使得鼓 13B不平衡，導(dǎo)致在裝置12上產(chǎn)生附加壓力的軸振動(dòng)。這些物理改變往往增加壓力信號(hào)中的壓力變化和過(guò)程噪聲。通過(guò)感測(cè)該壓力噪 聲，變送器/傳感器11提供用于監(jiān)控旋轉(zhuǎn)裝置12的診斷工具。具體地，診斷工具指示裝置 12的物理?xiàng)l件的改變，包括由于刃片14或者葉片15中的幾何改變以及軸區(qū)13A或者13B 的振動(dòng)狀態(tài)的改變而引起的磨損。圖2是被配置為在圖1的系統(tǒng)10中使用的具有壓力傳感器模塊21的壓力變送器 11的示意。變送器11包括具有內(nèi)部組件的外殼22，所述內(nèi)部組件包括壓力傳感器模塊21、 處理器23和終端塊24 (以虛線表示)。傳感器模塊21包括容性壓力傳感器、壓電電阻壓力傳感器、張力計(jì)量器、彈力計(jì) 量器或者被配置為(以差分、計(jì)示或者絕對(duì)壓力模式)生成作為線壓力、動(dòng)態(tài)壓力、靜態(tài)壓 力或者其它基于壓力的流體參數(shù)的函數(shù)的壓力信號(hào)的另一個(gè)壓力敏感設(shè)備。由于與刃片、 葉片和其它旋轉(zhuǎn)裝置組件的物理磨損相關(guān)，傳感器21對(duì)于過(guò)程噪聲和壓力信號(hào)中的其他 變化是敏感的。用堅(jiān)固、耐久、可加工材料(比如鋁、黃銅、鋼和其它金屬、PVC塑料、ABS塑料和其 它耐久聚合物、以及它們的組合)形成外殼22。使它們成形為若干側(cè)壁、端壁、蓋板以及其 他結(jié)構(gòu)，為壓力傳感器21、處理器23、終端塊24以及變送器11的其它內(nèi)部組件創(chuàng)建絕緣和 保護(hù)性外殼。典型地，外殼22還形成壓力密封以阻止侵蝕性、爆炸性氣體以及其它有害制 劑的進(jìn)入。外殼22提供變送器11的電連接，例如經(jīng)由在終端塊24處的終端覆蓋。在一些實(shí)施例中，外殼還提供一些導(dǎo)管連接25。變送器11的過(guò)程區(qū)典型地提供滲透閥26以及在邊緣 適配器耦合27處的過(guò)程流體連接，或者備選地耦合結(jié)構(gòu)，比如用于沖擊管(impulse tube) 的耦合螺母。在一說(shuō)明性實(shí)施例中，外殼22被配置為3051S壓力變送器(可從羅斯蒙德公司購(gòu) 得)。在其它實(shí)施例中，外殼22的特定配置變化，以適應(yīng)不同的備選組件設(shè)計(jì)。在其它實(shí)施 例中，以獨(dú)立的形式提供傳感器/變送器11的一個(gè)或者更多組件，并且傳感器/變送器11 的一個(gè)或者更多組件不包含在相同的外殼中。 處理器23包括用于生成過(guò)程壓力值的信號(hào)處理器以及用于生成磨損診斷和磨損 指示符的統(tǒng)計(jì)處理器，每一個(gè)處理器基于主傳感器21感測(cè)的壓力。有時(shí)將信號(hào)和統(tǒng)計(jì)處理 器結(jié)合為單一微處理器，并且有時(shí)信號(hào)和統(tǒng)計(jì)處理器被劃分在電子堆?；蛘唠娮咏M裝部件 (比如信號(hào)處理器板和統(tǒng)計(jì)特征板)中的不同電路組件之間。用絕緣體和一些導(dǎo)電終端形成終端塊24。該終端塊主體典型地由耐久、可加工的 聚合物(比如塑料)來(lái)形成，并且該終端典型地由導(dǎo)電金屬(比如鋼、黃銅或者銅)來(lái)形成。終端塊24將變送器11與過(guò)程監(jiān)控器/系統(tǒng)控制器28相連，所述過(guò)程監(jiān)控器/系 統(tǒng)控制器28作為旋轉(zhuǎn)裝置的基于壓力的診斷系統(tǒng)的一部分。在一些實(shí)施例中，過(guò)程監(jiān)控器 28經(jīng)由兩線環(huán)與單一變送器11進(jìn)行通信，如圖2所示，該兩線環(huán)包括獨(dú)立的環(huán)線環(huán)-A和 環(huán)-B。在其它實(shí)施例中，使用控制環(huán)、數(shù)據(jù)電纜、數(shù)據(jù)總線和其它通信硬件(包括紅外(IR)、 光學(xué)、射頻(RF)以及其它無(wú)線設(shè)備，比如羅斯蒙德1420網(wǎng)關(guān))，過(guò)程監(jiān)控器28以串行或者 并行方式與一些不同的變送器11進(jìn)行通信。在兩線實(shí)施例中，過(guò)程監(jiān)控器28和傳感器/變送器11之間的通信典型地利用 4-20mA模擬電流信號(hào)協(xié)議。在一些實(shí)施例中，在模擬電流上疊加一系列數(shù)字信號(hào)，形成基于 HART (高速通道可尋址遠(yuǎn)程傳感器)通信協(xié)議。備選地，過(guò)程監(jiān)控器28利用一套模擬、數(shù) 字和混合信號(hào)協(xié)議，包括 HART 、FoundationTM Fieldbus、PROFI BUS 以及 PROFI NET。在圖2的特定兩線實(shí)施例中，環(huán)線環(huán)-A以及環(huán)-B攜帶大約四至二十毫安 (4-20mA)的信號(hào)電流，并且提供大約十二和三十伏特(12-30V，或者無(wú)負(fù)載情況下從10.5V 到55V)之間的最大操作電壓。環(huán)路電流被用于與過(guò)程監(jiān)控器28進(jìn)行過(guò)程通信，并且還被 用于向變送器11提供功率。大約4mA的標(biāo)稱(chēng)信號(hào)偏移量提供對(duì)電流環(huán)的連續(xù)性測(cè)試，并且保留了大約3mA的 專(zhuān)用電源電流。在典型的操作電壓處，這將變送器操作功率限制為大約18-36mW或者更少。 備選地，偏移量在五和十毫安(5-10mA)之間。在這些低功率實(shí)施例中，變送器11需要比典 型的白熾夜光燈的額定功率的百分之一還少的功率。圖3是在變送器11中包含的壓力傳感器21的示意圖，示意了一種可能的信號(hào)處 理配置。具體地，圖3示出了主傳感器模塊21和包括信號(hào)處理器31和統(tǒng)計(jì)處理器32之間 的處理器23之間的信號(hào)連接，以及處理器23、接口 33以及終端塊24之間的信號(hào)連接。典型地，變送器11還包括用于配置、歸零或者校準(zhǔn)變送器的控制器，但是在圖3中 未示出控制器信號(hào)。在其它實(shí)施例中，如下面參照?qǐng)D7所示，壓力傳感器21、處理器23以及 接口 33是獨(dú)立組件并且未包括在變送器中。 主傳感器模塊21生成作為與過(guò)程流體的熱力學(xué)接觸的函數(shù)的傳感器信號(hào)P-S。在 一些實(shí)施例中，主傳感器模塊21首先生成連續(xù)的模擬傳感器信號(hào)，比如來(lái)自容性壓力傳感器的模擬電壓或者來(lái)自壓阻壓力傳感器的模擬電流。通過(guò)對(duì)模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器(或ADC)提供時(shí)鐘將模擬信號(hào)數(shù)字化，使得P-S包括一系列數(shù)字信號(hào)。在其它實(shí)施例中，將P-S作為 模擬信號(hào)傳輸給處理器23，并且用一個(gè)或者更多處理器組件將P-S數(shù)字化。壓力信號(hào)P-S代表主傳感器模塊21測(cè)量的壓力。該壓力具有兩個(gè)分量平均壓力 和過(guò)程壓力噪聲，其相對(duì)于平均值而改變或者波動(dòng)。相比于對(duì)流體操作的旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn) 周期來(lái)說(shuō)，平均壓力通常在相對(duì)更長(zhǎng)的時(shí)間標(biāo)度上改變。另一方面，過(guò)程壓力噪聲通常在較 短的時(shí)間標(biāo)度上改變，這是由于以高的相對(duì)旋轉(zhuǎn)速度對(duì)流體操作的刃片、葉片和其它組件 的效果所導(dǎo)致的。還存在獨(dú)立的信號(hào)噪聲效果，其一般地在本質(zhì)上是非周期性的并且受無(wú) 關(guān)時(shí)間標(biāo)度支配。信號(hào)處理器(SPU) 31通過(guò)計(jì)算一些數(shù)字傳感器信號(hào)P-S的運(yùn)行平均或者通過(guò)對(duì)模 擬壓力信號(hào)求積分來(lái)生成過(guò)程壓力PV (主過(guò)程變量)。在一些實(shí)施例中，以任意單位來(lái)生成 過(guò)程壓力PV，并且在其它實(shí)施例中，以標(biāo)準(zhǔn)壓力單位(比如帕斯卡或者英寸水)來(lái)校準(zhǔn)PV。 在這些實(shí)施例的一些中，變送器12包括溫度傳感器，其用于提供過(guò)程壓力PV的溫度補(bǔ)償。在圖3的實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)處理器模塊(SPM)32生成三個(gè)不同的輸出。它們是平均 壓力P-A、磨損診斷P-D以及磨損指示符P-I。平均壓力P-A代表對(duì)一系列壓力信號(hào)P-S計(jì) 算的平均壓力
。磨損診斷(或者統(tǒng)計(jì)診斷)P-D是壓力信號(hào)的統(tǒng)計(jì)函數(shù)，并且指示旋轉(zhuǎn) 裝置的組件的磨損程度。磨損指示符P-I作為警告或者警報(bào)/告警輸出，其以磨損診斷P-D 的改變?yōu)榛A(chǔ)選擇性地指示特定的磨損情形。磨損診斷P-D和旋轉(zhuǎn)裝置組件(如刃片、葉片和軸)的物理?xiàng)l件由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和工 程來(lái)確定。當(dāng)旋轉(zhuǎn)裝置的物理?xiàng)l件改變時(shí)，其被反應(yīng)在磨損診斷P-D中，如閾值的增加或閾 值斜率的增加。這使得磨損指示符P-I基于磨損診斷P-D的改變而增加，指示需要諸如檢 測(cè)或關(guān)閉以進(jìn)行更換和修復(fù)等維護(hù)行為。信號(hào)處理器(SPU) 31將過(guò)程壓力PV通信給輸入/輸出接口(I/F)33。接口 33生 成過(guò)程監(jiān)控器或者系統(tǒng)控制器的相應(yīng)的過(guò)程輸出，例如經(jīng)由終端塊24在環(huán)線環(huán)-A和環(huán)-B 發(fā)送的模擬電流。類(lèi)似地，SPM 32將平均壓力P-A、磨損診斷P-D以及磨損指示符P-I通信 給接口 33，并且接口 33生成附加的相應(yīng)過(guò)程輸出，例如疊加在模擬電流上的數(shù)字信號(hào)。如 上所述，還使用備選的模擬和數(shù)字通信協(xié)議。過(guò)程壓力PV和SPM輸出P-A、P_D以及P-I的數(shù)據(jù)速率受傳感器21和相關(guān)A/D轉(zhuǎn) 換器組件的采樣和積分時(shí)間的限制，還受信號(hào)處理器(SPU)31以及統(tǒng)計(jì)處理器(SPM)32的 計(jì)算能力的限制。這些能力又受限于變送器11可用的總功率，該總功率由供電電流決定。典型地，基于傳感器21的采樣周期以及SPU 31的處理時(shí)間，基本上連續(xù)地更新 過(guò)程變量(比如PV)。在一些實(shí)施例中，采樣周期在大約十分之一秒和一秒之間(大約 0. 1-1. Os)，與大約一和十赫茲(大約I-IOHz)之間的采樣率相對(duì)應(yīng)。在其它實(shí)施例中， 采樣周期在大約四十毫秒和大約一百毫秒(大約40-100ms)之間，與大約十和二十五赫 茲(10-25HZ)之間的采樣率相對(duì)應(yīng)。在這些實(shí)施例之一中，采樣周期是大約四十五毫秒 (45ms)，與大約二十二點(diǎn)二赫茲(22.2Hz)的采樣頻率相對(duì)應(yīng)。周期性地更新來(lái)自SPM 32的診斷輸出。在一些實(shí)施例中，平均壓力P_A、診斷P-D 以及指示符P-I的輸出速率在大約十分之一赫茲和大約一赫茲之間(0. l-ΙΗζ)，與大約一 至十秒(I-IOs)的診斷周期相對(duì)應(yīng)。在這些實(shí)施例之一中，診斷輸出速率是大約一赫茲(IHz)，與大約一秒(Is)的診斷周期相對(duì)應(yīng)。來(lái)自傳感器模塊21的壓力信號(hào)P-S同時(shí)受到機(jī)械和電子阻尼的影響。機(jī)械阻尼包括沖擊管以及相關(guān)壓力耦合結(jié)構(gòu)中的外部阻尼、以及變送器11本身中的內(nèi)部阻尼，例如 在充油式三彈簧壓力耦合機(jī)構(gòu)中。機(jī)械阻尼往往減少高頻壓力信號(hào)的效應(yīng)，但是傳感器21 保持對(duì)具有壓力信號(hào)上的過(guò)程噪聲形式的這些信號(hào)的敏感性，當(dāng)與旋轉(zhuǎn)設(shè)備的運(yùn)行相關(guān)聯(lián) 時(shí)尤其如此。電子阻尼典型地由傳感器21中的濾波器電路實(shí)現(xiàn)，該濾波器電路對(duì)壓力信號(hào)P-S進(jìn)行成形。在一些實(shí)施例中，還由信號(hào)處理器(SPU)31來(lái)提供電子阻尼，但是這依賴(lài)于變送 器和傳感器配置。在其它實(shí)施例中，統(tǒng)計(jì)處理器(SPM)32還提供附加電子阻尼，但是SPM輸 出還高度依賴(lài)于采樣效果，比如混疊(aliasing)和拍頻相關(guān)(beat-related)的信號(hào)。這些 效果使得基于壓力的磨損診斷復(fù)雜化，當(dāng)相關(guān)旋轉(zhuǎn)頻率接近或者超過(guò)采樣率時(shí)尤其如此。圖4A是理想化(快速)壓力采樣下，過(guò)程壓力PV和壓力信號(hào)P-S與時(shí)間關(guān)系的代表曲線圖。過(guò)程壓力PV和壓力信號(hào)P-S都出現(xiàn)在縱軸上，沿水平方向是具有任意單位的 時(shí)間。過(guò)程壓力PV變化大約1的標(biāo)準(zhǔn)化和無(wú)量綱值。這落在了壓力信號(hào)P-S的范圍上方， 但是不一定以相同單位來(lái)測(cè)量過(guò)程壓力PV和壓力信號(hào)P-S，并且在任何情況下，縱軸是任 意的。一般地，穩(wěn)定性要求過(guò)程變量在短時(shí)間標(biāo)度上是相對(duì)恒定的，以避免由于反饋造 成的過(guò)校正以及振動(dòng)。因此，如上所述，過(guò)程壓力PV同時(shí)受機(jī)械性和電子性阻尼，典型的信 號(hào)噪聲(或者誤差)大約為幾個(gè)十百分點(diǎn)或者更少。過(guò)程壓力PV典型地對(duì)磨損相關(guān)的過(guò) 程噪聲效果不敏感。獨(dú)立的壓力信號(hào)P-S不受與過(guò)程壓力PV相同的阻尼的影響，并且對(duì)于過(guò)程相關(guān)的 噪聲更敏感。采用如圖4A所示的快速(理想化的)采樣，可以將初始區(qū)域41中的獨(dú)立刃 片通過(guò)事件解析為周期性和大致正弦函數(shù)，其頻率為刃片通過(guò)頻率(BPF)。在正弦的頂部還 存在與BPF不相關(guān)的隨機(jī)信號(hào)噪聲分量。在過(guò)渡42處，由于對(duì)特定刃片或者葉片的損害使得第二項(xiàng)出現(xiàn)。損害發(fā)生在相對(duì) 短的時(shí)間標(biāo)度上，比如刃片涂層或者刃尖區(qū)域的相對(duì)快速或者離散損失，而不是更逐步的 腐蝕的較長(zhǎng)時(shí)間標(biāo)度特性。由于該損害發(fā)生，以旋轉(zhuǎn)頻率出現(xiàn)了第二個(gè)過(guò)程相關(guān)噪聲信號(hào)， 該旋轉(zhuǎn)頻率為單一(受損)刃片通過(guò)傳感器的速率。由新的主要信號(hào)主導(dǎo)事件后區(qū)域43 中的結(jié)果波形，但是該波形也示出了原始BPF。在該特定示例中，BPF是主頻率的三倍，指示存在三個(gè)獨(dú)立刃片。在其它實(shí)施例中， 存在兩個(gè)刃片或者四個(gè)或更多個(gè)刃片。對(duì)于每一個(gè)獨(dú)立級(jí)，很多渦輪和壓縮機(jī)設(shè)計(jì)使用例 如幾十個(gè)刃片。不幸地是，在實(shí)際過(guò)程監(jiān)控應(yīng)用中典型地?zé)o法達(dá)成圖4A的理想化解析度，在低功 率傳感器環(huán)境中尤其如此。取而代之地，采樣率一般地小于旋轉(zhuǎn)頻率，并且一般地遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于 BPF0作為結(jié)果，無(wú)法解析獨(dú)立的刃片信號(hào)，所以必須經(jīng)由統(tǒng)計(jì)設(shè)備來(lái)監(jiān)控旋轉(zhuǎn)裝置組件的 刃片磨損和其它物理改變。圖4B是更實(shí)際(有限)的采樣率下的過(guò)程壓力PV和壓力信號(hào)P-S與時(shí)間關(guān)系的 另一代表曲線圖。如圖4A所述，時(shí)間在水平軸上，過(guò)程壓力和壓力信號(hào)P-S在縱軸上，同時(shí) 都采用任意單位。然而，與圖4A不同，圖4B示出了由于較低采樣率導(dǎo)致的一些采樣效果。
一般地，當(dāng)采樣率不滿(mǎn)足耐奎斯特關(guān)系時(shí)，無(wú)法充分解析周期性信號(hào)，耐奎斯特關(guān) 系要求采樣頻率是信號(hào)頻率的至少兩倍fs ^ 2f [1]當(dāng)采樣頻率fs小于信號(hào)頻率f的兩倍時(shí)(即當(dāng)不滿(mǎn)足等式1時(shí))，無(wú)法唯一地解 析信號(hào)頻率。在該情況下，初始區(qū)域41的信號(hào)波形不再以BPF出現(xiàn)，而是混疊至較低的頻 率，或者在一些情況下，可能完全消失。當(dāng)僅最小的滿(mǎn)足耐奎斯特關(guān)系(例如當(dāng)采樣頻率小 于相關(guān)旋轉(zhuǎn)頻率的四倍時(shí))并且處理時(shí)間不足以解析采樣率和信號(hào)之間的拍頻效應(yīng)時(shí)，發(fā) 生類(lèi)似效應(yīng)?；殳B依賴(lài)于信號(hào)頻率和采樣率的諧波之間的差異。具體地，混疊發(fā)生在頻fA，該fA 兩足fA = If-NXfs [2]其中N是采樣頻率諧波的階數(shù)。原則上，等式2指示可以將單一主頻率混疊至若 干不同的諧波階上。然而，實(shí)際上，該分析典型地得到較低混疊頻率的較強(qiáng)信號(hào)，強(qiáng)調(diào)了采 樣頻率fs的最近諧波。在圖4A和4B中，時(shí)間標(biāo)度是任意的并且不限于任何特定的采樣周期、刃片通過(guò) 頻率、或者其它特征時(shí)間標(biāo)度。然而，在一個(gè)特定實(shí)施例中，采樣周期是大約四十五毫秒 (45ms)，與22. 2Hz的采樣率相對(duì)應(yīng)。對(duì)于3，600rpm的旋轉(zhuǎn)頻率來(lái)說(shuō)，相應(yīng)的BPF (對(duì)于三 個(gè)刃片)是180Hz，并且單個(gè)(受損)刃片的通過(guò)頻率是60Hz。在該示例中，采樣頻率&的 相關(guān)諧波是第八個(gè)(N = 8)，其得到2. 4Hz的拍頻(180HZ-8X22. 2Hz = 2. 4Hz)。然而，采樣效果是高度依賴(lài)系統(tǒng)的，并且由于難以預(yù)測(cè)任何特定壓力設(shè)備的行為， 因此難以將采樣效果一般化。給定例如有限的分析窗口，混疊信號(hào)有可能以采樣頻率的相 對(duì)較低的整數(shù)倍的小劃分出現(xiàn)，而不是由等式2給出的任何實(shí)際解。這是例如圖4B中的情 況，其中BPF信號(hào)以大約2. 22Hz (BP,以采樣頻率的十分之一)而不是以2. 4Hz的標(biāo)稱(chēng)拍頻 出現(xiàn)。在過(guò)渡42處，刃片損害發(fā)生并且新的信號(hào)出現(xiàn)在事件后區(qū)域43中。該信號(hào)頻 率是60Hz，其為BPF的三分之一(即新信號(hào)頻率是受損刃片的通過(guò)頻率)。由于仍沒(méi)有 滿(mǎn)足耐奎斯特條件，因此不解析該信號(hào)。取而代之地，基于采樣頻率fs的第三諧波(即，
60Hz-3X22. 2Hz | = 6. 6Hz)，將信號(hào)混疊為6. 6Hz。然而，主導(dǎo)信號(hào)實(shí)際以6. 66Hz出現(xiàn)，其 為采樣頻率的三分之一。由于信號(hào)頻率增加到超過(guò)采樣頻率的一半，結(jié)果變得更加不可預(yù)測(cè)。當(dāng)信號(hào)頻率 增加到超過(guò)大約采樣頻率的十倍，由于有限的分析時(shí)間以及“徘徊”在各頻率上的相對(duì)不穩(wěn) 定的信號(hào)(如不平衡旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的特征)，最低拍頻常減少到低于一赫茲并且典型地信號(hào)被 淘汰。受損的刃片和葉片還往往產(chǎn)生高度可變的壓力信號(hào)，使得難以解析獨(dú)立貢獻(xiàn)。另外， 依賴(lài)于損害在哪里發(fā)生以及獨(dú)立的刃片、葉片和其它組件如何交互，磨損信號(hào)要么以BPF 要么以旋轉(zhuǎn)頻率出現(xiàn)，或者同時(shí)以這兩者出現(xiàn)。
這使得在沒(méi)有較快速的采樣和更加計(jì)算密集的方法(比如向量分析或者基于傅 里葉的變換)的情況下難以生成有用的結(jié)果。不幸地是，這些方法在低功率變送器環(huán)境下 一般不可用，并且增加的處理時(shí)間必然減少響應(yīng)。但是，在一些運(yùn)行條件下，即使當(dāng)信號(hào)頻 率接近或者超過(guò)采樣率時(shí)，也可以基于壓力噪聲和其它壓力變化來(lái)生成有用的壓力診斷。
需要較少計(jì)算能力的一些統(tǒng)計(jì)壓力診斷包括壓力的標(biāo)準(zhǔn)(σ )或者均方根(rms) 偏差以及變化系數(shù)(Cv)，變化系數(shù)是除以了平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。從而，變化系數(shù)實(shí)質(zhì)上是壓 力信號(hào)的信噪比的逆(或者“噪聲信號(hào)”比)
<formula>formula see original document page 11</formula> [3]—般地，對(duì)一系列數(shù)字壓力信號(hào)或者通過(guò)對(duì)模擬壓力信號(hào)求積分來(lái)確定平均差壓 <ΔΡ>。在相同數(shù)據(jù)集合上計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)(或者rms)偏差σ，并且標(biāo)準(zhǔn)(或者rms)偏差σ包 括隨機(jī)信號(hào)噪聲和磨損相關(guān)的效果。統(tǒng)計(jì)診斷不提供與更多計(jì)算形式(比如傅里葉變換)相同程度的與原始?jí)毫π盘?hào)相關(guān)的信息，并且與實(shí)際磨損條件的關(guān)聯(lián)要求在高度可變過(guò)程條件下精確測(cè)量。最佳實(shí)踐 教導(dǎo)了難以達(dá)成該精度，并且當(dāng)旋轉(zhuǎn)頻率超過(guò)采樣率時(shí)，混疊和其它不可預(yù)測(cè)效果使得結(jié) 果不確定。但是，在特定運(yùn)行條件過(guò)程下，可以有效地將基于噪聲的診斷(比如標(biāo)準(zhǔn)偏差) 與在特定旋轉(zhuǎn)裝置的物理?xiàng)l件的改變(包括磨損相關(guān)的效果)相關(guān)。圖5是壓力信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差與時(shí)間關(guān)系的曲線圖，示出了與不同磨損效果的代表 性關(guān)聯(lián)。過(guò)程壓力PV以及標(biāo)準(zhǔn)偏差σ出現(xiàn)在縱軸上，用歸一化的平均壓力<ΔΡ>進(jìn)行任 意地?cái)U(kuò)縮。圖5中的時(shí)間標(biāo)度也是任意的，但是一般地與維護(hù)時(shí)間標(biāo)度(分鐘、小時(shí)、天、月或 者年)對(duì)應(yīng)。這與圖4Α和4Β形成對(duì)比，在圖4Α和4Β中更具代表性的時(shí)間標(biāo)度是秒或者 更少的量級(jí)的旋轉(zhuǎn)周期。與(作為穩(wěn)定輸出生成的)過(guò)程壓力輸出PV不同，標(biāo)準(zhǔn)或者rms偏差(ο )是對(duì) 旋轉(zhuǎn)組件(包括刃片和葉片腐蝕、沖擊引起的變形、部分或者完全解離事件、軸振動(dòng)和鼓不 平衡)的物理改變的范圍敏感的代表性磨損診斷。這些關(guān)聯(lián)也適于其他基于噪聲的診斷， 包括與rms偏差在功能上相關(guān)的均方差(σ2)以及變化系數(shù)( )。例如，在曲線圖的初始區(qū)域41中，磨損診斷的值近似線性增加。這與噪聲中的相 對(duì)緩慢且單調(diào)的增加相對(duì)應(yīng)，噪聲中的相對(duì)緩慢且單調(diào)的增加符合熱或者腐蝕性流體中 的、具有高微粒成分的流體中的、以及具有相對(duì)較小的冷凝水成分的蒸汽流中的刃片和葉 片的逐步腐蝕的預(yù)期。在過(guò)渡42處，診斷在相對(duì)較短的時(shí)間標(biāo)度上充分增加。這是部分解離、變形或者 其它沖擊導(dǎo)致的事件的特征，其中特定刃片或者葉片的物理形狀以實(shí)質(zhì)上離散的時(shí)間標(biāo)度 改變。典型地，這增加了流中的非一致性、增加了變分的系數(shù)中代表的壓力噪聲。在事件后區(qū)域43中，診斷沿實(shí)質(zhì)上線性的模式增加。此處，斜率大于初始區(qū)域41， 指示由于之前的損害事件導(dǎo)致的較高的刃片應(yīng)力。最后，該曲線進(jìn)入發(fā)散區(qū)域44，其中累積 性損害已經(jīng)產(chǎn)生了軸振動(dòng)或者其它累進(jìn)效果，并且診斷快速增加直到故障發(fā)生。在一些實(shí)施例中，生成作為診斷中的改變的函數(shù)的磨損指示符，指示需要維護(hù)行 為。在例如相對(duì)普通的磨損的情況下，有時(shí)使用簡(jiǎn)單的閾值函數(shù)，比如當(dāng)診斷在交叉45處 穿越警報(bào)閾值θ時(shí)。在其它實(shí)施例中，指示符基于診斷函數(shù)的斜率，例如斜率在何處接近 遷移42處的高或者發(fā)散值，或者斜率何時(shí)穿過(guò)分歧區(qū)域44中的閾值斜率S。圖6是當(dāng)應(yīng)用于軸向流動(dòng)氣體渦輪引擎60的基于壓力的診斷系統(tǒng)10的截面示意 圖。氣體渦輪引擎60包括壓縮機(jī)區(qū)61、軸區(qū)13Α和13Β、燃燒室62以及渦輪區(qū)63。壓縮機(jī)61、燃燒室62以及渦輪63是關(guān)于軸區(qū)13A和13B共軸取向的，并且與上游入口 64和下游排放65成流序列排列。輸出軸區(qū)13A由軸承18支撐，并且機(jī)械地與鼓/線軸區(qū)13B相耦合。在首(壓縮 機(jī))區(qū)61和尾(渦輪)區(qū)63中將旋轉(zhuǎn)刃片14安裝在線軸13B上。類(lèi)似地，將固定葉片15 安裝在渦輪/引擎罩19的壓縮機(jī)(首)和渦輪(尾)區(qū)，形成一些交錯(cuò)的壓縮機(jī)和渦輪級(jí)。 如參照?qǐng)D1描述的，類(lèi)似地，將這些元件構(gòu)建為渦輪系統(tǒng)10的軸、刃片和葉片組件?？諝庠谝嫒肟?64進(jìn)入氣體渦輪引擎60。壓縮機(jī)61將來(lái)自入口64的空氣壓縮， 以在燃燒室62中當(dāng)做氧化劑使用，在燃燒室62中壓縮空氣與燃料混合并且被點(diǎn)燃以產(chǎn)生 熱的燃燒氣體。燃燒氣體驅(qū)動(dòng)渦輪63并且經(jīng)由排氣裝置65放出。軸線軸13B將渦輪63 耦合至驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)區(qū)的壓縮機(jī)61，并且將渦輪63耦合至輸出軸13A，輸出軸13A將旋轉(zhuǎn)能 傳輸至機(jī)械負(fù)載(比如發(fā)電機(jī)或者旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)火車(chē))。在一些實(shí)施例中，使用一些同軸嵌套的壓縮機(jī)/渦輪線軸，每一個(gè)以不同的壓力 和旋轉(zhuǎn)速度來(lái)運(yùn)行以增強(qiáng)效率。在這些實(shí)施例中，有時(shí)經(jīng)由變速箱將不同的輸出軸13A與 一個(gè)或者更多線軸耦合，例如以驅(qū)動(dòng)地基發(fā)電機(jī)。備選地，使用獨(dú)立的線軸來(lái)驅(qū)動(dòng)一些不同 的機(jī)械負(fù)載。在航空實(shí)施例中，例如，將排放裝置65典型地形成為噴管，以生成來(lái)自熱燃 燒氣體的推力，并且使用同軸嵌套的線軸來(lái)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)63和上游扇渦輪，并且向附屬功能 (比如水壓和環(huán)境控制)提供功率。變送器11包括被定位為在通過(guò)氣體渦輪引擎60的流體路徑上的不同位置處(比 如在壓縮機(jī)61和渦輪63處)監(jiān)控或者對(duì)壓力采樣的壓力傳感器。變送器/傳感器11生 成作為壓力變化和過(guò)程噪聲的函數(shù)的磨損診斷，并且該診斷指示氣體渦輪引擎60的運(yùn)行 條件。具體地，該診斷與刃片14和葉片15的物理改變相關(guān)，并且與軸鼓13B的振動(dòng)導(dǎo)致的 不對(duì)稱(chēng)相關(guān)，所述改變包括腐蝕、侵蝕和沖擊相關(guān)的事件。圖7是當(dāng)應(yīng)用于鼓風(fēng)機(jī)70時(shí)，基于壓力的診斷系統(tǒng)10的截面示意圖。鼓風(fēng)機(jī)70 包括外殼71、與輪軸耦合的驅(qū)動(dòng)軸72以及風(fēng)扇刃片14。在圖7的特定實(shí)施例中，鼓風(fēng)機(jī)70包括主煤粉碎器風(fēng)扇。在該實(shí)施例中，煤粉和 空氣(或者其它氧化劑)的流體流在入口 74處進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)70，通過(guò)風(fēng)扇刃片14并且在出 口 75處離開(kāi)。在其它實(shí)施例中，鼓風(fēng)機(jī)70包括用于熔爐、冷卻器或者更一般化的HVAC(加 熱、通風(fēng)以及空氣調(diào)節(jié))裝置的風(fēng)扇。在圖7的粉碎機(jī)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸72與發(fā)動(dòng)機(jī)(圖中未示出)耦合，該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū) 動(dòng)軸或者鼓區(qū)73。風(fēng)扇刃片14以多級(jí)布置在鼓/輪軸73上，以有效地驅(qū)動(dòng)流體煤粉/氧 化劑混合物通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)70。在一些實(shí)施例中，還是用一些引導(dǎo)葉片15以幫助導(dǎo)引流通過(guò)刃 片14從入口 74向出口 75流動(dòng)。圖7示出了與鼓風(fēng)機(jī)70直接耦合的一個(gè)傳感器模塊21，無(wú)變送器外殼，處理器23和接口 33被提供為分離(獨(dú)立)組件或者包括在過(guò)程監(jiān)控器/系統(tǒng)控制器28中。在壓力 傳感器/變送器11中提供另一個(gè)傳感器，壓力傳感器/變送器11并入了如上所述的這些 其它組件，并且與鼓風(fēng)機(jī)70經(jīng)由動(dòng)力管20相耦合。將這些傳感器的每一個(gè)定位為通過(guò)對(duì) 鼓風(fēng)機(jī)70處理過(guò)的流體流中的壓力進(jìn)行采樣來(lái)監(jiān)控過(guò)程噪聲，并且診斷轉(zhuǎn)動(dòng)組件(比如鼓 /輪軸73和風(fēng)扇刃片14)的運(yùn)行條件。具體地，傳感器21和傳感器/變送器11監(jiān)控壓力 噪聲，以診斷由于粉碎機(jī)流中的磨損造成的鼓風(fēng)機(jī)70組件的磨損，并且當(dāng)基于噪聲的診斷超過(guò)所選閾值或者斜率值時(shí)，指示對(duì)維護(hù)行為的需要。 盡管已經(jīng)通過(guò)首選實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，使用的術(shù)語(yǔ)適用于描述性的而非限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下在形式和細(xì)節(jié)上 做出改變。
權(quán)利要求
一種系統(tǒng)，包括旋轉(zhuǎn)機(jī)器，具有用于對(duì)流體操作的組件；傳感器，用于感測(cè)所述流體中的過(guò)程壓力；以及處理器，用于基于所述過(guò)程壓力的變化，來(lái)生成指示所述組件的磨損的診斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器具有小于所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的旋轉(zhuǎn)頻率的 兩倍的采樣頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述采樣頻率小于所述旋轉(zhuǎn)頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述采樣頻率大于20Hz。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述組件包括刃片或者葉片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括渦輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述診斷包括所述過(guò)程壓力的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器還基于所述診斷的改變來(lái)生成磨損指 示符。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述處理器還基于流體中的過(guò)程壓力來(lái)生成過(guò)程 壓力值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括接口，用于通過(guò)環(huán)線發(fā)送所述過(guò)程壓力值和 所述診斷，其中，所述環(huán)線具有大約20mA或者更少的最大電流。
11.一種方法，包括感測(cè)與旋轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行相關(guān)聯(lián)的壓力； 監(jiān)控所述壓力上的過(guò)程噪聲；以及生成作為所述過(guò)程噪聲的函數(shù)的磨損診斷，使得所述磨損診斷與所述旋轉(zhuǎn)裝置的組件 的物理改變相關(guān)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中以小于所述旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)頻率的兩倍的采樣 頻率來(lái)執(zhí)行對(duì)所述壓力的感測(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中監(jiān)控所述壓力上的過(guò)程噪聲包括監(jiān)控所述壓 力的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括當(dāng)所述磨損診斷超過(guò)閾值時(shí)生成磨損指示符。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括當(dāng)所述磨損診斷的斜率超過(guò)閾值時(shí)生成磨 損指示符。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述組件的物理改變包括刃片或者葉片中至 少一個(gè)的磨損。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述組件的物理改變包括刃片或者葉片的至 少一部分的離散損失。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述磨損診斷還與蒸汽流中的水份相關(guān)聯(lián)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述磨損診斷還與煤粉流中的微粒成分相關(guān)聯(lián)。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括通過(guò)具有大約20mA或者更少的最大電流的 環(huán)線，發(fā)送所述壓力和所述磨損診斷。
21.—種診斷壓力變送器，包括傳感器，用于感測(cè)由旋轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行所生成的壓力噪聲；處理器，用于生成作為所述壓力噪聲的函數(shù)的磨損診斷，并且用于生成作為所述磨損 診斷改變的函數(shù)的磨損指示符；以及接口，用于向監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送所述磨損診斷和所述磨損指示符。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的變送器，其中所述傳感器具有大于所述旋轉(zhuǎn)裝置旋轉(zhuǎn)周期 的采樣周期。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的變送器，其中所述采樣周期大于20Hz。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的變送器，其中所述磨損診斷包括所述壓力噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的變送器，其中所述變送器以不多于50mW的功率運(yùn)行。
全文摘要
一種系統(tǒng)包括旋繞機(jī)器(70)、傳感器(21)以及處理器(23)。所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器(70)具有對(duì)流體操作的組件(14、15)。所述傳感器(21)感測(cè)所述流體中的壓力。所述處理器(23)基于所述壓力上的過(guò)程噪聲來(lái)生成指示所述組件(14、15)的磨損的診斷。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101802928SQ200880108055
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者安德魯·居里·克羅辛斯基 申請(qǐng)人:羅斯蒙德公司