一种旋转设备的振动越限判别装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种旋转设备的振动越限判别装置及方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、采集旋转设备的振动信号，并计算振动信号的特征量；步骤2、采用非固定动作门槛值，根据旋转设备工况量选择一种旋转设备的振动动作门槛计算算法，并计算出动作门槛值；步骤3、判断当前旋转设备的振动信号特征量是否超出动作门槛的上限范围，若超出，则判断振动越限。根据旋转设备的振动信号特征量选择一种合适的动作门槛，可以使得旋转设备的振动越限的动作曲线更加符合设备的动作特性，提高了监测报警的灵敏度，并降低了监测报警误动的风险。

Device and method for judging vibration exceeding limit of rotating equipment

The invention discloses a vibration limit discrimination device and method for rotating equipment, which includes the following steps: Step 1, collect the vibration signal of the rotating equipment, and calculate the characteristic quantity of the vibration signal; step 2, use the threshold value of non fixed action, choose a kind of rotating equipment vibration according to the working condition of rotating equipment. Action threshold calculation algorithm, and calculate the threshold value of action; step 3, determine whether the current rotating equipment vibration signal characteristics are beyond the upper limit of the action threshold, if beyond, the vibration limit is judged. According to the vibration signal characteristic of the rotating equipment, a suitable action threshold is chosen, which can make the motion curve of the rotating equipment more in line with the action characteristic of the equipment, improve the sensitivity of monitoring and alarm, and reduce the risk of monitoring and alarm misoperation.

【技术实现步骤摘要】
一种旋转设备的振动越限判别装置及方法
本专利技术涉及一种旋转设备的振动越限判别装置及方法。
技术介绍
目前，现场广泛应用的旋转设备振动越限判别装置或方法均由固定门槛构成，而固定门槛仅适用于旋转设备转速和功率较为稳定的情况，当旋转设备的转速在较大范围内波动时，例如设备的起机过程中，旋转设备在某些转速下存在共振区；或者旋转设备的功率在较大的范围内波动时，旋转设备在某些功率下振动会加大。因此若采用固定门槛，门槛定值必须大幅提高，否则振动监测容易误报警，而大幅提高门槛定值则会导致振动监测的灵敏度下降，同样影响判别结果。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种旋转设备的振动越限判别装置及方法，根据旋转设备的振动信号特征量选择一种合适的动作门槛，可以使得旋转设备的振动越限的动作曲线更加符合设备的动作特性，提高了监测报警的灵敏度，并降低了监测报警误动的风险。名词解释：动作门槛：旋转设备的振动信号特征量的上限。上浮动作门槛开关量接点：检测设备状态发生较大变化，例如检测负荷突增时，旋转设备提供的开关量接点信号。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种旋转设备的振动越限判别装置，其特征在于，包括采样模块、特征量计算模块、工况采集计算模块、动作门槛计算模块、报警跳闸逻辑判断模块，其中：所述采样模块用于采集旋转设备的振动信号；所述特征量计算模块用于根据采样模块的采样结果，计算振动信号的特征量；所述工况采集计算模块用于采集并计算旋转设备工况量，工况量为上浮动作门槛开关量接点、转速和功率中的一种；所述动作门槛计算模块用于根据旋转设备工况量，选择一种旋转设备的振动动作门槛计算算法，并计算出动作门槛值；所述报警跳闸逻辑判断模块根据特征量计算模块和动作门槛计算模块的结果，判断当前旋转设备的振动信号特征量是否超出动作门槛的上限范围，若超出，则判断振动越限。优选：振动信号的特征量包括基波幅值、谐波幅值、峰峰值、有效值、平均值；当报警跳闸逻辑判断模块判断振动越限时，经延时t发出报警信号或跳闸信号。一种旋转设备的振动越限判别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、采集旋转设备的振动信号，并计算振动信号的特征量；步骤2、采用非固定动作门槛值，根据选择的旋转设备工况量选择一种旋转设备的振动动作门槛计算算法，并计算出动作门槛值，其中，工况量为上浮动作门槛开关量接点、转速和功率中的一种，不同的工况量对应不同的动作门槛计算算法；步骤3、判断当前旋转设备的振动信号特征量是否超出动作门槛的上限范围，若超出，则判断振动越限。优选，步骤2具体包括如下步骤：A)当工况量为上浮动作门槛开关量接点时，旋转设备的振动动作门槛计算算法为：式中，Vset.float为动作门槛，Vset为振动信号特征量固定门槛，f为浮动系数，在1～10范围内取值，n为上浮动作门槛开关量接点信号；B)当工况量为转速时，在旋转设备的转速最小值S0到转速最大值Sψ范围内，将转速划分成ψ段，其中第i段的动作门槛方程如下：Vset.float_i＝ais+biSi-1＜s≤Sii＝1,2.....ψ式中，Vset.float_i为第i段折线动作门槛，s为旋转设备实测的转速，Si-1和Si为第i段折线两端对应的转速值，由旋转设备振动信号随转速的振动特性决定，ai为第i段折线浮动系数，bi为第i段折线振动越限起始门槛；C)当工况量为功率时，在旋转设备的转速最小值S0到转速最大值Sψ范围内，将转速划分成ψ段，其中第j段的动作门槛方程如下：Vset.float_j＝cjp+djPj-1＜p≤Pjj＝1,2.....ψ式中，Vset.float_j第j段折线动作门槛，p为旋转设备实测的功率，Pj-1和Pj为第j段折线两端对应的功率值，由旋转设备振动信号随功率的振动特性决定，cj为第j段折线浮动系数，dj为第j段折线振动越限起始门槛。本专利技术的有益效果是：本专利技术将传统旋转设备振动越限判别采用的固定门槛优化为非固定门槛，即浮动门槛，根据设备的特性选择最合适的动作门槛计算算法。解决了旋转设备在负荷、转速或者有功功率在较大范围波动时，振动越限判别采用固定门槛容易误动和灵敏度偏低的问题，采用浮动门槛后，保护动作曲线与旋转设备的实际振动信号特征量更加一致，提高了监测报警的灵敏度和可靠性。附图说明图1是本专利技术一种旋转设备的振动越限判别装置的结构框图；图2是本专利技术动作门槛方案二示意图；图3是本专利技术动作门槛方案三示意图。具体实施方式下面结合附图和具体的实施例对本专利技术技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。一种旋转设备的振动越限判别装置，如图1所示，包括采样模块、特征量计算模块、工况采集计算模块、动作门槛计算模块、报警跳闸逻辑判断模块，其中：所述采样模块用于采集旋转设备的振动信号；所述特征量计算模块用于根据采样模块的采样结果，计算振动信号的特征量，一般的，包括基波幅值、谐波幅值、峰峰值、有效值、平均值等；所述工况采集计算模块用于采集并计算旋转设备工况量，工况量为上浮动作门槛开关量接点、转速和功率中的一种；所述动作门槛计算模块用于根据旋转设备的实际工况量，选择一种旋转设备的振动动作门槛计算算法，并计算出动作门槛值，不同的工况量对应不同的动作门槛计算算法；优选，具体如下：A)当工况量为上浮动作门槛开关量接点时，旋转设备的振动动作门槛计算算法为：式中，Vset.float为动作门槛，Vset为振动信号特征量固定门槛，f为浮动系数，在1～10范围内取值，n为上浮动作门槛开关量接点信号；B)当工况量为转速时，在旋转设备的转速最小值S0到转速最大值Sψ范围内，将转速划分成ψ段，其中第i段的动作门槛方程如下：Vset.float_i＝ais+biSi-1＜s≤Sii＝1,2.....ψ式中，Vset.float_i为第i段折线动作门槛，s为旋转设备实测的转速，Si-1和Si为第i段折线两端对应的转速值，由旋转设备振动信号随转速的振动特性决定，ai为第i段折线浮动系数，bi为第i段折线振动越限起始门槛；C)当工况量为功率时，在旋转设备的转速最小值S0到转速最大值Sψ范围内，将转速划分成ψ段，其中第j段的动作门槛方程如下：Vset.float_j＝cjp+djPj-1＜p≤Pjj＝1,2.....ψ式中，Vset.float_j第j段折线动作门槛，p为旋转设备实测的功率，Pj-1和Pj为第j段折线两端对应的功率值，由旋转设备振动信号随功率的振动特性决定，cj为第j段折线浮动系数，dj为第j段折线振动越限起始门槛。所述报警跳闸逻辑判断模块根据特征量计算模块和动作门槛计算模块的结果，判断当前旋转设备的振动信号特征量是否超出动作门槛的上限范围，若超出，则判断振动越限。当报警跳闸逻辑判断模块判断振动越限时，经延时t发出报警信号或跳闸信号，t的取值范围是0.1～1000s。对应的，一种旋转设备的振动越限判别方法，包括如下步骤：步骤1、采集旋转设备的振动信号，并计算振动信号的特征量，包括基波幅值、谐波幅值、峰峰值、有效值、平均值等，其中基波幅值的计算采用全周傅立叶算法，计算公式如下：式中，v(k)为振动信号采样值，k为采样序列号，N为每个旋转周期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转设备的振动越限判别装置，其特征在于，包括采样模块、特征量计算模块、工况采集计算模块、动作门槛计算模块、报警跳闸逻辑判断模块，其中：所述采样模块用于采集旋转设备的振动信号；所述特征量计算模块用于根据采样模块的采样结果，计算振动信号的特征量；所述工况采集计算模块用于采集并计算旋转设备工况量，工况量为上浮动作门槛开关量接点、转速和功率中的一种；所述动作门槛计算模块用于根据工况量选择一种旋转设备的振动动作门槛计算算法，并计算出动作门槛值；所述报警跳闸逻辑判断模块根据特征量计算模块和动作门槛计算模块的结果，判断当前旋转设备的振动信号特征量是否超出动作门槛的上限范围，若超出，则判断振动越限；动作门槛计算模块用于根据旋转设备的工况量，选择一种旋转设备的振动动作门槛计算算法，并计算出动作门槛值，具体如下：A)当工况量为上浮动作门槛开关量接点时，旋转设备的振动动作门槛计算算法为：

【技术特征摘要】
1.一种旋转设备的振动越限判别装置，其特征在于，包括采样模块、特征量计算模块、工况采集计算模块、动作门槛计算模块、报警跳闸逻辑判断模块，其中：所述采样模块用于采集旋转设备的振动信号；所述特征量计算模块用于根据采样模块的采样结果，计算振动信号的特征量；所述工况采集计算模块用于采集并计算旋转设备工况量，工况量为上浮动作门槛开关量接点、转速和功率中的一种；所述动作门槛计算模块用于根据工况量选择一种旋转设备的振动动作门槛计算算法，并计算出动作门槛值；所述报警跳闸逻辑判断模块根据特征量计算模块和动作门槛计算模块的结果，判断当前旋转设备的振动信号特征量是否超出动作门槛的上限范围，若超出，则判断振动越限；动作门槛计算模块用于根据旋转设备的工况量，选择一种旋转设备的振动动作门槛计算算法，并计算出动作门槛值，具体如下：A)当工况量为上浮动作门槛开关量接点时，旋转设备的振动动作门槛计算算法为：式中，Vset.float为动作门槛，Vset为振动信号特征量固定门槛，f为浮动系数，在1～10范围内取值，n为上浮动作门槛开关量接点信号；B)当工况量为转速时，在旋转设备的转速最小值S0到转速最大值Sψ范围内，将转速划分成ψ段，其中第i段的动作门槛方程如下：Vset.float_i＝ais+biSi-1＜s≤Sii＝1,2.....ψ式中，Vset.float_i为第i段折线动作门槛，s为旋转设备实测的转速，Si-1和Si为第i段折线两端对应的转速值，由旋转设备振动信号随转速的振动特性决定，ai为第i段折线浮动系数，bi为第i段折线振动越限起始门槛；C)当工况量为功率时，在旋转设备的转速最小值S0到转速最大值Sψ范围内，将转速划分成ψ段，其中第j段的动作门槛方程如下：Vset.float_j＝cjp+djPj-1＜p≤Pjj＝1,2.....ψ式中，Vset.float_j第j段折线动作门槛，p为旋转设备实测的功率，Pj-1和Pj为第j段折线两端对应的功率值，由旋转设备振动信号随功率的振动特性决定，cj为第j段折线浮动系数，dj为第j段折线振动越限起始门槛。2.根据权利要求1所述的一种旋转设备的振动越限判别装置，其特征在于：振动信号的特征量包括基波幅值、谐波幅值、峰峰值、有效值、平均值；当报警跳闸逻辑判断模块判断振动越限时，经延时t发出报警信号或跳闸信号。3.一种旋转设备的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟守平，张琦雪，陈俊，王光，陈佳胜，郭自刚，王凯，李华忠，季遥遥，王洪林，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32