用于多模式工作系统的液体状况评估技术方案

本发明专利技术涉及一种液体状况评估方法和设备，其用于在至少两种不同工作模式下可工作的工作系统的液体润滑系统，所述方法包括测量监测的液体状况数据(401)，确定所述工作系统的当前工作模式(310)，然后，基于所述当前工作模式(310)选择相应的数学模型，基于所述数学模型对相应的模拟液体状况数据(320)建模，通过将监测的液体状况数据(401)与所述模拟液体状况数据(320)比较评估液体状况，从而为所述液体状况评估提供显著正态分布的数据集(402)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于多模式工作系统的液体状况评估
用于在至少两种不同工作模式下可工作的工作系统的液体润滑系统中的液体状况评估方法和设备。
技术介绍
一起工作的机械移动部件诸如齿轮被润滑以消除或减少金属对金属的磨损，从而确保机器正常工作时间和工作可预测性并且延长机器寿命。在本领域中，这种润滑液体由液体润滑系统供应，该液体润滑系统能够评估并且净化液体，去除例如机器随时间经过磨损时产生的磨损碎屑颗粒。为了评估液体，各种传感器被放置以评价其状况的不同方面，例如大的和小的磨损碎屑颗粒、水含量和液体降解。有时，当系统超过特定历史确定的阈值时，该传感器数据然后被统计分析以产生警告和系统停止的基础。例如，EP2530367B1描述一种用于监测齿轮箱内包含的油的状况的系统。然而，由于机器在各种情况下以不同的容量工作，所以即使在正常工作的范围内，液体状况也会不同地受到影响，因此，技术人员难以评估液体传感器数据的变化是否仅由工作强度的变化引起或系统是否漂移。通常，当此处期望传感器数据变化时，工作的变化会引起故障和错误，这是有问题的，因此，在理论上已经对系统造成损害之前，可能很难或不可能注意到与理想变化不同的变化。例如，对于碎屑颗粒，每秒描绘传感器数据的点的线形图将形成多“岛”现象，其中任何数据点更可能在岛上而不是在岛之间。有些岛可能重叠，有些岛可能相距很远。例如，增加工作强度产生磨损碎屑产生的突然增加，并且导出先前较低的值是可以预料到的。然而，可能难以评估磨损碎屑颗粒的确切期望增加以及获得新的稳定磨损碎屑颗粒产生速率所需的持续时间。换言之，即使是训练有素的技术人员通常也难以理解在理想情况下达到粒子产生和过滤之间的平衡应该花费的时间。这是由许多起作用的各种变量，过滤纯度、系统老化、液体老化、机器工作强度、温度等工作条件的隐藏漂移部分造成的，这可能对液体系统以及机器本身两者产生长期的不利影响。而且，当错误或漂移在其他平衡状态而不是在如上所述的工作变化期间发生时，本领域的模型需要包括使这些漂移模糊的不同数据岛。在本领域中，为了包括这些岛分布并提高收集的传感器数据的有用性，采用统计变换来通常使用对数运算获得更类似于正态分布的分布。在理想情况下，这产生“驼峰”分布，其中平均值处于局部最小值，该局部最小值由对应于两个岛的两个全局最大值包围，并且然后，概率逐渐减小到低于最低值并高于这些最大值的最高值。然而，虽然这些变换提高了传感器数据的有用性，但它们并不能准确地解释有关多相系统的数据。对于这些系统，因为从一个岛到另一个岛的任何漂移直到它通过该岛才被认识到，所以超过一半的所有期望类型的漂移可能被模型隐藏。换言之，需要更长时间才能确定向“中间区域”漂移。因为岛在漂移方向到达的“相邻岛”越多，传感器数据就越难以解读，所以用于感测系统的岛越多，这个问题就越普遍。US5646341A描述一种用于发动机油系统的诊断设备。电动机生产商在模拟环境下针对每种电动机类型对期望值建模，并且向用户提供期望油压和实际油压之间的比较以诊断系统。然而，这不能对不同环境的影响、相同类型的不同电动机之间的差异或随时间经过磨损精确地建模。此外重要的是，由此获得的近似值具有在某些阈值条件范围之外的如此不精确，使得比较变得无用并且必须停止系统分析的缺点。由于上述原因，需要一种更精确和稳健的液体系统状况评估方法和设备。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是解决至少一些上述问题。这通过用于在至少两种不同工作模式下可工作的工作系统的液体润滑系统中的液体状况评估方法来获得，其中所述液体状况评估包括-测量监测的液体状况数据，-确定所述工作系统的当前工作模式，-基于所述当前工作模式，选择相应的数学模型，-基于所述数学模型，对相应的模拟液体状况数据建模，-通过将监测的液体状况数据与所述模拟的液体状况数据比较来评估液体状况，从而为所述液体状况评估提供显著正态分布的数据集。因此，可以确定测量值的变化以及与其平均值和方差的漂移，并且与期望值比较。这可以针对任何工作情况被单独地确定，而不管条件变化。这允许详细分析系统状况以及任何系统漂移，该系统漂移可能通过仅显示变化的方差或平均值而隐藏于传统传感器系统。所谓监测的液体状况数据是指与液体润滑系统的液体的状况有关的相关传感器数据。因此，磨损碎屑颗粒、液体降解、水含量、空气含量、温度和压力都包括在术语监测的液体状况数据中。这些不同的传感器类型也统称为参数。这些参数通常是因变量，但在某些情况下可能会作为自变量。对于不同的数学模型，可能存在一些自变量和/或因变量。例如，在一个模型中为第二参数的因变量的第一参数在另一个模型中可以是自变量，第二参数则可以是因变量。所谓数学模型是指公式。根据本专利技术，已经发现，可以使用一系列公式代替使用单个公式来预测系统性能，从而提高精度。这在简单的多项式函数不能令人满意地为整个工作范围建模的情况下有重大意义，这典型地是例如电动机的情形。通过对期望传感器数据建模并且监测它，可以确定期望传感器数据和监测的传感器数据之间的差异。此外，通过对不同的工作模式使用不同的公式，即使对于异常工作模式也可以进行非常准确的预测，从而扩展系统理解，由此提高工作稳定性。例如，磨损碎屑颗粒产生可能以复杂的非多项式方式取决于工作速度和时间。所谓工作模式是指系统主要与机器正在进行的工作强度相关的工作情况。例如，工作系统是被开启还是被关闭是工作模式的一个方面。在本专利技术的一个实施例中，工作模式涉及工作系统执行的工作强度，例如它是否以30％容量或90％容量工作。此外，与液体系统的工作有关的其他因素诸如外部温度、压力等也可以包括在工作模式中。所谓工作系统是指包括需要在接合部中工作的移动部件，并且其中移动部件之间的接触是不期望的系统。工作系统的示例可以是例如船上或其他离岸设施、风力涡轮机系统、发电厂系统中的其中液体用于润滑和/或动力传输的机械装置以及许多其他工业机械，其具有工作模式频繁变化的特征。在一个实施例中，工作系统是齿轮，其作为电动机的一部分。在另一优选实施例中，工作系统位于船上。例如，工作系统也可以是工作模式经常变化的其他工作系统，诸如风力涡轮机系统或发电厂系统。所谓评价是指通常在相同参数的建模值和测量值之间比较，其中这种评价在某些情况下可以简单地采用减法的形式。因此，结果是归一化值，其中来自零的任何推导构成来自期望的推导。这样允许更好地诊断工作。在本专利技术的其他实施例中，评价可能比减法更复杂。例如，计算可以适合于补偿方差的差异，使得不同工作模式的不同方差被包括。这可能在两种工作模式之间的建模的传感器值差别很大时有益。两种模式中的方差在数值上相似，但它们的值的百分比不同，或者它们的方差是百分比相似，但在数值上不同，这都可以包括在本专利技术中。通过执行上述的方法，工作模式被考虑，由此数据可被归一化，从而允许有用的平均值和方差在数据中出现，允许精确分析传感器数据，其中感测参数的任何变化可以被快速分类为良性或有害。此外，它允许不仅可以为工作阶段创建模型，还可以为工作阶段之间的变化创建模型，这允许评估工作强度的变化是否像传感器数据预测的那样，或者是否存在漂移。例如，在降低工作强度时，磨损碎屑可能花费过多的时间来适应较低的平衡，这可能表示堵塞或无效的过滤器。在增加工作强度时，温度增加可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体状况评估方法，其用于在至少两种不同工作模式下可工作的工作系统的液体润滑系统，其中所述液体状况评估方法包括‑测量监测的液体状况数据(401)，‑确定所述工作系统的当前工作模式(310)，‑基于所述当前工作模式(310)选择相应的数学模型(601、601'、......、601N)，‑基于所述数学模型对相应的模拟液体状况数据(320)建模，‑通过将监测的液体状况数据(401)与所述模拟液体状况数据(320)比较来评估液体状况，从而为所述液体状况评估提供显著正态分布的数据集。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.23 EP 16156939.71.一种液体状况评估方法，其用于在至少两种不同工作模式下可工作的工作系统的液体润滑系统，其中所述液体状况评估方法包括-测量监测的液体状况数据(401)，-确定所述工作系统的当前工作模式(310)，-基于所述当前工作模式(310)选择相应的数学模型(601、601'、......、601N)，-基于所述数学模型对相应的模拟液体状况数据(320)建模，-通过将监测的液体状况数据(401)与所述模拟液体状况数据(320)比较来评估液体状况，从而为所述液体状况评估提供显著正态分布的数据集。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述监测的液体状况数据(401)至少包括磨损碎屑颗粒读数。3.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中所述监测的液体状况数据(401)至少包括液体降解读数、温度读数、压力读数、空气含量读数或湿度读数。4.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中所述润滑系统内的液体(125)是油产品。5.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中所述至少两种不同工作模式中的一个包括所述工作系统被关闭(201)并且所述至少两种不同工作模式中的另一种包括所述工作系统被开启(202)。6.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中至少两种不同的工作模式包括所述工作系统被开启(202、202')。7.根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，其中所述液体润滑系统是船上的工作系统。8.一种液体状况评估设备，用于在至少两种不同工作模式下可工作...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫滕·汉尼伯格，
申请(专利权)人：C·C·詹森有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK