一种涡轮泵状态监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种涡轮泵状态监测方法及系统，涉及状态监测技术领域，以解决涡轮泵的工作状态不能被准确完整的监测的问题。所述方法包括：获取涡轮泵的振动位移参数、转速信号和时统信号；利用转速触发整周期采集系统采集多个整周期内的所述振动位移参数并进行处理，得到第一振动位移参数；利用等时间间隔采集系统采集多个等时间间隔内的振动位移参数并进行处理，得到第二振动位移参数；基于第二振动位移参数中的非稳定段数据，对第一振动位移参数中的非稳定段数据进行补充或替换；基于补充或替换后的所述第一振动位移参数的数据特征，监测涡轮泵的状态。本发明专利技术用于保证涡轮泵振动数据的完整性，有效判定涡轮泵工作状态。有效判定涡轮泵工作状态。有效判定涡轮泵工作状态。

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮泵状态监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及状态监测
，尤其涉及一种涡轮泵状态监测方法及系统。

技术介绍

[0002]涡轮泵是液体火箭发动机中最重要、工作条件最恶劣的组件之一，涡轮泵的状态与发动机的整体安全有着密切关系，液体火箭发动机热试车过程中，涡轮泵经历起动、稳态与关机三个阶段，在工作在高转速、强振动环境中，涡轮泵的振动位移信号特征能较好地反映出涡轮泵的状态。
[0003]目前对振动位移信号的采集方法有等时间间隔采样法和转速触发整周期采样法，但是采用等时间间隔采样法在热试车稳定段，存在转速波动现象，转频与倍频特征稳定性差，振动特征频率提取困难；采用转速触发整周期采样法在热试车的非稳定段，获得的数据量少，会丢失表征涡轮泵状态的重要信息，导致涡轮泵的工作状态不能被有效判定。
[0004]因此，建立一种涡轮泵状态监测系统，在保证涡轮泵状态监测的有效性和稳定性的同时，还能保证涡轮泵振动数据的完整性成为亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种涡轮泵状态监测方法及系统，用于解决涡轮泵的工作状态不能被准确完整的监测的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种涡轮泵状态监测方法，包括：
[0008]获取涡轮泵的振动位移参数、转速信号和时统信号；
[0009]基于所述转速信号和所述时统信号，利用转速触发整周期采集系统采集多个整周期内的所述振动位移参数并进行处理，得到第一振动位移参数；
[0010]利用等时间间隔采集系统采集多个等时间间隔内的所述振动位移参数并进行处理，得到第二振动位移参数；所述等时间间隔采集系统的采样率满足非稳定阶段所述振动位移参数的完整采集；
[0011]基于所述第二振动位移参数中的非稳定段数据，对所述第一振动位移参数中的非稳定段数据进行补充或替换；
[0012]基于补充或替换后的所述第一振动位移参数的数据特征，监测所述涡轮泵的状态。
[0013]与现有技术相比，本专利技术提供的一种涡轮泵状态监测方法，获取涡轮泵的振动位移参数、转速信号和时统信号；基于所述转速信号和所述时统信号，利用转速触发整周期采集系统采集多个整周期内的所述振动位移参数并进行处理，得到第一振动位移参数，利用转速信号和时统信号作为触发条件，自动控制转速触发整周期采集系统的采集过程，使涡轮泵状态监测的采集速率快、精度较高，并且由于转速触发整周期采集系统能够消除转速波动导致转频与倍频特征稳定性差的影响，因此在监测涡轮泵状态时，采用基于转速触发
整周期采集系统生成的第一振动位移参数更为有效、稳定；利用等时间间隔采集系统采集多个等时间间隔内的所述振动位移参数并进行处理，得到第二振动位移参数；所述等时间间隔采集系统的采样率满足非稳定阶段所述振动位移参数的完整采集，在试车起动、关机或工况调整时，即使涡轮泵的转速很高，也能得到完整的采样数据，使等时间间隔采集系统生成数据更完整的第二振动位移参数，以补充转速触发整周期采集系统采集数据的不足，避免涡轮泵振动位移数据的丢失；基于所述第二振动位移参数中的非稳定段数据，对所述第一振动位移参数中的非稳定段数据进行补充或替换；基于补充或替换后的所述第一振动位移参数的数据特征，监测所述涡轮泵的状态，在保证涡轮泵状态监测的有效性和稳定性的同时，保证了涡轮泵振动数据的完整性，能够有效判定涡轮泵工作状态。
[0014]第二方面，本专利技术还提供一种涡轮泵状态监测系统，包括：转速触发整周期采集系统和等时间间隔采集系统；
[0015]所述转速触发整周期采集系统与所述等时间间隔采集系统采集所述涡轮泵的振动位移参数、转速信号和时统信号；
[0016]所述转速触发整周期采集系统基于所述转速信号和所述时统信号，采集多个整周期内的所述振动位移参数并进行处理，得到第一振动位移参数；
[0017]所述等时间间隔采集系统采集多个等时间间隔内的所述振动位移参数并进行处理，得到第二振动位移参数；所述等时间间隔采集系统的采样率满足非稳定阶段所述振动位移参数的完整采集；
[0018]所述位移测量仪的输出端分别与所述转速触发整周期采集系统的输入端和所述等时间间隔采集系统的输入端信号连接。
[0019]与现有技术相比，本专利技术提供的一种涡轮泵状态监测系统的有益效果与上述技术方案所述一种涡轮泵状态监测方法的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
[0020]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1为本专利技术提供的一种涡轮泵状态监测方法流程图；
[0022]图2为本专利技术提供的三次试车状态分析系统绘制的特征参数图；
[0023]图3为本专利技术提供的一种涡轮泵状态监测系统的监测流程图。
[0024]附图标记：1
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第一振动位移传感器，2
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第二振动位移传感器，3
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第三振动位移传感器，4
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第一变换器，5
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第二变换器，6
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第三变换器，7
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位移测量仪，8
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信号隔离装置，9
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转速触发整周期采集系统，10
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等时间间隔采集系统，11
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状态分析系统。
具体实施方式
[0025]为了便于清楚描述本专利技术实施例的技术方案，在本专利技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
[0026]需要说明的是，本专利技术中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本专利技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0027]本专利技术中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
[0028]图1为本专利技术提供的一种涡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮泵状态监测方法，其特征在于，包括：获取涡轮泵的振动位移参数、转速信号和时统信号；基于所述转速信号和所述时统信号，利用转速触发整周期采集系统采集多个整周期内的所述振动位移参数并进行处理，得到第一振动位移参数；利用等时间间隔采集系统采集多个等时间间隔内的所述振动位移参数并进行处理，得到第二振动位移参数；所述等时间间隔采集系统的采样率满足非稳定阶段所述振动位移参数的完整采集；基于所述第二振动位移参数中的非稳定段数据，对所述第一振动位移参数中的非稳定段数据进行补充或替换；基于补充或替换后的所述第一振动位移参数的数据特征，监测所述涡轮泵的状态。2.根据权利要求1所述的一种涡轮泵状态监测方法，其特征在于，所述基于所述转速信号和所述时统信号，利用转速触发整周期采集系统采集多个整周期内的所述振动位移参数并进行处理，得到第一振动位移参数，包括：基于所述时统信号的幅度，启动所述转速触发整周期采集系统检测所述转速信号；基于所述转速信号的数值，启动所述转速触发整周期采集系统采集所述振动位移参数，利用所述转速触发整周期采集系统内部的信号调理模块将所述振动位移参数由物理量数据转化为二进制数据，利用所述转速触发整周期采集系统内部的处理模块处理二进制数据，将所述振动位移参数划分为具有多个整周期的所述第一振动位移参数。3.根据权利要求1所述的一种涡轮泵状态监测方法，其特征在于，所述利用等时间间隔采集系统采集多个等时间间隔内的所述振动位移参数并进行处理，得到第二振动位移参数，包括：利用所述等时间间隔采集系统内部的信号调理模块将所述振动位移参数由物理量数据转化为二进制数据，利用所述等时间间隔采集系统内部的处理模块处理二进制数据，将所述振动位移参数划分为具有多等时间间隔的所述第二振动位移参数。4.根据权利要求1所述的一种涡轮泵状态监测方法，其特征在于，所述基于补充或替换后的所述第一振动位移参数的数据特征，监测所述涡轮泵的状态，包括：基于补充或替换后的所述第一振动位移参数，利用状态分析系统绘制补充或替换后的所述第一振动位移参数的特征参数图；基于所述特征参数图分析补充或替换后的所述第一振动位移参数的数据特征；基于补充或替换后的所述第一振动位移参数的数据特征监测所述涡轮泵的状态。5.根据权利要求1所述的一种涡轮泵状态监测方法，其特征在于，所述获取振动位移参数、转速信号和时统信号，包括：利用振动位移传感器拾取所述涡轮泵的振动位移信号；利用变换器处理所述振动位移信号得到可测量位移信号，将所述可测量位移信号发送至所述位移测量仪；所述位移测量仪将所述可测量位移信号发送至所述转速触发整周期采集系统与所述等时间间隔采集系统；所述转速触发整周期采集系统与所述等时间间隔采集系统采集所述可测量位移信号得到所述振动位移参数；所述振动位移信号包括轴向振动位移信号和径向振动位移信号；利用所述转速触发整周期采集系统与所述等时间间隔采集系统采集所述涡轮泵的所述转速信号和所述时统信号。
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄红，侯理臻，高同心，秦洁，黄金平，刘子俊，刘钰，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：