【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及泵监测系统和方法。本专利技术的各方面涉及用于识别泵中的故障状况的泵监测系统和方法。本文描述的泵监测系统和方法具有与真空泵的监测相关的特定应用。
技术介绍
1、真空泵可能会出现故障状况，例如由于轴承磨损。如果未识别，则该故障状况可能会发展并导致真空泵的损伤。
2、从us2019/0383296已知提供一种具有加速度传感器的真空泵。处理从加速度传感器输出的振动数据，以识别轴承振动频率。当监测到的轴承振动频率的加速度值达到或超过阈值时，会生成警报。与这种布置结构相关联的一个挑战是需要隔离加速度传感器，例如用于控制安装组件中的共振频率，以防止干扰测量。
3、本专利技术的一个目的在于解决与现有技术相关联的一个或多个缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的各方面和实施例提供了如所附权利要求中要求保护的泵监测系统；包括泵监测系统的真空泵；监测真空泵的方法；以及非暂时性计算机可读介质。
2、根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于识别真空泵中的故障状况的泵监测系统；该泵监测系统包括控制器和用于检测声波的麦克风；该控制器被配置成：
3、从麦克风接收表示由真空泵产生的声波的音频信号；
4、处理接收到的音频信号，以生成音频信号的频域表示；
5、分析音频信号的频域表示，以识别指示故障状况的至少一个故障状况频率分量；以及
6、根据对该至少一个故障状况频率分量的识别，输出故障状况信号，以识别所述故障状况。该泵监测系统可
7、至少在某些实施例中，该故障状况频率分量或每个故障状况频率分量包括音频信号的频域表示中的可识别特征或要素或者由其组成。例如，该故障状况频率分量或每个故障状况频率分量可包括音频信号的频域表示中的峰值或尖峰或者由其组成。术语“频率分量标识”在本文中用于描述适合于识别特定频率分量的特征或要素。故障状况频率分量可各自包括可由控制器识别的一个或多个频率分量标识。
8、控制器可被配置成识别多个故障状况频率分量。控制器可被配置成分析音频信号的频域表示，以识别该多个故障状况频率分量中的一个或多个。故障状况频率分量可各自与相关联的故障状况相关。控制器可被配置成识别第一故障状况频率分量。该第一故障状况可指示第一故障状况。控制器可被配置成识别第二故障状况频率分量。该第二故障状况可指示第二故障状况。第一故障状况和第二故障状况可彼此不同。
9、泵监测系统可根据对故障状况频率分量的识别来检测真空泵中的故障状况。至少在某些实施例中，泵监测系统可识别故障状况的性质或形式。例如，泵监测系统可确定故障状况与真空泵的特定部件相关。例如，可根据故障状况频率分量在音频信号的频域表示内出现的频率来做出该确定。控制器可被配置成根据故障状况频率分量在音频信号的频域表示内出现的频率来表征该故障状况。故障状况信号可识别特定的故障状况。
10、将理解的是，控制器可识别真空泵中的多于一种故障状况。故障状况的不同组合可影响与每个故障状况频率分量相关联的频率分量标识。控制器可被配置成当同时识别出两种或更多种故障状况时识别任何这样的变化。
11、控制器可包括至少一个电子处理器，其配置成处理从麦克风接收的音频信号。该至少一个电子处理器可被配置成将音频信号从时域变换到频域。该至少一个电子处理器可包括至少一个电输入部，以用于从麦克风接收音频信号。该至少一个电子处理器可包括至少一个电输出部，以用于根据对故障状况的识别来输出故障状况信号。
12、控制器可被配置成确定真空泵的操作速度。控制器可被配置成根据所确定的真空泵的操作速度来识别该至少一个故障状况频率分量。
13、控制器可被配置成在真空泵的稳态操作期间识别该故障状况频率分量或每个故障状况频率分量。
14、控制器可被配置成当真空泵的操作速度增加或降低时识别该至少一个故障状况频率分量。在斜坡上升过程期间，可发生真空泵的操作速度的增加。在斜坡下降过程期间，可发生真空泵的操作速度的降低。控制器可被配置成当真空泵的操作速度增加或降低时识别限定该故障状况频率分量或每个故障状况频率分量的一个或多个频率分量标识的变化。例如，控制器可被配置成根据真空泵的操作速度的变化来识别该至少一个故障状况频率分量的频率的增加或降低。
15、已经认识到，在某些操作速度下，由麦克风产生的声波可能包括高水平的噪声或干扰。例如，这些可能是由真空泵中的一个或多个部件的共振频率下发生的振动引起的。在这些操作速度下，控制器可能无法证明如在识别该至少一个故障状况频率分量方面那样有效。控制器可被配置成在一个或多个操作速度下或者在一个或多个操作速度范围内禁止或抑制对该至少一个故障状况频率分量的识别。该一个或多个操作速度和/或该一个或多个操作速度范围可以是预定的。
16、替代地或附加地，控制器可被配置成要求在预定时间段内识别该至少一个故障状况频率分量。替代地或附加地，控制器可被配置成要求在预定操作速度下或者在预定操作速度范围上识别该至少一个故障状况频率分量。控制器可被配置成仅当满足这些条件中的一个或多个时输出故障状况信号，以识别故障状况。
17、控制器可被配置成输出改变真空泵的操作速度的请求。控制器可被配置成根据真空泵的操作速度的变化来监测故障状况频率分量的变化。作为示例，真空泵的操作速度的变化可导致识别故障状况频率分量的频率分量标识的对应变化。控制器可被配置成根据该至少一个故障状况频率分量的检测到的变化来确认对故障状况频率分量的识别。控制器可被配置成根据对该至少一个故障状况频率分量的确认识别，来输出故障状况信号，以识别故障状况。通过请求真空泵的操作速度的改变，控制器可隔离真空泵，例如用于区分可能同时操作的两个或更多个真空泵。相信这种控制策略可独立取得专利。此外，要理解的是，该技术可适用于采用诸如振动传感器或加速度传感器的除麦克风之外的传感器的监测系统。
18、控制器可请求真空泵的操作速度的增加或降低。控制器可请求真空泵的目标操作速度。真空泵的操作速度的任何改变可在预定操作范围内执行，例如用于确保操作速度不超过预定极限。
19、控制器可被配置成确定真空泵上的操作负载。该本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于识别真空泵(3)中的故障状况的泵监测系统(1)；所述泵监测系统(1)包括控制器(23)和用于检测声波的麦克风(37)；所述控制器(23)被配置成：
2.根据权利要求1所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)包括至少一个电子处理器(25)，所述电子处理器(25)配置成处理从所述麦克风(37)接收的所述音频信号(SAUD-n)并且将所述音频信号(SAUD-n)从时域变换到频域。
3.根据权利要求2所述的泵监测系统(1)，其中，所述至少一个电子处理器(25)包括：
4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)被配置成确定所述真空泵(3)的操作速度；并且所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)根据所确定的所述真空泵(3)的操作速度来识别。
5.根据权利要求4所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)被配置成在所述真空泵(3)的稳态操作期间识别所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)。
6.根据权利要求4所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)被配置成当所
7.根据前述权利要求中任一项所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)被配置成输出改变所述真空泵(3)的操作速度的请求；并且所述控制器(23)被配置成根据所述真空泵(3)的操作速度的变化来监测所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)的变化。
8.根据前述权利要求中任一项所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)被配置成确定所述真空泵(3)上的操作负载；并且所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)根据所述真空泵(3)的所述操作负载来识别。
9.根据前述权利要求中任一项所述的泵监测系统(1)，其中，所述故障状况频率分量(FFC-n)或每个故障状况频率分量(FFC-n)包括一个或多个频率分量标识，所述控制器(23)被配置成根据对所述频域表示中的所述一个或多个频率分量标识的识别，来识别所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)。
10.根据权利要求9所述的泵监测系统(1)，其中，所述一个或多个频率分量标识包括所述故障状况频率分量(FFC-n)或每个故障状况频率分量(FFC-n)的频率或频率范围。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的泵监测系统(1)，其中，所述一个或多个频率分量标识包括所述故障状况频率分量(FFC-n)或每个故障状况频率分量(FFC-n)的幅度或幅度范围。
12.根据权利要求9、10或11中任一项所述的泵监测系统(1)，其中，所述一个或多个频率分量标识相对于所述真空泵(3)的操作速度来限定。
13.一种真空泵(3)，包括根据前述权利要求中任一项所述的泵监测系统(1)。
14.一种识别真空泵(3)中的故障状况的方法；所述方法包括：
15.根据权利要求14所述的方法，包括确定所述真空泵(3)的操作速度；以及根据所确定的所述真空泵(3)的操作速度来识别所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)。
16.根据权利要求15所述的方法，包括在所述真空泵(3)的稳态操作期间识别所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)。
17.根据权利要求15所述的方法，包括当所述真空泵(3)的所述操作速度增加或降低时识别所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的方法，包括改变所述真空泵(3)的操作速度；以及随着所述真空泵(3)的所述操作速度变化而监测所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)的变化。
19.根据权利要求14至18中任一项所述的方法，包括确定所述真空泵(3)上的操作负载；以及根据所述真空泵(3)的所述操作负载来识别所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的方法，其中，所述故障状况频率分量(FFC-n)或每个故障状况频率分量(FFC-n)包括一个或多个频率分量标识，所述控制器(23)被配置成根据对频域表示中的所述一个或多个频率分量标识的识别，来识别所述至少一个故障状况频率分量(FFC-n)。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述一个或多个频率分量标识包括所述故障状况频率分量(FFC-n)或每个故障状况频率分量(FFC-n)的频率或频率范围。
22.根据权利要求20或权利要求21所述的方法，其中，所述一个或多个频率分量标识包括所述故障状况频率分量(FFC-n)或...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于识别真空泵(3)中的故障状况的泵监测系统(1)；所述泵监测系统(1)包括控制器(23)和用于检测声波的麦克风(37)；所述控制器(23)被配置成：
2.根据权利要求1所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)包括至少一个电子处理器(25)，所述电子处理器(25)配置成处理从所述麦克风(37)接收的所述音频信号(saud-n)并且将所述音频信号(saud-n)从时域变换到频域。
3.根据权利要求2所述的泵监测系统(1)，其中，所述至少一个电子处理器(25)包括：
4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)被配置成确定所述真空泵(3)的操作速度；并且所述至少一个故障状况频率分量(ffc-n)根据所确定的所述真空泵(3)的操作速度来识别。
5.根据权利要求4所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)被配置成在所述真空泵(3)的稳态操作期间识别所述至少一个故障状况频率分量(ffc-n)。
6.根据权利要求4所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)被配置成当所述真空泵(3)的所述操作速度增加或降低时识别所述至少一个故障状况频率分量(ffc-n)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)被配置成输出改变所述真空泵(3)的操作速度的请求；并且所述控制器(23)被配置成根据所述真空泵(3)的操作速度的变化来监测所述至少一个故障状况频率分量(ffc-n)的变化。
8.根据前述权利要求中任一项所述的泵监测系统(1)，其中，所述控制器(23)被配置成确定所述真空泵(3)上的操作负载；并且所述至少一个故障状况频率分量(ffc-n)根据所述真空泵(3)的所述操作负载来识别。
9.根据前述权利要求中任一项所述的泵监测系统(1)，其中，所述故障状况频率分量(ffc-n)或每个故障状况频率分量(ffc-n)包括一个或多个频率分量标识，所述控制器(23)被配置成根据对所述频域表示中的所述一个或多个频率分量标识的识别，来识别所述至少一个故障状况频率分量(ffc-n)。
10.根据权利要求9所述的泵监测系统(1)，其中，所述一个或多个频率分量标识包括所述故障状况频率分量(ffc-n)或每个故障状况频率分量(ffc-n)的频率或频率范围。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的泵监测系统(1)，其中，所述一个或多个频率分量标识包括所述故障状况...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·西蒙兹，A·J·帕蒂，C·米勒斯，
申请(专利权)人：埃地沃兹有限公司，
类型：发明
国别省市：
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