【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于检查泵总成的至少一个部件的状态的方法，所述方法尤其用于确定所述泵总成的转速或者通过分析由所述泵总成发出的空气声在故障方面进行确定，所述方法包括在所述泵总成的运行中在第一几何地点上以距所述泵总成的第一距离记录第一音频信号，并且在所述泵总成运行中在第二几何地点上以距所述泵总成的小于所述第一距离的第二距离记录第二音频信号。
技术介绍
1、通常已知在正常运行中或在有故障的状态的情况下的由泵总成发出的噪声的谱检查。例如德国专利申请de102009022107a1提出，尤其测量空气声，并且由此借助信号分析、例如频率分析，例如通过快速傅里叶变换(fft)或自相关，求取旋转声音频率，然后由此求取驱动转速。
2、对于声学测量，需要知道噪声源与麦克风之间的精确距离，因为声级是距离和地点相关的。只有这样才能将求取的绝对声级(以分贝为单位)彼此比较。
3、对于声学测量，通常推荐1m的距离。物体在其他距离处的噪声级可以由此被分析地计算。为了测量精确的距离，使用普遍可用的物理测量设备，其不同于声学测量设备，例如折尺、尺带或激光测距仪。当包括麦克风的声学测量设备安装在支架上时，手动地、必要时用两只手测量距离并且相应地设定该距离。应当理解，这种方法是麻烦的、耗时的并且通常是有错误的。
4、为了对泵总成进行故障分析，在泵总成的谱中检查特征性的振动频率。然而声学研究在本领域是有争议的。更多地，优选的是安装在泵总成上的并且其传感器信号被评估的振动传感器，即例如在ep1972793a1或ep3563062b1中
5、然而，国际申请wo2015/197141a1提出安装振动传感器是不利且复杂的，并且作为备选方案提出对由泵总成发出的、借助在通信手持设备中或上的麦克风测量的声音信号进行测量，所述声音信号随后被处理并且由所述声音信号识别出特定于声音的状态或故障。该识别在此借助与所存储的关于具体的泵总成的参考值的比较来进行，其中，在检查方法开始时必须将模型加载到检查软件中。wo2015/197141a1提出在显示器上向用户示出手持设备或麦克风应当定位在哪些位置。此外，用户应使手持设备相对于泵总成运动，也就是靠近泵总成或者从泵总成远离，向右、左、上或下枢转，而检查软件实时地在信号质量和幅度方面评估所接收的声学信号并且在达到最佳位置时向用户提供反馈。在此，定位持续10秒至一分钟之间，并且距离处于5cm至一米之间。如果该距离合适地由检查软件来报告，则在第二步骤中进行实际的噪声测量。
6、在此不利的是，不确保被识别为合适的距离与先前在显示器上显示的和待预计的距离相同。此外，当泵由于故障而声音特别大时，所描述的方法达到其极限。这导致的是，为用户提出用于音频记录的错误距离并且由此然后不识别泵总成的可能故障。此外不确保在测量期间保持之前被识别为合适的位置。因此在随后的测量期间，可能无意地存在其他距离，尤其是在手持设备被保持在手中时，尤其是因为手持设备先前已被来回枢转。最后，在wo2015/197141a1中，手持设备或者更确切地说麦克风与泵总成的实际距离在评估时不被进一步考虑并且也不被存储。
7、在ep3563062b1中，wo2015/197141a1中的方法被描述为有问题的，因为声音信号必须以相同的方式被检测，以便能够处理数据并且实现可用的结果。然而在实践中不可能以足够的精确性影响手持设备的位置和环境噪声，以应用不仅用于检测马达轴承故障而且用于检测空穴的方法。即使用户试图彼此独立地进行多个测量，如果不是不可能的话，也将很难检测马达轴承中的故障和空穴和检测空穴。因此，ep3563062b1再次提出使用振动传感器。
8、wo2016/059112a也描述一种用于声学地确定例如在加热循环泵中的泵总成的状态的方法。为了进行记录，可以使用常见的智能手机，该智能手机通过信号处理来处理声学数据并且关于出现的异常或故障进行检查。因此，例如可以检测泵内部的轴承损坏或空穴。在泵总成运行期间，这种声学故障分析的优点在于，服务技术人员在没有特别的传感装置或繁琐的测试结构的情况下在进行的运行期间可以针对故障检查泵总成。然而，ep3242036a1将这种方法描述为不利的，因为该方法在被被加载噪声的环境中不能被执行或者至少不能以所需的可靠性执行。因此ep3242036a1提出完全不同的方法，即视频分析，其中，求取视频序列的彼此相继的图像的像素和像素组之间的变化的速度并且根据所求取的变化的速度进行泵总成的状态的求取。
9、因此，未解决的问题是，如果一方面存在环境噪声，则通过评估由泵总成发出的空气声以足够的精确性确定泵总成的状态和/或可能的故障，并且另一方面麦克风相对于泵总成的不精确的定位是可能的。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的任务是，提供一种方法，该方法克服上述缺点并且在检查由泵总成发出的空气声时在泵总成中的可能的故障方面尽管存在次声源的噪声仍能够实现正确的结果。此外，本专利技术的任务是，提供一种软件应用、一种计算机可读的存储介质和一种用于执行该方法的移动式的检查设备。附加地，应当使检查设备的相对于泵总成的定位变得容易并且检查结果对实际测量位置与预设的测量位置的偏差不敏感，尤其是与测量位置的预设无关，从而该预设是过时的。
2、这些任务通过根据权利要求1的方法、根据权利要求18的软件应用、根据权利要求19的存储介质和根据权利要求20的检查设备来解决。有利的改进方案在从属权利要求中给出并且在下面进行解释。
3、根据本专利技术，提出一种用于检查泵总成的至少一个部件的状态的方法，所述方法尤其用于确定所述泵总成的转速或者通过分析由所述泵总成发出的空气声在故障方面进行确定，所述方法包括在所述泵总成的运行中在第一几何地点上以距所述泵总成的第一距离记录至少一个第一音频信号，并且在所述泵总成运行中在第二几何地点上以距所述泵总成的小于所述第一距离的第二距离记录第二音频信号，其中，所述泵总成的状态的确定通过分析所述泵总成的被消除了至少一个次声源的次噪声的信号来进行，所述信号通过比较第一和第二音频信号的幅值来重建。
4、泵总成在本专利技术的意义中理解为由输送液体的泵单元、尤其是离心泵单元、驱动该泵单元的驱动单元、例如电动马达构成的组件。附加地，可以存在用于控制和/或调节电动马达的泵电子装置。备选地，也可以仅存在具有电动马达的电接头的接线盒。所提到的部件可以在结构上形成一个单元或者仅仅在功能上共同作用，因此被分布地布置。因此电动马达可以直接地或通过离合器或传动机构驱动泵单元。在直接驱动的情况下，马达轴可以同时是泵轴并承载至少一个工作轮。泵单元可以是单级的或多级的，即具有一个或多个工作轮。泵总成可以是干式运转件或湿式运转件。泵电子装置能够在结构上安装在电动马达的壳体上或者为此单独地布置。
5、只要在本专利技术的意义上谈到一种状态，那么由此通常指的是泵总成的一个部件的或整个泵总成的运行状态，也就是说，是否泵总成或所观察的部件从声学角度出发在正常的参数内工作，或者换句话说，没有特别本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于检查泵总成(1)的至少一个部件(2、3、4)的状态的方法，所述方法尤其用于确定所述泵总成的转速或者通过分析由所述泵总成(1)发出的空气声在故障方面进行确定，所述方法包括在所述泵总成(1)的运行中在第一几何地点(Pfern)上以距所述泵总成(1)的第一距离(Dfern)记录至少一个第一音频信号，并且在所述泵总成(1)运行中在第二几何地点(Pnah)上以距所述泵总成(1)的小于所述第一距离(Dfern)的第二距离(Dnah)记录第二音频信号，其特征在于，所述泵总成(1)的状态的确定通过分析所述泵总成(1)的被消除了至少一个次声源(1a)的次噪声的信号(50)来进行，该信号通过比较第一和第二音频信号的幅值来重建。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述幅值是从所述第一和第二音频信号求取的谱分量的幅值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了去除第一和/或第二音频信号中的次噪声，分别求取第一和第二音频信号的谱(30、40)，并且将两个谱(30、40)或由此导出的谱的彼此对应的谱分量(fk、fk-1、fk+1)的幅值彼此成比值(Fk)
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述谱(30、40)是频率谱并且所述谱分量是频率。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，从所述第二音频信号的所述谱(40)或由此导出的谱的谱分量(fk)的幅值形成所重建的信号(50)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，从所述两个谱(30、40)之中的每个谱中首先确定一定数量的主导的谱分量(fk)并且选择这些谱分量，其中，这些主导的谱分量(fk)连同所述主导的谱分量的幅值一起形成相应的导出的谱，并且然后进行所述幅值的比值设置。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，将这两个谱(30、40)划分成多个区间，并且对于每个区间确定一定数量的主导的谱分量(fk)并且选择这些谱分量。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述数量是预设的。
9.根据权利要求6、7或8所述的方法，其特征在于，通过应用分类算法进行主导的谱分量的确定，尤其是这样进行，使得：
10.根据前述权利要求3至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述幅度比值的形成这样进行，即，对于谱分量(fk)，计算所述第二音频信号的谱(40)中的或由此导出的谱中的谱分量(fk)的幅值与所述第一音频信号的谱(30)中的或由此导出的谱中的对应谱分量(fk、fk-1、fk+1)的幅值的比值(Fk)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，对于谱分量fk，计算所述第二音频信号的谱(40)中的或由此导出的谱中的该谱分量fk的幅值与所述第一音频信号的谱(30)中的或由此导出的谱中的相同谱分量fk的幅值的比值Fk，其中，这尤其是仅当两个所提到的幅值大于零时才进行。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在形成所述幅度比值时，通过以下方式执行偏置校正，
13.根据权利要求10、11或12所述的方法，其特征在于，对于所有谱分量(fk)相继地检查，在哪个谱分量(fk)的情况下所求取的幅度比值高于极限值(FSchwelle)，并且满足该情况的那些谱分量(fk)连同来自所述第二音频信号的谱(40)的被配设给这些谱分量(fk)的幅值一起形成所重建的信号(50)。
14.根据权利要求3至13中任一项所述的方法，其特征在于，在考虑两个距离(Dfern、Dnah)彼此的比值的情况下确定——尤其是计算——所述极限值(FSchwelle)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一几何地点(Pfern)、所述第二几何地点(Pnah)和所述泵总成(10)处于直线的测量线(20)上，或者所述第一几何地点(Pfern)和所述第二几何地点(Pnah)处于围绕所述次声源(1a)的圆形轨迹上。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助声学传感器(12)测量声压，并且第一和第二音频信号分别形成所述传感器(12)的声压-时间变化曲线。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二距离(Dnah)是所述第一距离(Dfern)的一半。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，各所述距离(Dfern、Dnah)分别通过...
【技术特征摘要】
1.一种用于检查泵总成(1)的至少一个部件(2、3、4)的状态的方法，所述方法尤其用于确定所述泵总成的转速或者通过分析由所述泵总成(1)发出的空气声在故障方面进行确定，所述方法包括在所述泵总成(1)的运行中在第一几何地点(pfern)上以距所述泵总成(1)的第一距离(dfern)记录至少一个第一音频信号，并且在所述泵总成(1)运行中在第二几何地点(pnah)上以距所述泵总成(1)的小于所述第一距离(dfern)的第二距离(dnah)记录第二音频信号，其特征在于，所述泵总成(1)的状态的确定通过分析所述泵总成(1)的被消除了至少一个次声源(1a)的次噪声的信号(50)来进行，该信号通过比较第一和第二音频信号的幅值来重建。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述幅值是从所述第一和第二音频信号求取的谱分量的幅值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了去除第一和/或第二音频信号中的次噪声，分别求取第一和第二音频信号的谱(30、40)，并且将两个谱(30、40)或由此导出的谱的彼此对应的谱分量(fk、fk-1、fk+1)的幅值彼此成比值(fk)地设置，并且由所述两个谱(30、40)之中的一个谱的或由此导出的谱的那些谱分量(fk)的幅值形成所重建的信号(50)，所述幅值的比值(fk)超过确定的极限值(fschwelle)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述谱(30、40)是频率谱并且所述谱分量是频率。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，从所述第二音频信号的所述谱(40)或由此导出的谱的谱分量(fk)的幅值形成所重建的信号(50)。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，从所述两个谱(30、40)之中的每个谱中首先确定一定数量的主导的谱分量(fk)并且选择这些谱分量，其中，这些主导的谱分量(fk)连同所述主导的谱分量的幅值一起形成相应的导出的谱，并且然后进行所述幅值的比值设置。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，将这两个谱(30、40)划分成多个区间，并且对于每个区间确定一定数量的主导的谱分量(fk)并且选择这些谱分量。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述数量是预设的。
9.根据权利要求6、7或8所述的方法，其特征在于，通过应用分类算法进行主导的谱分量的确定，尤其是这样进行，使得：
10.根据前述权利要求3至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述幅度比值的形成这样进行，即，对于谱分量(fk)，计算所述第二音频信号的谱(40)中的或由此导出的谱中的谱分量(fk)的幅值与所述第一音频信号的谱(30)中的或由此导出的谱中的对应谱分量(fk、fk-1、fk+1)的幅值的比值(fk)。
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·舍瓦列，A·特夫斯，G·森，K·E·劳比格，
申请(专利权)人：威乐欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：
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