【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体涡轮流量计诊断，具体涉及一种气体涡轮流量计故障诊断方法及系统。
技术介绍
1、气体涡轮流量计故障诊断是指对气体涡轮流量计可能出现的问题进行分析和排查，以确定其正常工作状态的过程。这种诊断工作通常包括检查传感器的输出是否准确，确认电路连接是否良好，检查机械部件是否受损或堵塞等。通过细致的故障诊断，可以及时发现并解决气体涡轮流量计可能存在的问题，确保其正常运行，提高生产效率和系统可靠性。
2、现有技术存在以下不足之处：
3、现有技术中，气体涡轮流量计的性能可能易受到温度影响，如果在极端温度条件下使用，比如过高或过低的温度，可能导致部件故障，从而会对流量计的整体性能造成干扰。同时，若涡轮流量计的性能出现异常，可能导致测量精度下降，无法准确测量气体流量。可能导致生产过程中的控制失效，影响产品质量和生产效率。
4、气体涡轮流量计在极端温度条件下使用出现故障是指：如果环境温度过高，流量计的各个部件可能会因为热膨胀而发生形变，导致尺寸变化。这可能导致机械部件的卡死、密封件的失效或者传感器的扭曲，进而影响到流量计的正常工作。此外，过高的温度也可能导致部件材料的热老化，使其性能逐渐下降，甚至失效。
5、当环境温度过低时，流量计内的液体或气体介质可能会冷却到冰点以下，导致冻结。这会导致管道、传感器等部件结冰，造成流动阻力增加，甚至堵塞管道。此外，低温环境可能导致流量计内部部件的机械刚性降低，增加了摩擦和磨损，从而影响到流量计的准确性和稳定性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种气体涡轮流量计故障诊断方法及系统，以解决
技术介绍
中不足。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种气体涡轮流量计故障诊断方法，包括以下步骤：
3、s1：对流量计系统中气体流经区域的温度进行实时检测，并将检测到的实时温度与流量计系统的设计温度范围进行比较，判断实时温度是否出现异常；
4、s2：当检测到的流量计系统中气体流经区域的实时温度为异常状态时，对流量计的传感器输出值进行持续采集分析，将当前的传感器输出值与历史数据进行比较，判断传感器输出值的偏差程度，评估传感器输出值的准确性；
5、s3：根据实际工作环境和流量计的使用条件，对不同压力条件下气流冲击涡轮叶片的异常程度进行分析，评估涡轮在不同流速下的响应稳定性；
6、s4：将传感器输出值的准确性和涡轮在不同流速下的响应稳定性进行综合分析，评估气体涡轮流量计的整体性能；
7、s5：根据评估结果，对气体涡轮流量计的整体性能进行划分，将其划分为性能正常、性能可能正常，性能异常三个类别；
8、s6：当气体涡轮流量计的整体性能为性能可能正常时，对一段时间内气体涡轮流量计的整体性能变化情况进行进一步的分析，对流量计存在的潜在问题进行及时预测预警。
9、在一个优选地实施方式中，s1中，使用模糊逻辑算法将实时检测到的温度与流量计系统的设计温度范围进行比较，判断实时温度是否出现异常，具体包括：
10、将实时检测到的温度和设计温度范围划分为模糊集合，包括低温、正常温度，高温三个类别；
11、将实时检测到的温度值通过隶属函数进行模糊化，得到各个模糊集合的隶属度；
12、基于设计温度范围和实时检测到的温度的模糊集合，定义模糊规则；
13、根据实时检测到的温度的模糊集合和定义的模糊规则，进行模糊推理；
14、通过去模糊化操作，将模糊推理得到的模糊结果转换为具体的数值。
15、在一个优选地实施方式中，通过模糊中心法将模糊推理得到的模糊结果转换为具体的数值，具体为：
16、对于每个输出模糊集合，计算其隶属函数的中心位置，对于三角形隶属函数，中心即为峰值点；对于梯形隶属函数，中心则通过加权平均来计算；
17、将每个输出模糊集合的中心与其隶属度进行加权平均，得到最终的温度输出值，加权平均的权重即为每个输出模糊集合的隶属度；
18、将获取到的温度输出值与预先设置的温度标准范围进行比较，预先设置的温度标准范围为：~；若温度输出值小于，将实时温度标记为低温，若温度输出值大于等于且小于等于，将实时温度标记为正常温度，若温度输出值大于，将实时温度标记为高温，将高温和低温状态下的实时温度标记为异常温度。
19、在一个优选地实施方式中，s2中，将当前的传感器输出值与历史数据进行比较，根据比较结果获取传感器输出值偏差指数，评估传感器输出值的准确性，则传感器输出值偏差指数的获取方法为：
20、通过监控界面实时获取当前传感器输出值，并将获取到的当前传感器输出值构建时间序列q=；并获取对应的历史数据时间序列c=；将当前传感器输出值的时间序列和历史数据时间序列进行对比分析，构建一个n×m的矩阵d，其中d(i,j)表示q中第i个点和c中第j个点之间的距离，计算当前传感器输出值与历史数据之间的相似度，具体的计算表达式为：d(i,j)=；式中，d(i,j)为当前传感器输出值与历史数据之间的相似度；
21、构建一个n×m的累积矩阵m，其中m(i,j)表示从(1,1)到(i,j)的最小累积距离，具体的计算表达式为：；其中，边界条件为：；；i∈[2,n]；；j∈[2,m]；
22、从m(n,m)开始回溯找到最优路径w，该路径表示最小累积距离的对齐方式，回溯路径的步骤为：从(n,m)开始，向前寻找最小值：从m(i,j)到；重复该步骤直到到达 (1,1)；
23、根据时间序列q和c之间的总距离，即最小累积距离m(n,m)，计算最小累积距离与路径长度之比，即计算传感器输出值偏差指数，具体的计算表达式为：；式中，为传感器输出值偏差指数，为最优路径w的长度，即m(i,j)到之间的最小值；
24、将获取到的传感器输出值偏差指数与传感器输出值偏差指数参考阈值进行比较，若传感器输出值偏差指数大于等于传感器输出值偏差指数参考阈值，此时生成流量计异常信号；若传感器输出值偏差指数小于传感器输出值偏差指数参考阈值，此时生成流量计正常信号。
25、在一个优选地实施方式中，s3中，根据不同压力条件下涡轮叶片转速的响应情况获取转速冲击振动异常指数，评估涡轮在不同流速下的响应稳定性，则转速冲击振动异常指数的获取方法为：
26、对转速数据进行小波变换，获取信号的时频图谱，具体的计算表达式为：；式中，x(t)是预处理后的转速信号，是小波基函数，和分别是尺度和平移参数；
27、根据时频图谱的特征，识别转速变化的时域和频域结构，根据振动成分的幅值，提取出转速振动信号，获取在频带x内的振动强度；即时频图谱的局部极大值，其中，频带内的振动强度的具体计算表达式为：；其中，在频带x内；
28、根据振动信号的时频特性以及频带内的振动强度，计算转速冲击振动异常指数，具体的计算表达式为：；式中，为转速冲击振动异常指数，n为选择的频带数本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：S1中，使用模糊逻辑算法将实时检测到的温度与流量计系统的设计温度范围进行比较，判断实时温度是否出现异常，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：通过模糊中心法将模糊推理得到的模糊结果转换为具体的数值，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：S2中，将当前的传感器输出值与历史数据进行比较，根据比较结果获取传感器输出值偏差指数，评估传感器输出值的准确性，则传感器输出值偏差指数的获取方法为：
5.根据权利要求4所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：S3中，根据不同压力条件下涡轮叶片转速的响应情况获取转速冲击振动异常指数，评估涡轮在不同流速下的响应稳定性，则转速冲击振动异常指数的获取方法为：
6.根据权利要求5所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：S4中，将传感器输出值的准确性和涡轮在不同流速下的响
7.根据权利要求6所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：S5中，对气体涡轮流量计的整体性能进行划分，将其划分为性能正常、性能可能正常，性能异常三个类别，具体为：
8.根据权利要求7所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：S6中，对一段时间内气体涡轮流量计的整体性能变化情况进行进一步的分析，具体为：
9.根据权利要求8所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：将获取到的流量计的风险系数与风险系数参考阈值进行比较，若风险系数大于等于风险系数参考阈值，此时生成预警信号；若风险系数小于风险系数参考阈值，此时不生成预警信号。
10.一种气体涡轮流量计故障诊断系统，用于实现权利要求1-9任一项所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：包括温度监测模块、传感器数据分析模块、响应评估模块，综合分析模块，性能划分模块以及预测预警模块；
...【技术特征摘要】
1.一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：s1中，使用模糊逻辑算法将实时检测到的温度与流量计系统的设计温度范围进行比较，判断实时温度是否出现异常，具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：通过模糊中心法将模糊推理得到的模糊结果转换为具体的数值，具体为：
4.根据权利要求1所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：s2中，将当前的传感器输出值与历史数据进行比较，根据比较结果获取传感器输出值偏差指数，评估传感器输出值的准确性，则传感器输出值偏差指数的获取方法为：
5.根据权利要求4所述的一种气体涡轮流量计故障诊断方法，其特征在于：s3中，根据不同压力条件下涡轮叶片转速的响应情况获取转速冲击振动异常指数，评估涡轮在不同流速下的响应稳定性，则转速冲击振动异常指数的获取方法为：
6.根据权利要求5所述的一种气体涡轮流量计故障...
【专利技术属性】
技术研发人员：任海军，韩冬，刘金勇，苏英鹤，
申请(专利权)人：上海真兰仪表科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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