紧凑型独立状态监测设备制造技术

本发明专利技术提供用于监测诸如泵等设备的新颖、独特的方法和装置。在一个实施方式中，放大的特征在于：在第一设备中感测在所述第一设备被附接至待监测的第二设备之后的启动时刻的启动振动以及在所述启动时刻之后的后续时刻的后续振动水平二者，并且提供启动振动水平信号和后续振动水平信号，所述启动振动水平信号包括所述第二设备的启动振动水平的有关信息，而所述后续振动水平信号包括所述第二设备的所述后续振动水平的有关信息；以及在所述第一设备中，基于所述启动振动水平信号相对于所述后续振动水平信号的比较，来监测所述第二设备的操作状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于第一设备监测第二设备的操作的方法和设备，包括对泵、风扇、压 缩机、涡轮或者机械设备的其他旋转或者往复工件的监测；更具体地，涉及用于监测泵的可 自由使用的、紧凑型、独立的、电池驱动的警示和警报状态监测设备。
技术介绍
旋转设备的温度和振动监测是用于确定旋转设备的状态的已知并且可接受的方 法。 作为诊断工具的设备温度测量的实现简单且相对廉价。温度信息仅可作为设备 状态的运行/不运行指示。 振动监测是一种用于获取旋转设备状态的可接受的被证实的诊断工具。对机器 振动的周期性监测是工业中预防性维护程序中的主要组成部分。振动监测可以检测的状态 是轴承状态、轴的直度、失衡状态、未校准状态、损耗、产品建立、过程改变、侵蚀以及松动。 振动监测设备可以是昂贵的，价值数万美元。这样，只有非常昂贵的旋转设备才具有附接的 监测器以进行连续监测。一个典型的化工厂具有1000个安装和运转的泵。在典型的化工 厂中，可能不到10个泵或者旋转设备满足配备专用振动监测器的开支标准。对于未达到连 续振动监测开支要求的99%的旋转设备来说，既没有采用振动测量，也没有采用使用昂贵 的便携振动设备和人工劳动开支的巡视振动程序。周期性监测要求训练有素的人员以持续 方式采集振动，并且及时地分析所采集的数据以确定设备的状态。采集振动数据的多数工 厂没有以及时的方式来分析振动数据的工作人员，并且无法在灾难性故障出现之前捕获问 题。数据被作为事后的事件而分析，这对于防止故障而言为时过晚。振动分析应当被用作 预测性工具，以给出即将发生的故障的早期警示，使得可以执行维护以便将设备和产品的 损失最小化。例如，利用便携式手持振动和/或温度仪器对设备进行周期性人工监测是现有技 术中已知的。特别地，对诸如泵等设备的人工监测通常根据工厂的维护日程来进行，例如每 4-6周一次。然而，该时段可以变化。人工监测的缺点在于，其仅提供对执行测量的时刻的 泵状态的测量。技术人员必须接受充分的训练才能操作相对昂贵的设备，并且必须检查所 有单元以确定是否存在问题。泵的状态可能因系统混乱和/或操作员错误而变化。此类人 工系统不能提供连续监测，并且由此不能优化预防性维护。由此，在业界需要一种技术或者易于使用的低成本设备，用于接近连续地监测泵， 并根据对一个或者多个感测的物理参数来提供对泵操作状态的指示。
技术实现思路
本专利技术提供了一种新颖、独特的方法和装置，用于第一设备监测第二设备的操作， 该第二设备诸如泵、扇、压实机、涡轮或者机械设备的其他旋转或者往复工件。根据本专利技术的某些实施方式，该方法特征在于在第一设备中感测在第一设备被 附接至待监测的第二设备之后的启动时刻的启动振动以及启动时刻之后的后续时刻的后 续振动水平二者，并且提供启动振动水平信号和后续振动水平信号二者，其中启动振动水 平信号包括第二设备启动振动水平的有关信息，而后续振动水平信号包括第二设备后续振 动水平的有关信息；以及在第一设备中，基于启动振动水平信号相对于后续振动水平信号 的比较，来监测第二设备的操作状态。根据本专利技术的某些实施方式，所述装置的形式可以是用于执行前述方法中步骤和 功能的一个或者多个模块和/或芯片集。根据本专利技术的某些实施方式，所述装置的形式还可以是用于监测设备(诸如泵) 的可自由使用的、紧凑型、独立的、电池驱动的警示和警报状态监测设备，其特征在于具有 配置用于执行在此记载的功能的一个或者多个模块。根据本专利技术的某些实施方式，可自由使用的、紧凑型、独立的、电池驱动的警示和 警报状态监测设备可以附接至或者安装至第二设备上，例如附接在泵的轴承架上。根据本专利技术的某些实施方式，通过第一设备来监测第二设备可以包括以下一个或 者多个特征提供包含与第二设备的操作状态有关的信息的指示，包括音频指示或者可视 指示或者其某些结合；激活启动过程以便确定启动振动水平；激活监测过程，以便确定后 续振动水平，并监测第二设备；周期性地使第一设备进入低功率模式以便节能；或者其某 些组合。根据本专利技术的某些实施方式，启动振动水平可以基于沿第二设备的一个或者多个 轴而测量的多个感测到的启动振动水平来确定，并且还可以被确定在具有最低可能预定启 动振动水平和最高可能预定振动水平的范围之内。根据本专利技术的某些实施方式，启动振动水平可以以第二设备在启动时刻的操作为 基础，从而对于第二设备是唯一的。根据本专利技术的某些实施方式，本专利技术的形式可以是一种具有计算机可执行组件的 计算机可读存储介质，当计算机可执行组件在计算机处理器上执行时，用于执行一种方法， 包括在第一设备中感测在第一设备被附接至待监测的第二设备之后的启动时刻的启动振 动以及该启动时刻之后的后续时刻的后续振动水平二者，并且提供启动振动水平信号和后 续振动水平信号，启动振动水平信号包括第二设备的启动振动水平的有关信息，而后续振 动水平信号包括第二设备的后续振动水平的有关信息；以及在第一设备中，基于启动振动 水平信号相对于后续振动水平信号的比较，来监测第二设备的操作状态。作为示例，对一个或者多个所感测振动水平的评估可以通过监测设备本身中包含 的一个或者多个模块来实现；当然，如下实施方式也是可以想到的一个或者多个感测振 动水平被提供至另一设备进行评估，以及从其他设备接收回一个或者多个信号，所述信号 包含用于提供设备操作状态指示的信息。此类信号在此类设备之间的提供可以经由硬连线 或者无线信号配置来实现。实际上，本专利技术提供了用于以非常低成本、紧致型配置来监测振动的新颖、独特的方法和装置。这是一种在化工厂中提供对每个泵或者旋转设备工件进行连续监测的经济的 方法。状态监测器可以使用针对自动化工业而部署的低成本的微电子机械系统(MEMS)、甚 低电功率微处理器以及最新的电池技术，将其结合到提供对设备问题的早期警示的新颖、 经济的设备中。本专利技术将对设备进行连续监测的成本从数万美元降低至数百美元。低成本 使得可以将本专利技术安装在工厂中的每个选定机器上并且受益于连续监测，而无需过高的成 本。低电功率需求允许电池操作的较长寿命。这允许没有外部配线的小型、独立的密封单 元，以及与待监测设备的简单的机械螺钉附接。多数旋转设备(特别是离心泵)在600到3600转每分钟(rpm)之间旋转。在此 典型速度范围中诊断设备时，最有用的振动测量是对速度的测量。本专利技术使用电路将来自 微电子机械设备(MEMS)的电子输出转换为与泵的振动速度成比例的电压。作为速度而测 量的设备振动被普遍地用来评定机器状态。除了低成本以外，本专利技术提供简单的设置和操 作，无需专门的分析技术人员来确定设备状态。设备不需要训练有素的设备专家来解译设 备状态。在泵附近走动的任何人都可以通过对监测器上发光二极管的可视观察(绿灯闪烁 表示正常，红灯闪烁表示警报)来确定泵的状态。该可视观察不限于发光二极管。可视观 察的其他实施方式可以是IXD显示器或者其他可视方式。设置警报水平与开启监测器一样 简单。当监测器被激活时执行第一功能，用以跟踪当前振动水平，并且使用该基线水平来设 置警报振动水平。警报水平被存储在微处理器的存储器中。将后续振动水平测量值与该警 报水平进行比较，并且表示出机器状态。振动警报水平对于机器和设施操作状态来说是唯 一的。警报水平不是预定的，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：在第一设备中感测在所述第一设备被附接至待监测的第二设备之后的启动时刻的启动振动以及在所述启动时刻之后的后续时刻的后续振动水平二者，并且提供启动振动水平信号和后续振动水平信号，所述启动振动水平信号包括所述第二设备的启动振动水平的有关信息，而所述后续振动水平信号包括所述第二设备的所述后续振动水平的有关信息；以及在所述第一设备中，基于所述启动振动水平信号相对于所述后续振动水平信号的比较，来监测所述第二设备的操作状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-10-5 60/997,911一种方法，包括在第一设备中感测在所述第一设备被附接至待监测的第二设备之后的启动时刻的启动振动以及在所述启动时刻之后的后续时刻的后续振动水平二者，并且提供启动振动水平信号和后续振动水平信号，所述启动振动水平信号包括所述第二设备的启动振动水平的有关信息，而所述后续振动水平信号包括所述第二设备的所述后续振动水平的有关信息；以及在所述第一设备中，基于所述启动振动水平信号相对于所述后续振动水平信号的比较，来监测所述第二设备的操作状态。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述监测包括提供包含所述第二设备的操作状 态的有关信息的指示，所述指示包括音频指示或者可视指示或者其某些结合。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述监测包括激活启动过程，以确定所述启动振 动水平。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述监测包括激活监测过程，以确定所述后续振 动水平，并且监测所述第二设备。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法进一步包括将所述第一设备附接至所 述第二设备，包括将所述第一设备附接至所述第二设备的轴承架。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述监测包括周期性地使所述第一设备进入低 功率模式以便节能。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述启动振动水平基于沿所述第二设备的一个或 者多个轴而测量的多个感测的启动振动水平来确定。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述启动振动水平被确定在具有最低可能预定启 动振动水平与最高可能预定振动水平的范围之内。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述启动振动水平以所述第二设备在所述启动时 刻的操作为基础，从而对于所述第二设备是唯一的。10.一种装置，包括一个或者多个模块，配置用于在第一设备中感测在所述第一设备被附接至待监测的第 二设备之后的启动时刻的启动振动以及所述启动时刻之后的后续时刻的后续振动水平，并 且提供启动振动水平信号和后续振动水平信号，所述启动振动水平信号包括所述第二设备 的启动振动水平的有关信息，而所述后续振动水平信号包括所述第二设备的所述后续振动 水平的有关信息；以及一个或者多个模块，配置用于在所述第一设备中，基于所述启动振动水平信号相对于 所述后续振动水平信号的比较，来监测所述第二设备的操作状态。11.根据权利要求10所述的装置，其中用于监测的一个或者多个模块配置用于提供 包含所述第二设备的操作状态的有关信息的指示，所述指示包括音频指示或者可视指示或 者其某些结合。12.根据权利要求10所述的装置，其中用于监测的一个或者多个模块配置用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：KL豪恩斯泰恩，D帕多克，MA普雷弗德，JD奎尔，DA莱斯，PJ布拉萨，
申请(专利权)人：ITT制造企业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]