用于旋转机械的基于规则的诊断设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于旋转机械的基于规则的诊断设备和方法。一种方法，包括获得(202)与具有一个或多个部件的机器(104)相关联的信息，其中所述信息包括与该一个或多个部件相关联的多个规则(108)。该方法还包括接收(206)该机器的振动水平的测量，并基于所述测量，来为与该一个或多个部件相关联的一个或多个特征生成(208)一个或多个特征值。该方法进一步包括基于该一个或多个特征值和所述规则来为该一个或多个部件确定(210)部件相关的状况。此外，该方法包括提供(212)识别了部件相关的状况的指示符。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般地涉及控制系统。更特别地，本公开涉及。
技术介绍
执行某种类型物理工作的机械通常生成作为它的操作的函数的物理振动。例如，由于电动马达的轴的较小水平的不平衡、电动马达的轴相对于其负载的未对准、或由磨损所引起的过量的轴承间隙，电动马达可生成振动。甚至可以生成马达的电枢相对于马达的励磁绕组的径向变化。在很多情况下，希望马达或其它旋转机械在其正常操作期间生成一定水平的振动。然而，由于各种原因，例如由于长期使用引起它的部件中的一个或多个其部件的故障或磨损，能经受增加的振动水平。 用于监测旋转机器的健康的传统技术已经包括振动监测、声音或噪音特征分析、马达电流特征分析、和油分析。然而，机器可明显彼此不同地起作用，即使是那些具有相同构造、型号和制造时间的机器。这可归因于多种因素，例如制造、安装或测量误差以及操作条件上的差异。因而，用于监测旋转机器的健康的传统技术通常已经是不够的。
技术实现思路
本公开提供一种。在第一实施例中，一种方法包括获得与具有一个或多个部件的机器相关联的信息，其中所述信息包括与该一个或多个部件相关联的多个规则。该方法还包括接收该机器的振动水平的测量，并基于所述测量，来为与一个或多个部件相关联的一个或多个特征生成一个或多个特征值。该方法进一步包括基于该一个或多个特征值和所述规则来为该一个或多个部件确定部件相关的状况。此外，该方法包括提供识别了部件相关的状况的指示符。在第二实施例中，一种设备包括至少一个存储器单元，所述存储器单元被配置成存储与具有一个或多个部件的机器相关联的信息，其中所述信息包括与机器的部件相关联的多个规则。该设备还包括至少一个处理单元，所述处理单元被配置成接收该机器的振动水平的测量。该至少一个处理单元还被配置成基于所述测量，来为与该一个或多个部件相关联的一个或多个特征生成一个或多个特征值。该至少一个处理单元被进一步配置成基于该一个或多个特征值和所述规则来为该一个或多个部件确定部件相关的状况。此外，该至少一个处理单元被配置成提供识别了部件相关的状况的指示符。在第三实施例中，一种计算机可读介质体现了计算机程序。该计算机程序包括用于获得与具有一个或多个部件的机器相关联的信息的计算机可读程序代码，其中所述信息包括与该一个或多个部件相关联的多个规则。该计算机程序还包括用于接收该机器的振动水平的测量，并基于所述测量，来为与该一个或多个部件相关联的一个或多个特征生成一个或多个特征值的计算机可读程序代码。该计算机程序进一步包括用于基于该一个或多个特征值和所述规则来为该一个或多个部件确定部件相关的状况的计算机可读程序代码。此夕卜，该计算机程序包括用于提供识别了部件相关的状况的指示符的计算机可读程序代码。根据以下附图、描述和权利要求，其它技术特征对于本领域技术人员可以是容易明白的。附图说明为了更完整地理解本公开，现在结合附图对以下说明进行参考，其中图I说明了依据本公开的示例基于规则的诊断系统(RBDS)；图2说明了依据本公开的用于使用一个或多个规则来进行振动分析的示例过程；图3到图8说明了依据本公开的用于在不同类型的旋转机械的情况下识别特定类 型的故障的示例过程；以及图9到图11说明了依据本公开的用于不同类型的旋转机械的示例健康指示符。具体实施例方式下面所讨论的图I到图11，以及用于描述本专利文献中的本专利技术的原理的各种实施例仅是为了说明，并且不应当以任何方式被解释为限制本专利技术的范围。本领域技术人员将理解的是，可以以任何类型的合适布置的装置或系统来实现本专利技术的原理。图I说明了依据本公开的示例基于规则的诊断系统(RBDS) 100。如图I中所示出的，RBDS 100包括基于规则的诊断分析器102，其分析表示机器104在其操作期间的物理振动的信号。例如，分析器102可以接收来自与机器104物理耦合或以其它方式相关联的一个或多个振动换能器106的信号，并分析所接收的信号，以确定机器104的健康或操作状态。作为特定的例子，分析器102可以测量由机器104的一个或多个部件所生成的振动水平，依据各种规则108来为至少一个部件确定部件相关的状况，并输出任何被识别的部件相关的状况。几乎全部机器都包括一起起作用来执行机器的预期目的的多个部件。例如，离心泵可以包括一个或多个轴、用于在框架或外壳中支持轴的轴承、用于向要被抽吸的材料提供原动力的叶轮、以及用于向该泵传递功率的齿轮箱。这些部件中的每一个部件可具有由于各种因素而减小的操作寿命，各种因素比如是操作参数上的改变或与其它机器的交互。任何部件中的故障可导致该部件可靠性的损失。如果该故障不被维修，则它可潜在地对机器中的其它部件，以及对耦合至该机器的其它机器的部件引起二次损坏。如果不以及时的方式进行检测和校正，则可导致机械的灾难性故障。因此，机器104的各个部件中的故障校正可对于减小由机器104在其操作期间所引起的损坏的水平和程度是有用的。可以测量机器104的振动水平，以确定机器104的状况或健康。然而，由机器所生成的振动水平的传统分析可能是相对复杂的。例如，机器可以包括许多部件，每一个部件可贡献由机器在其操作期间所生成的总振动水平的一小部分。因此，尽管特定的部件可能对于机器的操作是关键的，但该特定部件中的故障可贡献由机器在其操作期间所生成的总振动水平中的相对小的部分。作为另一个例子，依据机器自身外部的各种因素、机器的振动特征可显著地变化，该各种因素比如是机器正操作的环境、由机器所驱动的负载的类型、或者驱动该机器的电源。在许多情况下，传统的振动分析技术可受限于它们所提供的信息的质量。例如，传统的振动分析技术可以试图识别未相对于基线信号测量被标准化的特征。同样地，传统的技术基于绝对值和阈值，并且不必须基于机器可能遇到的特定因素。因此，传统的技术通常不生成关于机器的任何故障已如何进展的信息。它们通常仅在超过某些阈值时生成信息。而且，这些传统的技术通常使用对于对振动分析不熟练的用户难以理解的规则。此外，许多传统的技术不提供可容易配置的规则或阈值。另外，传统技术常常不提供部件相关的状况指示符，比如涉及机器的特定部件的那些指示符。依据本公开，RBDS 100提供了可配置的规则，该可配置规则依据它们的各个部件来隔离由机器所生成的振动信号。RBDS 100还依据与每个部件相关联的一个或多个特征，为机器104的部件确定部件相关的状况。因此，不是传统机器分析技术上的专家的RBDS100的操作者可以降至机器的部件级来识别机器104中的潜在故障。而且，机器诊断技术上有见识的其他人可以配置、改编、或改变RBDS 100的规则108，以便为了与各种类型和类别的机器一起使用而修整它的操作。机器104表示可能期望振动分析的任何装置。机器104的例子可以包括在其操作期间可以生成物理振动的电动涡轮机、燃气涡轮机、或蒸汽涡轮机、风扇、泵、发电机、叶轮 或任何其它装置。机器104可以包括一起起作用来提供由机器104所提供的功能的多个部件。例如，电动马达可以包括其上安装了电枢的轴、用于容纳一个或多个励磁绕组的外壳、以及在相对外壳的相对固定的位置上保持该轴的轴承。这些部件中的每一个部件在操作期间可以生成其自身的各个振动特征。因此，对于被分析器102所分析的每一个机器104，可以生成隶属函数或其它函本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：获得(202)与具有一个或多个部件的机器(104)相关联的信息，其中所述信息包括与该一个或多个部件相关联的多个规则(108)；接收(206)该机器的振动水平的测量；基于所述测量，来为与该一个或多个部件相关联的一个或多个特征生成(208)一个或多个特征值；基于该一个或多个特征值和所述规则来为该一个或多个部件确定(210)部件相关的状况；以及提供(212)识别了部件相关的状况的指示符。

【技术特征摘要】
2011.06.22 US 13/1665241.一种方法，包括 获得(202)与具有一个或多个部件的机器(104)相关联的信息，其中所述信息包括与该一个或多个部件相关联的多个规则(108)； 接收(206)该机器的振动水平的测量； 基于所述测量，来为与该一个或多个部件相关联的一个或多个特征生成(208) —个或多个特征值； 基于该一个或多个特征值和所述规则来为该一个或多个部件确定(210)部件相关的状况；以及 提供(212)识别了部件相关的状况的指示符。2.权利要求I的方法，进一步包括 识别与所述规则中的一个规则相关联的一个或多个阈值(109);以及 在存储器(112)中存储所述规则和该一个或多个相关联的阈值。3.权利要求I的方法，进一步包括 确定(204)用于该机器的基线振动水平； 其中确定部件相关的状况包括通过使用该基线振动水平来确定部件相关的状况。4.一种设备,包括 至少一个存储器单元(112)，被配置成存储与具有一个或多个部件的机器(104)相关联的信息，其中所述信息包括与该一个或多个部件相关联的多个规则(108);以及至少一个处理单元(114)，可操作成 接收该机器的振动水平的测量； 基于所述测量，来为与该一个或多个部件相关联的一个或多个特征生成一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·卡，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：