[发明专利]用于确定推进器的状况指示器的系统和方法

说明书

技术领域

本公开内容一般涉及推进器（impeller）装置，并且更具体地，涉及用于确定推进器的状况指示器（health indicator）的系统和方法。

背景技术

推进器常规地用在各种行业中。一种类型的推进器包括用于增加汽缸、管道或其它管路内的流体的压力和流动的转子。推进器通常用在例如过程（process）控制工业中。然而，推进器常规地遭受各种故障。推进器的示例故障模式可以包括叶片（vane）破损、推进器中的一个或多个破裂以及推进器中的磨损。

通常，需要或期望监测过程控制系统或其它系统中的推进器的状况，以便适当地安排推进器的维护。然而，由于使用的推进器的多样性，因此通常难以监测推进器的状况。

发明内容

本公开内容提供了一种用于确定推进器的状况指示器的系统和方法。

在第一实施例中，一种设备包括输入接口，该输入接口被配置成接收与推进器的至少一个级（stage）相关联的输入信号。该设备还包括处理器，该处理器被配置成使用输入信号识别推进器中的缺陷。该设备还包括输出接口，该输出接口被配置成提供识别缺陷的指示器。处理器被配置成通过如下方式来识别缺陷：确定与推进器的至少一种故障模式相关的频率族，使用频率族分解输入信号，使用分解后的输入信号重构推进器信号，以及将重构的推进器信号与基线信号进行比较。频率族包括叶片通过（pass）频率及其谐波。

在第二实施例中，一种系统包括被配置成测量推进器的一个或多个特性的多个传感器。该系统还包括推进器情况指示器装置，该推进器情况指示器装置包括多个传感器接口，这多个传感器接口被配置成从传感器接收与推进器的至少一个级相关联的输入信号。推进器条件指示器装置还包括：处理器，被配置成使用输入信号识别推进器中的缺陷；以及输出接口，被配置成提供识别缺陷的指示器。处理器被配置成通过如下方式识别缺陷：确定与推进器的至少一种故障模式相关的频率族，使用频率族分解输入信号，使用分解后的输入信号重构推进器信号，以及将重构后的推进器信号与基线信号进行比较。频率族包括叶片通过频率及其谐波。

在第三实施例中，一种方法包括接收输入信号，该输入信号具有与推进器的至少一个级对应的振动和/或速度信息。该方法还包括确定与推进器的至少一种故障模式对应的频率族，其中频率族包括叶片通过频率及其谐波。该方法还包括使用频率族分解输入信号以及使用分解后的输入信号重构推进器信号。另外，该方法包括将重构后的推进器信号与基线信号进行比较，以及当重构后的推进器信号与基线信号相差阈值量时，输出识别缺陷的指示器。

从以下附图、描述以及所附权利要求，其它技术特征对本领域技术人员会是容易明白的。

附图说明

为了更完整地理解本公开内容，现在参考以下结合附图进行的描述，其中：

图1A至1G示出了示例推进器配置；

图2A和2B示出了示例气穴现象（cavitation）位置；

图3示出了根据本公开内容的推进器故障模式规则的示例表；

图4示出了根据本公开内容的示例推进器情况指示器（ICI）装置；

图5示出了根据本公开内容的用于监测推进器的状况的示例ICI第一级操作的更详细视图；

图6示出了根据本公开内容的用于监测推进器的状况的示例ICI第二级操作的更详细视图；

图7示出了根据本公开内容的用于监测推进器的示例过程；以及

图8和9示出了根据本公开内容的示例推进器状况指示器。

具体实施方式

以下讨论的图1至9以及用于描述该专利文献中的本发明的原理的各个实施例仅作为说明并且不应以任何方式解释为限制本发明的范围。本领域技术人员将理解，本发明的原理可以以任何类型的适当布置的装置或系统来实现。另外，应理解，图中的元件是为了简化和清楚而示出的并且不一定是按比例绘制的。例如，图中的一些元件的尺寸可以相对于其它元件被放大，以帮助改进对该专利文献中描述的各个实施例的理解。