[发明专利]一种离心泵故障在线诊断方法及系统

权利要求书

1.一种离心泵故障在线诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、通过信号采集模块测量待检测离心泵运行时的径向振动信号，采集的数据经信号线实时传递至信号处理模块分析并由存储模块存取；

步骤二、信号处理模块获得振动信号并基于循环平稳理论分析信号，计算出信号的循环自相关函数R_x(τ，α)，以及R_x(τ，0)切片分量的标准差σ，其中，τ为时延因子，α＝1/T被称为基础循环频率，T是循环周期；

步骤三、将设计工况下运行时相应的标准差σ₀与实际运行的数据计算所得的标准差σ进行对比，当对比结果σ＞σ₀时，表示泵偏离设计工况运行，结果传至显示模块显示，当计算结果不满足σ＞σ₀时，表示泵在设计工况点附近运行，需进一步计算分析其运行状态；

步骤四：提取出叶片通过频率处切片分量R_x(τ，α₁)，其中，α₁为信号基础循环频率与叶片通过频率相等的某一特定频率，并做Fourier变换并获得主频分量幅值A₁，将其与泵在设计工况下无故障正常运行时相应的A₁^*进行对比，若满足A₁>A₁^*，则表示机封损坏；反之，则机封正常；

提取出切片分量R_x(0，α)并获得该分量0到叶片通过频率范围内的频带的幅值均值A₂，将其与泵在设计工况下无故障正常运行时相应的A₂^*进行对比，若满足A₂>A₂^*，则表示泵内发生空化，反之则表示泵内未发生空化；

步骤五：将诊断结果传送到显示模块显示。

2.根据权利要求1所述的离心泵故障在线诊断方法，其特征在于，所述循环自相关函数通过以下公式计算：

R_x(τ，0)切片分量的标准差通过以下公式计算：

式中：*表示共轭，τ为时延因子，信号的二阶循环平稳特性表示为所有时间t满足R_x(t，τ)＝R_x(t+T，τ)，这里T₀是循环周期，α＝1/T被称为基础循环频率，N为R_x(τ，0)切片分量中点数，m_i表示各点的值，μ表示所有点的平均值；n表示从-N到N的整数。

3.根据权利要求2所述的离心泵故障在线诊断方法，其特征在于，所述步骤三中当σ＞(1.05～1.1)σ₀时，表示泵偏离设计工况运行，结果传至显示屏显示，当计算结果不满足σ＞(1.05～1.1)σ₀时，表示泵在设计工况点附近运行，需进一步计算分析其运行状态。

4.根据权利要求1所述的离心泵故障在线诊断方法，其特征在于，所述步骤四中若满足A₁>(3.5～4)A₁^*，则表示机封损坏；反之，则机封正常。

5.根据权利要求1所述的离心泵故障在线诊断方法，其特征在于，所述步骤四中若满足A₂>(1.5～2)A₂^*，则表示泵内发生空化，反之则表示泵内未发生空化。