[发明专利]用于往复式压缩器杆下降测量的触发角度的自动确定

说明书

本发明涉及一种机器监测系统，所述机器监测系统自动地确定最佳触发角度以用于监测往复式压缩机的杆下降，并且相应地设定触发角度配置值。利用键相传感器而监测键脉冲，分析杆下降变换器电压相对于时间(或旋转角度)的幅值，并且确定杆下降变换器电压信号相对于键标记的斜率的最小变化位置。最佳触发角度基于本时间位置、当前速度和配置活塞角度进行确定。最佳触发角度提供至机器监测系统以用于配置。系统使服务工程师不必以手动操作测试仪器来测试数个触发角度，以确定最佳触发角度。

技术领域

本发明涉及在线机械保护系统的领域。更特别地，本发明涉及一种机器监测系统，该机器监测系统自动地确定最佳触发角度，以用于监测工业往复式压缩器并且相应地设定适当配置值。

背景技术

根据关于机械保护系统的API标准670，大多数水平往复式压缩器依靠活塞支撑带(rider band)来支撑活塞并且防止与缸体衬套的接触。随着这些带磨损，活塞杆在缸体中下降，并在杆包装材料中移动对应的量。监测杆下降的量为感测活塞支撑带的磨损量的一种方式。

用于机械保护的监测系统通常使用两种模式监测往复式压缩器的杆下降：平均模式和触发模式。平均模式基于活塞行程的多个样本值的平均值而计算测量值。触发模式仅利用活塞杆的指定位置处的一个值。该位置通过两个角度值来确定，这两个角度值必须配置用于监测系统：活塞角度和触发角度。

如图1所示，当活塞处于上止点(TDC)位置时，活塞角度为飞轮上的键触发标记和相位基准变换器之间的度数。活塞角度可在往复式压缩器处直接地测量，并且在一些情况下，可从制造商操作手册的压缩器技术数据读取。

触发角度(也示出于图1中)已基于机器的现场测试而常规地确定并设定。根据API670：“为适当地使用触发模式，找出行程上的点，其中由于支撑带磨损之外的所有影响的间隙电压变化得以最小化。这在活塞杆下降监测器的试运行期间通过现场测试来进行”。通常，服务工程师必须测试数个触发角度值，以找出特定往复式压缩器的正确触发角度。这种测试需要使用各种手动操作测量工具(示波器、电压表、转数计数器等)，以根据杆下降变换器的电压输出和机器的速度而计算触发角度。这种测试和计算需要大量的专业知识，而且易于出现错误。

因此，需要的是一种用于自动地确定旋转机器(诸如往复式压缩器)的最佳触发角度的设备和方法，而无需使用手动操作测量工具。

发明内容

上述和其它需求通过机器监测系统来满足，该机器监测系统根据需要自动地确定最佳触发角度并且相应地设定适当配置值。该系统使服务工程师不必以手动操作测试仪器来测试数个触发角度，以确定正确触发角度。服务工程师可简单地验证所确定配置设定并且以新触发角度重新配置机器监测系统，或可接受触发角度至配置设定中的自动进入。

在优选实施例中，仅当往复式压缩器以静止工作模式运行时，机器监测系统根据需要确定触发角度。键脉冲基于往复式压缩器的键相传感器通过机器监测系统的速度/键监测器进行计算。根据机器的键脉冲和速度，检查杆下降变换器电压相对于时间(或旋转角度)的幅值，并且确定暂时位置，该暂时位置指代杆下降变换器电压信号的斜率的最小变化的键标记。从本时间位置开始，最佳触发角度基于当前速度和配置活塞角度进行确定。本最佳触发角度提供至机器监测系统以用于配置。

一些优选实施例涉及一种用于获取关于机器的操作信息的机器监测系统，该机器具有活塞杆和旋转部件，该活塞杆连接至旋转部件。该系统包括杆位置传感器和杆位置监测电路，该杆位置传感器安装成相邻于活塞杆，该杆位置监测电路与杆位置传感器通信。杆位置传感器在机器的操作期间生成杆位置电压信号，所述杆位置电压信号指示活塞杆相对于杆位置传感器的接近程度。该位置监测电路包括一个或多个模数转换器，该一个或多个模数转换器用于对杆位置电压信号进行取样并且用于将杆位置电压信号转换为数字杆位置数据。杆位置监测电路还包括处理器，该处理器可操作以执行操作指令以用于处理数字杆位置数据。操作指令包括指令，该指令：

——确定机器的旋转部件的旋转速度；