BE1018998A3

BE1018998A3 - METHOD FOR MONITORING THE STATE OF VALVES OF A PISTON COMPRESSOR.

Info

Publication number: BE1018998A3
Application number: BE2009/0693A
Authority: BE
Inventors: Paul Willy J Hadermann; Valerie Lucienne Andree Capron
Original assignee: Atlas Copco Airpower Nv
Priority date: 2009-11-10
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2011-12-06

Abstract

Werkwijze voor het bewaken van de staat van een zuigercompressor (1), meer speciaal de inlaatklep (15) en uitlaatklep (16) welke werkwijze de volgende stappen omvat: - het voorzien van een Shock Pulse sensor of SP-sensor (27) voor elke in-en/of uitlaatklep (15,16) - het analyseren van het signaal van de SP-sensor (27) dat typisch bestaat uit, enerzijds, opeenvolgende pieken (36) (15,16), en, anderzijds, een vlakker achtergrondsignaal (37) van een kleinere amplitude; en - het evalueren van de staat van de in- of uitlaatklep (15,16) op bass van de grootte van de voornoemde pieken (36) en/of van de grootte van het achtergrondsignaal (37) en/of van het verschil tussen beide.Method for monitoring the condition of a reciprocating compressor (1), more particularly the inlet valve (15) and outlet valve (16), which method comprises the following steps: - providing a Shock Pulse sensor or SP sensor (27) for each inlet and / or outlet valve (15,16) - analyzing the signal from the SP sensor (27) which typically consists of, on the one hand, successive peaks (36) (15,16), and, on the other hand, a flatter background signal (37) of a smaller amplitude; and - evaluating the condition of the inlet or outlet valve (15, 16) on the basis of the magnitude of said peaks (36) and / or the magnitude of the background signal (37) and / or the difference between the two .

Description

Werkwijze voor het bewaken van de staat van kleppen van een zuigercompressor.Method for monitoring the state of valves of a piston compressor.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bewaken van de staat van kleppen van een zuigercompressor.The present invention relates to a method for monitoring the state of valves of a piston compressor.

Zuigercompressoren worden bijvoorbeeld gebruikt voor toepassingen waarbij hoge drukken vereist zijn, zoals in het geval van de PET fles industrie waarbij, voor het blazen van PET flessen, gassen worden toegepast bij een hoge druk van 40 bar of hoger.Piston compressors are used, for example, for applications where high pressures are required, such as in the case of the PET bottle industry where, for blowing PET bottles, gases are used at a high pressure of 40 bar or higher.

Het is bekend dat een zuigercompressor bestaat uit een behuizing met een cilindrische boring die aan één uiteinde is afgesloten door een kopdeksel; uit een zuiger die in axiale richting heen en weer beweegbaar is in de cilinder en die samen met de cilinder en het dekseleen compressiekamer definieert die voorzien is vaneen inlaatopening en een uitlaatopening die respectievelijk afsluitbaar zijn door een inlaatklep en uitlaatklep; en uit een aandrijving voor de heen- en weergaande beweging van de zuiger.It is known that a piston compressor consists of a housing with a cylindrical bore that is closed at one end by a head cover; from a piston movable back and forth in the cylinder in axial direction and which, together with the cylinder and the lid, defines a compression chamber which is provided with an inlet opening and an outlet opening which can be closed by an inlet valve and outlet valve, respectively; and from a drive for the reciprocating movement of the piston.

De kleppen vormen als het ware het hart van de zuigercompressor.The valves form the heart of the piston compressor.

Een reden hiervoor is dat de kleppen behoren tot de meest kritische onderdelen van de compressor op gebied van betrouwbaarheid van de zuigercompressor en vormen vaak de eerste oorzaak van een panne.One reason for this is that the valves are among the most critical parts of the compressor in terms of the reliability of the piston compressor and are often the first cause of a breakdown.

Een andere reden is dat de kleppen onontbeerlijk zijn voor het werkingsprincipe zelf van de zuigercompressor.Another reason is that the valves are indispensable for the working principle itself of the piston compressor.

De inlaatklep moet ervoor zorgen dat de compressiekamer in verbinding staat met de inlaat van de compressor wanneer de zuiger zich van het kopdeksel verwijdert en daardoor gas aanzuigt in de compressiekamer, terwijl de inlaatklep en de uitlaatklep in de beginfase van de omgekeerde beweging van de zuiger moeten gesloten blijven om het gasinde compressiekamer te kunnen samenpersen en moetde uitlaatklep in de eindfase van deze beweging open gaan om het samengeperste gas door de verdere beweging vande zuiger via de uitlaatopening weg te persen.The inlet valve must ensure that the compression chamber communicates with the compressor inlet when the piston moves away from the head cover and thereby draws gas into the compression chamber, while the inlet valve and the outlet valve must be in the initial phase of the reciprocal movement of the piston remain closed in order to be able to compress the gas in the compression chamber and the outlet valve must open in the final phase of this movement in order to force the compressed gas away through the further movement of the piston via the outlet opening.

Bij elke over- en weergaande beweging van de zuiger zal elke klep dus eenmaal sluiten en eenmaal openen.With each reciprocating movement of the piston, each valve will therefore close once and open once.

De kleppen zijn doorgaans samengesteld uit een zitting die in de voornoemde inlaat- of uitlaatopening wordt gemonteerd; uit een beweegbaar afsluitelement, bijvoorbeeld in de vorm van een plaat of dergelijke, die dooreen klepveer tegen de zitting wordt geduwd ter afsluiting van de betreffende inlaat- of uitlaatopening; enuiteen aanslag waartegen de klep wordt opengeduwd en dieook dienst kan doen als steun voor de klepveer.The valves are generally composed of a seat that is mounted in the aforementioned inlet or outlet opening; from a movable closing element, for example in the form of a plate or the like, which is pushed against the seat by a valve spring to close the relevant inlet or outlet opening; and a stop against which the valve is pushed open and which can also serve as support for the valve spring.

Het openen en sluiten van de kleppen gebeurt doorde werking van de veer en van de drukverschillenaan weerszijden van het voornoemde afsluitelement die bij het openen van de klep het afsluitelement tegen de aanslag duwen en bij het sluiten het afsluitelement tegen de zitting drukken.The opening and closing of the valves is effected by the action of the spring and the pressure differences on either side of the aforementioned closing element which, when the valve is opened, push the closing element against the stop and press the closing element against the seat when closing.

Elke opening en sluiting gaat gepaard met een schok door het contact tussen de afsluitklep en de zitting of door het contact tussen de afsluitklep en de aanslag. Deze voortdurende opeenvolging van schokken veroorzaakt slijtage en kan ook schade berokkenen door vermoeiingsverschijnselen van de materialen waaruit de klep vervaardigd is en manifesteert zich vooral ter plaatse van de contactoppervlakken tussen het afsluitelement en de zitting of tussen het afsluitelement en de aanslag.Each opening and closing is accompanied by a shock from the contact between the shut-off valve and the seat or from the contact between the shut-off valve and the stop. This continuous succession of shocks causes wear and can also cause damage due to fatigue of the materials from which the valve is made and manifests itself especially at the contact surfaces between the closing element and the seat or between the closing element and the stop.

Ook de veer wordt voortdurend gesolliciteerd door wisselende krachten, waardoor ook deze onderhevig is aan slijtage en vermoeiingsverschijnselen, evenals de plaatsen waar zij in contact is met het afsluitelement en de aanslag.The spring is also continuously applied for by varying forces, so that it is also subject to wear and fatigue, as well as the places where it is in contact with the closing element and the stop.

De samenstellende delen van een klep kunnen ook worden aangetast door corrosie.The component parts of a valve can also be affected by corrosion.

Het is dus duidelijk dat de kleppen een belangrijke rol spelen voor de betrouwbaarheid van de werking van de zuigercompressor en dat het belangrijk is de staat van de kleppen voortdurend in het oog te houden teneinde de toestand ervan te kennen en tijdig de nodige maatregelen te nemen die zich opdringen om de werking van de zuigercompressor niet te compromitteren en tegelijkertijd ervoor te zorgen dat de interventies voor herstelling zo lang mogelijk worden uitgesteld of gepland kunnen worden op een daarvoor geschikt ogenblik, bijvoorbeeld wanneer de installatie voor het blazen van PET-flessen of andere door het samengeperste gas aangedreven installatie aan een onderhoudsbeurt toe is.It is therefore clear that the valves play an important role in the reliability of the operation of the piston compressor and that it is important to constantly monitor the condition of the valves in order to know their condition and to take the necessary measures in good time. force themselves not to compromise the operation of the piston compressor and at the same time to ensure that repair interventions can be postponed for as long as possible or planned at a suitable time, for example when the installation for blowing PET bottles or other the compressed gas-powered installation is due for maintenance.

Men kent reeds een werkwijze voor het bewaken van de staat van de kleppen van een zuigercompressor, waarbij deze werkwijze erin bestaat de drukken in de compressiekamer te meten en voor elke slag van de zuiger het zogeheten p-v diagram te bepalen dat de druk in de compressiekamer weergeeft in functie van het volume van de compressiekamer dat gedurende elke slag van de zuiger varieert tussen een minimum en een maximum waarde.A method for monitoring the condition of the valves of a piston compressor is already known, wherein this method consists in measuring the pressures in the compression chamber and for each stroke of the piston determining the so-called pv diagram representing the pressure in the compression chamber as a function of the volume of the compression chamber that varies between a minimum and a maximum value during each stroke of the piston.

Deze werkwijze heeft het nadeel dat de meetinrichting voor het opnemen en het analyseren van het p-V diagram zeer duur is en vaak de kostprijs evenaart van de zuigercompressor zelf.This method has the disadvantage that the measuring device for recording and analyzing the p-V diagram is very expensive and often equals the cost price of the piston compressor itself.

Deze werkwijze heeft als bijkomend nadeel dat in de behuizing een doorgang voorzien moet worden om de gebruikte druksensor in contact te brengen met de druk in de compressiekamer van de zuigercompressor. Bij hoge druk zuigercompressoren is dit niet vanzelfsprekend aangezien zulke doorgang de sterkte van de behuizing verzwakt.This method has the additional disadvantage that a passage must be provided in the housing to bring the used pressure sensor into contact with the pressure in the compression chamber of the piston compressor. With high pressure piston compressors, this is not self-evident as such passage weakens the strength of the housing.

Bovendien is zulke doorgang niet steeds mogelijk wanneer de zuigercompressor hiervoor niet is voorzien van bij het ontwerp.Moreover, such a passage is not always possible if the piston compressor is not provided with this in the design.

Zulke doorgang is bijkomend een mogelijke bron van lekken.Such a passage is also a possible source of leaks.

Men kent ook al een werkwijze waarbij een geluidssensor wordt gemonteerd op de behuizing met de bedoeling het geluid te analyseren dat veroorzaakt wordt door luchtlekken die het gevolg zijn van slijtage of van beschadigingen aan de kleppen.A method is also known in which a sound sensor is mounted on the housing with the intention of analyzing the noise caused by air leaks that are the result of wear or damage to the valves.

Op basis van deze analyse zou het theoretisch mogelijk moeten zijn een beoordeling te geven van de staat van de kleppen.On the basis of this analysis, it should be theoretically possible to give an assessment of the condition of the valves.

Testen wijzen echter uit dat de resultaten moeilijk te beoordelen zijn om accurate informatie te verkrijgen aangaande de toestand van de kleppen.However, tests indicate that the results are difficult to assess to obtain accurate information about the condition of the valves.

Bovendien maakt deze werkwijze ook gebruik van slechts één enkele sensor voor alle kleppen, wat de beoordeling en de analyse van de signalen nog moeilijker maakt en bovendien niet zonder meer toelaat conclusies te trekken over de staat van een individuele inlaatklep of uitlaatklep.Moreover, this method also uses only a single sensor for all valves, which makes the evaluation and analysis of the signals even more difficult and moreover does not automatically allow conclusions to be drawn about the state of an individual inlet valve or outlet valve.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één van de voornoemde en andere nadelen een relatief goedkope en accurate oplossing te bieden.The present invention has for its object to offer a relatively inexpensive and accurate solution to at least one of the aforementioned and other disadvantages.

Hiertoe betreft de uitvinding een werkwijze voor het bewaken van de staat van kleppen van een zuigercompressor, welke zuigercompressor bestaat uit een behuizing met een cilindrische boring die aan één uiteinde is. afgesloten door een kopdeksel; een zuiger die in axiale richting heen en weer beweegbaar is in de cilinder en die samen met de cilinder en het kopdeksel een compressiekamer definieert die voorzien is van een inlaatopening en een uitlaatopening die respectievelijk afsluitbaar zijn door een inlaatklep en uitlaatklep; en een aandrijving voor de heen- en weergaande beweging van de zuiger, met als kenmerk dat de werkwijze de volgende stappen omvat:To this end the invention relates to a method for monitoring the state of valves of a piston compressor, which piston compressor consists of a housing with a cylindrical bore which is at one end. closed by a head cover; a piston which is reciprocally movable in the axial direction in the cylinder and which together with the cylinder and the head cover define a compression chamber which is provided with an inlet opening and an outlet opening which can be closed by an inlet valve and outlet valve respectively; and a reciprocating movement of the piston, characterized in that the method comprises the following steps:

Het voorzien van een zogenaamde Shock Pulse sensor of SP-sensor op of tegen de behuizing voor elke in- en/of uitlaatklep die bewaakt moet worden; het analyseren van het signaal van de SP-sensor dat typisch bestaat uit, enerzijds, opeenvolgende pieken die veroorzaakt worden door het openen en sluiten van de in- of uitlaatklep, en, anderzijds, een vlakker achtergrondsignaal van een kleinere amplitude; en het evalueren van de staat van de in- of uitlaatklep op basis van de grootte van de voornoemde pieken en/of van de grootte van het achtergrondsignaal en/of van het verschil tussen beide.Providing a so-called Shock Pulse sensor or SP sensor on or against the housing for each inlet and / or outlet valve that must be monitored; analyzing the signal from the SP sensor that typically comprises, on the one hand, successive peaks caused by opening and closing the inlet or outlet valve, and, on the other hand, a flatter background signal of a smaller amplitude; and evaluating the state of the inlet or outlet valve based on the magnitude of said peaks and / or the magnitude of the background signal and / or the difference between the two.

Zoals bekend veroorzaakt een botsing tussen twee harde lichamen, een schokgolf die zich doorheen het materiaal van de betreffende lichamen voortplant in de vorm van een compressiegolf die snel afzwakt en een karakteristieke frequentie bezit van bijvoorbeeld 36 kHz.As is known, a collision between two hard bodies causes a shock wave that travels through the material of the respective bodies in the form of a compression wave that slows down and has a characteristic frequency of, for example, 36 kHz.

Een plotse impact genereert schokgolven over een zeer breed frequentiedomein dus ook in de resonantiefrequentie van de SP-sensor.A sudden impact generates shock waves over a very wide frequency domain, so also in the resonance frequency of the SP sensor.

Bij het openen en sluiten van de kleppen van een zuigercompressor worden eveneens schokgolven opgewekt door de schokken tussen de bewegende delen en de statische delen van de klep of tussen de bewegende delen van de klep onderling.When opening and closing the valves of a piston compressor, shock waves are also generated by the shocks between the moving parts and the static parts of the valve or between the moving parts of the valve themselves.

Deze schokgolven superponeren zich op de vibraties die kenmerkend zijn voor elke machine, en zijn van dezelfde grootteorde als de vibraties, waardoor de schokgolven eigenlijk moeilijk te onderscheiden zijn in het signaal van de vibraties gemeten door een klassieke accelerometer.These shock waves superimpose themselves to the vibrations characteristic of each machine, and are of the same order of magnitude as the vibrations, making the shock waves actually difficult to distinguish in the signal of the vibrations measured by a traditional accelerometer.

Een SP-sensor is ook een soort accelerometer, met dit kenmerk echter dat de sensor een trillingsgevoelige massa bevat met een resonantiefrequentie die zo gekozen kan worden dat zij in resonantie wordt gebracht door de voornoemde schokgolven, waardoor het signaal van de schokgolven als het ware wordt versterkt, terwijl het signaal van de onderliggende vibraties weinig of niet wordt versterkt.An SP sensor is also a kind of accelerometer, with the characteristic however that the sensor contains a vibration-sensitive mass with a resonance frequency that can be chosen to be brought into resonance by the aforementioned shock waves, so that the signal of the shock waves becomes as it were amplified, while the signal of the underlying vibrations is little or no amplification.

Vandaar dat in het geval van een zuigercompressor het signaal opgenomen door een SP-sensor in de tijd hoofdzakelijk bestaat uit een opeenvolging van pieken overeenstemmend met de schokken veroorzaakt door een klep bij het openen en sluiten van de klep en een vlakker achtergrondsignaal met een kleinere amplitude, overeenstemmend met het algemeen vibratieniveau van de zuigercompressor.Hence, in the case of a piston compressor, the signal picked up by an SP sensor over time mainly consists of a succession of peaks corresponding to the shocks caused by a valve upon opening and closing the valve and a flatter background signal with a smaller amplitude , corresponding to the general vibration level of the piston compressor.

Een SP-sensor is gekend maar wordt tot op heden slechts toegepast voor het bewaken van rollagers.An SP sensor is known, but is currently only used for monitoring roller bearings.

De werkwijze volgens de uitvinding biedt het voordeel dat zij op zeer eenvoudige wijze en met relatief goedkope middelen toelaat het effect van de schokken bij het openen en sluiten van een klep in beeld te brengen en het bekomen beeld nauwkeurig te correleren met de staat van de betreffende klep.The method according to the invention offers the advantage that in a very simple manner and with relatively inexpensive means it is possible to visualize the effect of the shocks upon opening and closing a valve and to accurately correlate the obtained image with the state of the relevant valve.

Proeven hebben inderdaad uitgewezen dat wanneer een klep slijtageverschijnselen vertoont of beschadigd is, de pieken in het signaal van de SP sensor kleiner zijn dan in het geval van een nieuwe klep, terwijl het achtergrondsignaal eerder groter wordt dan in het geval van een nieuwe klep.Indeed, tests have shown that when a valve shows signs of wear or is damaged, the peaks in the signal from the SP sensor are smaller than in the case of a new valve, while the background signal becomes larger rather than in the case of a new valve.

De mate waarin voornoemde signalen respectievelijk afnemen of toenemen ten opzichte van de situatie met een nieuwe klep vormen een maat voor de slijtage of beschadiging van de bewaakte klep. Wanneer het pieksignaal van de SP-sensor onder een bepaalde drempelwaarde zakt en/of wanneer het achtergrondsignaal boven een bepaalde drempelwaarde uitstijgt, kan een alarmsignaal worden gegenereerd voor het signaleren van een op te volgen toestand voor de betreffende klep of van haar samenstellende onderdelen, zodat tijdig een correctieve ingreep gepland kan worden voor het vervangen van onderdelen van de klep die te ver versleten zouden zijn of die beschadigd zouden zijn.The extent to which said signals respectively decrease or increase compared to the situation with a new valve forms a measure for the wear or damage of the monitored valve. When the peak signal from the SP sensor falls below a certain threshold value and / or when the background signal exceeds a certain threshold value, an alarm signal can be generated to signal a condition to be followed for the relevant valve or its component parts, so that a corrective intervention can be planned in time to replace parts of the valve that are too worn or damaged.

Aldus wordt voorkomen dat de klep stuk zou gaan, en dat losgekomen deeltjes van de klep in de zuigercompressor zouden kunnen gaan circuleren, waardoor zwaardere schade voorkomen kan worden.In this way it is prevented that the valve would break and that loose particles from the valve could circulate in the piston compressor, whereby more serious damage can be prevented.

Bovendien kan de vervanging of herstelling van de klep ingepland worden op een daarvoor geschikt tijdstip, bijvoorbeeld op een ogenblik waarop geen samengeperste lucht nodig is voor de aandrijving van een inrichting, bijvoorbeeld omdat deze inrichting een onderhoudsbeurt moet ondergaan.In addition, the replacement or repair of the valve can be scheduled at a suitable time, for example at a time when no compressed air is needed for driving a device, for example because this device must undergo a maintenance service.

De drempelwaarden kunnen bijvoorbeeld experimenteel bepaald worden door metingen met een nieuwe klep en vergelijkende metingen met een klep met verschillende gradaties van slijtage of van beschadigingen.The threshold values can, for example, be determined experimentally by measurements with a new valve and comparative measurements with a valve with different degrees of wear or damage.

Een ander voordeel van een werkwijze volgens de uitvinding is dat elke klep afzonderlijk bewaakt kan worden.Another advantage of a method according to the invention is that each valve can be monitored separately.

Nog een voordeel is dat de SP sensor aan de buitenzijde van de compressorinrichting kan worden bevestigd, waardoor er geen doorgang van de compressiekamer naar de omgeving dient te worden voorzien en deze werkwijze dus ook toepasbaar is op elke bestaande zuigercompressor, zelfs indien deze niet van bij de ontwikkeling is voorzien van zulke doorgang of deze niet van de mogelijkheid is voorzien zulke doorgang aan te brengen.Another advantage is that the SP sensor can be mounted on the outside of the compressor device, as a result of which no passage from the compression chamber to the environment has to be provided and this method can therefore also be applied to any existing piston compressor, even if it is not of this kind. the development is provided with such a passage or it is not provided with the possibility to provide such a passage.

Door middel van een SP-meter kunnen de signalen van de SP-sensor omgezet worden in zogenaamde "maximum value dBm" waarden voor de pieksignalen en zogenaamde "carpet value dBc" waarden voor het achtersignaal. Deze waarden zijn uitgedrukt in decibel.By means of an SP meter, the signals from the SP sensor can be converted into so-called "maximum value dBm" values for the peak signals and so-called "carpet value dBc" values for the rear signal. These values are expressed in decibels.

Een alarmsignaal zal in dat geval bijvoorbeeld gegenereerd worden wanneer het gemeten dBm-signaal en/of dBc-signaal en/of dBm-dBc signaal meer dan 5 dB afwijkt van het overeenstemmend signaal voor een nieuwe klep.In that case an alarm signal will for instance be generated when the measured dBm signal and / or dBc signal and / or dBm-dBc signal deviates more than 5 dB from the corresponding signal for a new valve.

Bij een zuiger compressor van het beoogde type wordt de zuiger doorgaans met een vaste frequentie over en weer verplaatst, bijvoorbeeld door middel van een kruk- en drijfstangmechanisme dat aangedreven wordt bij een vast toerental van bijvoorbeeld 1000 tr/min.With a piston compressor of the intended type, the piston is generally moved back and forth with a fixed frequency, for example by means of a crank and connecting rod mechanism which is driven at a fixed speed of, for example, 1000 rpm.

In het geval de zuigercompressor niet bij een vaste frequentie wordt aangedreven, dan heeft dit een invloed op het signaal dat wordt verkregen van de SP-sensor of in voorkomend geval van de SP-meter.In case the piston compressor is not driven at a fixed frequency, this has an influence on the signal obtained from the SP sensor or, if applicable, from the SP meter.

Deze signalen dienen dan ook eerst te worden gecorrigeerd om de invloed van de frequentie ten opzichte van een referentiefrequentie te elimineren teneinde de gecorrigeerde resultaten te kunnen vergelijken met de resultaten van op voorhand, uitgevoerde proeven met een nieuwe klep of met een klep met een gekende graad van slijtage of van beschadiging uitgevoerd bij de voornoemde referentiefrequentie.These signals must therefore first be corrected in order to eliminate the influence of the frequency with respect to a reference frequency in order to be able to compare the corrected results with the results of tests carried out in advance with a new valve or with a valve with a known degree of wear or damage carried out at the aforementioned reference frequency.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende werkwijze volgens de uitvinding beschreven voor het bewaken van de staat van kleppen van een zuigercompressor, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin: figuur 1 schematisch een doorsnede weergeeft van een en zuigercompressor uitgerust met SP-sensoren voor het bewaken van de toestand van de kleppen van de zuigercompressor met toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding; figuur 2 op grotere schaal een doorsnede weergeeft volgens lijn II-II in figuur een 1; figuur 3 een grafiek weergeeft van het signaal bekomen met toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding; figuur 4 in grafische vorm de signalen weergeeft die bekomen worden bij toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding, respectievelijk voor een nieuwe klep, een klep met een gemiddelde graad van slijtage en een klep die een gebrek vertoont; figuur 5 de werkwijze volgens de uitvinding illustreert, toegepast op een andere zuigercompressor dan deze van figuur 1.With the insight to better demonstrate the features of the invention, a preferred method according to the invention for monitoring the state of valves of a piston compressor is described below as an example without any limiting character, with reference to the accompanying drawings, in which figure 1 schematically represents a cross-section of a piston compressor equipped with SP sensors for monitoring the condition of the valves of the piston compressor using the method according to the invention; figure 2 represents a section on a larger scale according to line II-II in figure 1; Figure 3 shows a graph of the signal obtained using the method according to the invention; Figure 4 shows in graphical form the signals obtained when applying the method according to the invention, respectively for a new valve, a valve with an average degree of wear and a valve that shows a defect; Figure 5 illustrates the method according to the invention applied to a different piston compressor than that of Figure 1.

De in figuur 1 weergegeven zuigercompressor 1 is een zuigercompressor voor . het genereren van hoge drukken, bijvoorbeeld 40 bar, zoals gebruikt wordt voor het blazen van PET-flessen.The piston compressor 1 shown in Figure 1 is a piston compressor in front. generating high pressures, for example 40 bar, as used for blowing PET bottles.

De zuigercompressor 1 bevat, zoals bekend, een behuizing 2 met een cilindrische boring 3 die aan één uiteinde is afgesloten door een kopdeksel 4.The piston compressor 1 comprises, as is known, a housing 2 with a cylindrical bore 3 which is closed at one end by a head cover 4.

In de boring 3 is een zuiger 5 voorzien die in axiale richting X-X' passend over en weer beweegbaar is in de boring 3 tussen twee uiterste standen, respectievelijk overeenstemmend met het zogenaamde bovenste dode punt, zoals weergegeven in figuur 1 en het onderste dode punt verder weg van het kopdeksel 4.Provided in the bore 3 is a piston 5 which can be moved reciprocally in the axial direction XX 'in the bore 3 between two extreme positions, respectively corresponding to the so-called upper dead center, as shown in figure 1 and the lower dead center further away from the head cover 4.

De zuiger 5 is voorzien van een aandrij fstang 6 voor de over- en weergaande beweging en is daartoe bijvoorbeeld gekoppeld aan een niet in de figuren weergegeven aandrijving, bijvoorbeeld in de vorm van een kruk- en dr i j f stangmechani sme.The piston 5 is provided with a drive rod 6 for the reciprocating and reciprocating movement and is therefor coupled for instance to a drive not shown in the figures, for example in the form of a crank and thrust rod mechanism.

De zuiger 5 begrenst samen met de boring 3 en het kopdeksel 4 een compressiekamer 7 en is afgedicht ten opzichte van de boring 3 door middel van één of meer dichtingen 8.The piston 5 together with the bore 3 and the head cover 4 defines a compression chamber 7 and is sealed with respect to the bore 3 by means of one or more seals 8.

De compressiekamer 7 is voorzien van een inlaatopening 9 die de compressiekamer 7 in verbinding stelt met een inlaatcollector 10 waarlangs een te comprimeren gas via een inlaat 11 aangevoerd kan worden in de richting van pijl A en van een uitlaatopening 12 die in verbinding staat met een uitlaatcollector 13 waarlangs samengeperst gas vanuit de compressiekamer 7 naar een uitlaat 14 afgevoerd kan worden in de richting van pijl B.The compression chamber 7 is provided with an inlet opening 9 which connects the compression chamber 7 to an inlet collector 10 along which a gas to be compressed can be supplied via an inlet 11 in the direction of arrow A and with an outlet opening 12 which is connected to an outlet collector 13 along which compressed gas can be discharged from the compression chamber 7 to an outlet 14 in the direction of arrow B.

De inlaatopening 9 en de uitlaatopening 12 zijn afsluitbaar respectievelijk door een inlaatklep 15 en een uitlaatklep 16 waarvan de uitvinding voor ogen stelt de toestand ervan te bewaken door de beschreven werkwijze. Verder in de beschrijving zal soms kortweg naar de voornoemde inlaatklep 15 en uitlaatklep 16 worden verwezen als, respectievelijk, klep 15 en klep 16.The inlet opening 9 and the outlet opening 12 can be closed respectively by an inlet valve 15 and an outlet valve 16 of which the invention aims to monitor its condition by the method described. Further in the description, the aforementioned inlet valve 15 and outlet valve 16 will sometimes be referred to as, respectively, valve 15 and valve 16.

Elke klep 15 en 16 is ingebouwd in een overeenstemmende holte 17 die in de behuizing 2 is voorzien en die afgesloten is door een klepdeksel 18 dat deel uitmaakt van de behuizing 2 en dat de betreffende klep 15, 16 vasthoudt in de behuizing 2.Each valve 15 and 16 is built into a corresponding cavity 17 which is provided in the housing 2 and which is closed by a valve cover 18 which forms part of the housing 2 and which holds the relevant valve 15, 16 in the housing 2.

Een voorbeeld van een bekende uitlaatklep 16 is meer in detail weergegeven in figuur 2, waarbij in dit geval de uitlaatklep 16 is opgebouwd uit: - een schijfvormige zitting 19 die aan één zijde is voorzien van concentrische groeven 20 en van doorgangen 21 die uitmonden in de groeven 20 om het samengeperst gas vanuit de compressiekamer 7 naar de uitlaat 14 te leiden; - een afsluitelement 22 in de vorm van een plaat die beweegbaar is in een richting Y-Y' loodrecht op het vlak van de plaat 22 en die gevat zit tussen de voornoemde zitting 19 en een aanslag 23; - een aanslag 23 in de vorm van een schijf die door middel van een afstandshouder 24, in dit geval een bus, op een afstand van de zitting 19 wordt gehouden en door middel van een bout 25 of dergelijke aan de zitting 19 is bevestigd; - één of meer klepveren 26 die zijn aangebracht tussen de zitting 19 en de aanslag 23 en die het afsluitelement 22 tegen de zitting 19 duwen en de klep 16 in rust in een gesloten toestand houden, waarbij in deze toestand de doorgangen 21 in de zitting 19 door het afsluitelement 22 afgesloten zijn.An example of a known outlet valve 16 is shown in more detail in Figure 2, wherein in this case the outlet valve 16 is composed of: - a disc-shaped seat 19 which is provided on one side with concentric grooves 20 and with passages 21 which open into the grooves 20 to guide the compressed gas from the compression chamber 7 to the outlet 14; - a closing element 22 in the form of a plate which is movable in a direction Y-Y 'perpendicular to the plane of the plate 22 and which is arranged between said seat 19 and a stop 23; - a stop 23 in the form of a disc which is held at a distance from the seat 19 by means of a spacer 24, in this case a bush, and is fixed to the seat 19 by means of a bolt 25 or the like; - one or more valve springs 26 arranged between the seat 19 and the stop 23 and which push the closing element 22 against the seat 19 and keep the valve 16 at rest in a closed state, the passages 21 in the seat 19 being in this state are closed by the closing element 22.

Het afsluitelement 22 is beweegbaar tussen twee uiterste standen, respectievelijk overeenstemmend mét de voornoemde gesloten stand en een open stand waarbij het afsluitelement 22 onder invloed van de druk in de compressiekamer 7, tegen de werking van de klepveer of klepveren 26 in, van de zitting 19 wordt weggeduwd tot tegen de aanslag 23 en aldus de doorgangen 21 vrij maakt.The closing element 22 is movable between two extreme positions, respectively corresponding to the aforementioned closed position and an open position, wherein the closing element 22 under the influence of the pressure in the compression chamber 7, against the action of the valve spring or valve springs 26, of the seat 19 is pushed away against the stop 23 and thus clears the passages 21.

Het afsluitelement 22 wordt bij voorkeur uit PEEK (polyaryletheretherketon) vervaardigd.The closing element 22 is preferably made from PEEK (polyaryl ether ether ketone).

De inlaatklep 15 is in dit geval van eenzelfde type, maar kan ook van een ander type zijn.In this case, the inlet valve 15 is of the same type, but can also be of a different type.

Volgens de uitvinding wordt voor elke te bewaken klep 15 en 16 een SP-sensor 27 op of tegen de behuizing 2 bevestigd, bij voorkeur zo dicht mogelijk tegen de plaats van de te bewaken klep 15, 16 en bij voorkeur op of tegen een deel van de behuizing 2 dat in rechtstreeks contact is met de klep 15, 16, bijvoorbeeld het klepdeksel 18, en dit zonder enig rechtstreeks contact met de compressiekamer 7.According to the invention, for each valve 15 and 16 to be monitored, an SP sensor 27 is mounted on or against the housing 2, preferably as close as possible to the location of the valve 15, 16 to be monitored and preferably on or against a part of the housing 2 which is in direct contact with the valve 15, 16, for example the valve cover 18, and this without any direct contact with the compression chamber 7.

In het weergegeven voorbeeld is een sensor 27 toegepast, zowel om de inlaatklep 16 te bewaken, als om de uitlaatklep 16 te bewaken, waarbij elke sensor 27 is bevestigd op een klepdeksel 18 door middel van een draadtap 28 waarmee de sensor 27 is vastgeschroefd in een blind schroefdraadgat 29 van het klepdeksel 18 en waarbij de SP-sensor 27 op het klepdeksel 18 is aangebracht in het verlengde van de bewegingsrichting Y-Y' van het beweegbaar afsluitelement 22 van de betreffende klep 15, 16 en met zijn meetrichting gericht volgens deze bewegingsrichting Y-Y' of volgens een richting dwars hierop.In the example shown, a sensor 27 is used both to monitor the inlet valve 16 and to monitor the outlet valve 16, each sensor 27 being mounted on a valve cover 18 by means of a threaded pin 28 with which the sensor 27 is screwed into a blind threaded hole 29 of the valve cover 18 and wherein the SP sensor 27 is arranged on the valve cover 18 in line with the direction of movement YY 'of the movable closing element 22 of the relevant valve 15, 16 and with its measuring direction directed according to this direction of movement YY' or in a direction transverse thereto.

De SP-sensor 27 is op bekende wijze uitgerust met een trillingsmassa die bij voorkeur resonantiefrequentie bezit die gelegen is tussen de 20 en 40 kHZ, liever nog die gelegen is tussen 30 en 35 kHZ en die bijvoorbeeld 32,5 kHz bedraagt of een waarde die binnen deze grenzen gelegen is en die functie is van de keuze aan in de handel beschikbare SP-sensoren.The SP sensor 27 is equipped in a known manner with a vibration mass which preferably has a resonance frequency that is between 20 and 40 kHz, more preferably that is between 30 and 35 kHz and that is, for example, 32.5 kHz or a value that is is within these limits and that is a function of the choice of commercially available SP sensors.

Elke SP^sensor 27 is via een elektrische bekabeling 30 of draadloos verbonden met een meetinstallatie bestaande uit een eventuele hoogband frequentiefilter 31 voor het uitfilteren van ruis; een SP-meter 32; een controller 33 die de meetgegevens verzamelt en eventueel doorseint via het internet 34 of een andere weg naar een centrale server 35 die de meetgegevens analyseert in functie van de slijtage van de kleppen 15, 16 waarop de meetgegevens betrekking hebben.Each SP 2 sensor 27 is connected via electrical wiring 30 or wirelessly to a measuring installation consisting of a possible high-band frequency filter 31 for filtering out noise; an SP meter 32; a controller 33 which collects the measurement data and optionally transmits it via the internet 34 or another way to a central server 35 which analyzes the measurement data as a function of the wear of the valves 15, 16 to which the measurement data relates.

De controller 33 kan bijvoorbeeld de controller zijn die gebruikelijk reeds bij een zuigercompressor 1 wordt toegepast voor de sturing van de zuigercompressor 1.The controller 33 may, for example, be the controller which is usually already applied to a piston compressor 1 for controlling the piston compressor 1.

De werkwijze is zeer eenvoudig en als volgt.The method is very simple and as follows.

Bij het over en weer gaan van de zuiger 5 worden de kleppen 15 en 16 op bekende wijze geopend en gesloten door de inwerking van de krachten uitgeoefend door de klepveer of klepveren 26 en onder invloed van het drukverschil tussen de druk in de compressiekamer 7 en de druk in de inlaatcollector 10, respectievelijk uitlaatcollector 13.Upon reciprocation of the piston 5, the valves 15 and 16 are opened and closed in a known manner by the action of the forces exerted by the valve spring or valve springs 26 and under the influence of the pressure difference between the pressure in the compression chamber 7 and the pressure in the inlet collector 10 and outlet collector 13, respectively.

Bij elke over- en weergaande beweging van de zuiger 5 wordt elke klep 15 en 16 eenmaal geopend en eenmaal gesloten. Bij elke opening en sluiting van een klep 15, 16 wordt een schokgolf opgewekt, onder andere door het plotse en hevig contact tussen het beweegbaar afsluitelement 22 en de zitting 19 bij het sluiten van de klep 15, 16 en door het plotse en hevig contact tussen het beweegbaar afsluitelement 22 en de aanslag 23 bij het opengaan van de klep 15, 16.With each reciprocating movement of the piston 5, each valve 15 and 16 is opened once and closed once. A shock wave is generated at each opening and closing of a valve 15, 16, inter alia by the sudden and violent contact between the movable closing element 22 and the seat 19 when closing the valves 15, 16 and by the sudden and violent contact between the movable closing element 22 and the stop 23 when the valve 15, 16 opens.

Het signaal dat na filtering en omzetting in de SP meter 33 wordt verkregen, is in figuur 3 afgebeeld in de vorm van een grafiek in functie van de tijd, waarbij de signalen periodiek werden uitgelezen met een frequentie die hoger is dan de frequentie van de over- en weergaande bewegingen van de zuiger 5, bij voorkeur met een frequentie die minstens vijf maal hoger is, en waarbij de periodiek uitgelezen signalen verwerkt werden tot een signaal uitgedrukt in decibel (dB).The signal obtained after filtering and conversion in the SP meter 33 is shown in FIG. 3 in the form of a graph as a function of time, the signals being periodically read with a frequency higher than the frequency of the and repetitive movements of the piston 5, preferably with a frequency that is at least five times higher, and wherein the periodically read signals were processed into a signal expressed in decibels (dB).

De grafiek die aldus verkregen wordt bij een vaste frequentie van de bewegingen van de zuiger 5 bestaat, zoals geïllustreerd in figuur 3, uit: - opeenvolgende pieken 36 die veroorzaakt worden door het openen en sluiten van de klep 15, 16, welke pieken gekenmerkt zijn door een amplitude dBm of zogenaamde "maximim value dBm" waarde; en, - een vlakker achtergrondsignaal 37 van een kleinere amplitude dBc of zogenaamde "carpet value dBc" waarde, waarbij dit signaal zich uitstrekt tussen de pieken 36 in periodes waarin zich geen schokken voordoen te wijten aan het openen en sluiten van de kleppen 15, 16.The graph thus obtained at a fixed frequency of the movements of the piston 5 consists, as illustrated in Figure 3, of: - consecutive peaks 36 caused by the opening and closing of the valve 15, 16, which peaks are characterized by an amplitude dBm or so-called "maximum value dBm" value; and, a flatter background signal 37 of a smaller amplitude dBc or so-called "carpet value dBc" value, this signal extending between the peaks 36 in periods in which no shocks occur due to the opening and closing of the valves 15, 16 .

Deze waarden dBm en dBc en de verschil waarde dBm-dBc geven een goede en reproduceerbare indicatie van de aftakeling van de kleppen 15 en 16.These values dBm and dBc and the difference value dBm-dBc provide a good and reproducible indication of the decay of the valves 15 and 16.

Dit wordt aangetoond door metingen die werden uitgevoerd op de inlaatklep 15 bij een constante frequentie van de over-en weergaande bewegingen van de zuiger 5, waarbij de dBm en de dBc-waarden werden gemeten achtereenvolgens voor een zuigercompressor 1 uitgerust met nieuwe klep 15, respectievelijk met een klep 15 met een gemiddelde graad van slijtage en tenslotte met een beschadigde klep 15.This is evidenced by measurements made on the inlet valve 15 at a constant frequency of the reciprocating movements of the piston 5, the dBm and the dBc values being measured successively for a piston compressor 1 equipped with new valve 15, respectively with a valve 15 with an average degree of wear and finally with a damaged valve 15.

De resultaten zijn weergegeven in de grafiek van figuur 4, waarbij het gedeelte van de grafiek in de periode A overeenstemt met de metingen voor de nieuwe klep 15, de periode B slaat op de metingen met een klep 15 met een gemiddelde graad van slijtage en periode C komt overeen met de metingen met een beschadigde klep.The results are shown in the graph of Figure 4, with the part of the graph in the period A corresponding to the measurements for the new valve 15, the period B refers to the measurements with a valve 15 with an average degree of wear and period C corresponds to the measurements with a damaged valve.

Uit deze grafiek in figuur 4 is af te leiden dat gedurende de periodes A, B en C de gemeten waarden relatief constant zijn en dat de dBm-waarde aanzienlijk af neemt naarmate de klep 15 zwaarder is aangetast door slijtage of beschadigingen, terwijl de dBc-waarde juist groter wordt en dus ook het verschil dBm-dBc kleiner wordt.It can be deduced from this graph in Figure 4 that during the periods A, B and C the measured values are relatively constant and that the dBm value decreases considerably as the valve 15 is more affected by wear or damage, while the dBc- value becomes larger and therefore the difference dBm-dBc becomes smaller.

De afname van de dBm-waarde is enigszins te verklaren door het feit dat bij een nieuwe klep, het openen en sluiten van de klep 15 gepaard gaat met een plotse en krachtige schok tussen het beweegbaar afsluitelement 22 en de zitting 19, enerzijds, en tussen het afsluitelement 22 en de aanslag 23 anderzijds, terwijl bij een gebruikte of een beschadigde klep 15 dit contact niet meer zo plots verloopt en de schok enigszins wordt afgezwakt, bijvoorbeeld doordat het beweegbaar afsluitelement 22 bij impact niet volledig evenwijdig op de zitting 19 of op de aanslag 23 terechtkomt, waardoor de impact niet plots gebeurt zoals bij een nieuwe klep 15, maar eerder gespreid over een korte periode, waardoor de impactenergie verdeeld wordt over deze korte periode en de ogenblikkelijke amplitude van de impactschok afneemt.The decrease of the dBm value can be explained to some extent by the fact that with a new valve, the opening and closing of the valve 15 is accompanied by a sudden and powerful shock between the movable closing element 22 and the seat 19, on the one hand, and between the closing element 22 and the stop 23 on the other hand, while with a used or damaged valve 15 this contact no longer proceeds so suddenly and the shock is somewhat weakened, for example because the movable closing element 22 is not completely parallel on the seat 19 or on the seat when impacted. stop 23, so that the impact does not happen suddenly like with a new valve 15, but rather spread over a short period, whereby the impact energy is distributed over this short period and the instantaneous amplitude of the impact shock decreases.

Uit de grafiek in figuur 4 is dus af te leiden dat de grootte van de pieken 36 of de overeenstemmende dBm-waarde kan worden gebruikt als omgekeerd evenredige maatstaf voor de slijtage en/of beschadiging van de betreffende klep 15 of van haar samenstellende onderdelen en kan de dBm-waarde gebruikt worden om bijvoorbeeld een alarmsignaal te genereren wanneer de dBm-waarde onder, een bepaalde ingestelde drempelwaarde komt overeenstemmend met een bepaalde graad van slijtage of van beschadiging.It can therefore be deduced from the graph in Figure 4 that the magnitude of the peaks 36 or the corresponding dBm value can be used as an inversely proportional measure of the wear and / or damage of the relevant valve 15 or of its component parts and can the dBm value can be used, for example, to generate an alarm signal when the dBm value falls below a certain set threshold value corresponding to a certain degree of wear or damage.

Op basis van dit alarmsignaal worden de onderhouds- en/of hersteldiensten op de hoogte gehouden over de toestand van de kleppen en kunnen deze diensten vroegtijdig verwittigd worden van een nakende potentieel gevaarlijke toestand, zodat een interventie tijdig ingepland kan worden.Based on this alarm signal, the maintenance and / or repair services are kept informed about the condition of the valves and these services can be notified early of an impending potentially dangerous situation, so that an intervention can be scheduled in time.

Op analoge manier kunnen de dBc-waarde en het verschil dBm-dBc gebruikt worden als maatstaf voor de slijtage of beschadiging van de bewaakte klep of van haar samenstellende onderdelen, waarbij een alarmsignaal gegeven kan worden wanneer de dBc-waarde boven een bepaalde ingestelde drempelwaarde komt of wanneer het verschil dBm-dBc kleiner wordt dan een drempelwaarde.In an analogous way, the dBc value and the dBm-dBc difference can be used as a measure of the wear or damage of the monitored valve or its component parts, whereby an alarm signal can be given when the dBc value exceeds a certain set threshold value. or when the dBm-dBc difference becomes smaller than a threshold value.

Een geschikte drempelwaarde is bijvoorbeeld deze waarbij de gemeten dBm- en dBc-waarden minstens 5 dB afwijken van de overeenstemmende dBm- en dBc-waarden voor een nieuwe klep.A suitable threshold value is, for example, the one in which the measured dBm and dBc values deviate by at least 5 dB from the corresponding dBm and dBc values for a new valve.

In ieder geval is het mogelijk om de drempelwaarden bij een bepaalde frequentie van de over- en weergaande beweging van de zuiger 5 experimenteel op voorhand te bepalen aan de hand van proeven met een betreffende klep die reeds een gekende graad van slijtage of van beschadiging vertoont.In any case, it is possible to determine the threshold values at a certain frequency of the reciprocating movement of the piston 5 in advance experimentally on the basis of tests with a relevant valve which already shows a known degree of wear or damage.

De resultaten en de toe te passen drempelwaarden zijn over het algemeen gesproken geldig voor een bepaald type van klep, maar kunnen sterk verschillen voor andere types of groottes van kleppen.The results and the threshold values to be applied are generally valid for a certain type of valve, but can differ greatly for other types or sizes of valves.

De werkwijze is dan ook niet beperkt tot het in figuur 2 getoonde voorbeeld, doch, kan tevens worden toegepast op kleppen met een ander type van beweegbaar afsluitelement 22, zoals ringkleppen, kanaalkleppen, "poppet valves" en andere types van plaatkleppen, bijvoorbeeld met een stalen afsluitelement 22 in plaats van een afsluitelement 22 vervaardigd uit PEEK.The method is therefore not limited to the example shown in Figure 2, but can also be applied to valves with a different type of movable closing element 22, such as ring valves, channel valves, "poppet valves" and other types of plate valves, e.g. steel closing element 22 instead of a closing element 22 made of PEEK.

De inlaatklep 15 en de uitlaatklep 16 kunnen van een verschillend type zijn, zodat ook de toe te passen drempelwaarden voor beide kleppen verschillend kunnen zijn.The inlet valve 15 and the outlet valve 16 can be of a different type, so that the threshold values to be used can also be different for both valves.

Zuigercompressoren voor hoge druk toepassingen worden doorgaans aangedreven aan een vast toerental, waardoor de voorafgaande metingen uitsluitend bij dit toerental dienen te worden uitgevoerd.Piston compressors for high pressure applications are generally driven at a fixed speed, so that the preceding measurements should only be carried out at this speed.

Bij zuigercompressoren met een veranderlijk toerental, is het resultaat van de metingen functie van het toerental waarbij de metingen worden uitgevoerd.For piston compressors with variable speed, the result of the measurements is function of the speed at which the measurements are made.

In dit geval dienen voorafgaande metingen te gebeuren bij verschillende toerentallen om voor elk van deze toerentallen een overeenstemmende drempelwaarde te bepalen of dienen de voorafgaande metingen te gebeuren bij een gemiddeld toerental en dienen de metingen tijdens de bewaking van een bepaalde klep te worden gecorrigeerd en herleid naar dit gemiddeld toerental teneinde conclusies te kunnen trekken met betrekking tot de toestand van de klep.In this case, prior measurements must be made at different speeds to determine a corresponding threshold value for each of these speeds or the prior measurements must be made at an average speed and the measurements must be corrected during the monitoring of a particular valve and traced back to this average speed in order to draw conclusions regarding the condition of the valve.

Zulke toe te passen correcties kunnen proefondervindelijk worden vastgesteld.Such corrections to be applied can be determined experimentally.

Het is duidelijk dat de ruwe signalen die rechtstreeks afkomstig zijn van de SP-sensor ook gebruikt kunnen worden voor de bewaking van de toestand van een klep en dat in dit geval de meetketen niet noodzakelijk alle toestellen dient te bevatten die in figuur 1 aanwezig zijn.It is clear that the raw signals coming directly from the SP sensor can also be used to monitor the condition of a valve and that in this case the measuring circuit does not necessarily have to contain all the devices that are present in figure 1.

De voornoemde centrale server 35 dient niet noodzakelijk op afstand te zijn voorzien, maar kan bijvoorbeeld ook geïntegreerd zijn in de controller.The aforementioned central server 35 does not necessarily have to be provided remotely, but can, for example, also be integrated in the controller.

Het is ook duidelijk dat de werkwijze volgens de uitvinding toepasbaar is op alle types van zuigercompressoren. In figuur 5 is bijvoorbeeld een dubbelwerkende zuigercompressor 1 weergegeven waarbij in de boring 3 aan beide zijden van de zuiger 5 een compressiekamer 7 is afgebakend en waarbij elke compressiekamer 7 is voorzien van een inlaatklep 15 en van een uitlaatklep 16.It is also clear that the method according to the invention is applicable to all types of piston compressors. Figure 5 shows, for example, a double-acting piston compressor 1 in which a compression chamber 7 is delimited in the bore 3 on both sides of the piston 5 and in which each compression chamber 7 is provided with an inlet valve 15 and with an outlet valve 16.

In dit geval worden de vier kleppen 15, 16 elk afzonderlijk bewaakt.In this case, the four valves 15, 16 are each monitored separately.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven werkwijze volgens de uitvinding voor het bewaken van de staat van kleppen van een zuigercompressor, doch een dergelijke werkwijze kan volgens verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.The present invention is by no means limited to the method according to the invention described by way of example and shown in the figures for monitoring the state of valves of a piston compressor, but such a method can be implemented according to different variants without departing from the scope of the invention steps.

Claims

Method for monitoring the state of valves of a piston compressor (1), which piston compressor (1) consists of a housing (2) with a cylindrical bore (3) closed at one end by a head cover (4) ; a piston (5) which is movable back and forth in the bore (3) in axial direction and which together with the bore (3) and the head cover (4) define a compression chamber (7) which is provided with an inlet opening (9) and an outlet opening (12) that can be closed by an inlet valve (15) and outlet valve (16), respectively; and a drive for the reciprocating movement of the piston (5), characterized in that the method comprises the following steps: - providing a so-called Shock Pulse sensor or SP sensor (27) on or against the housing (2) ) for each of the aforementioned inlet and / or outlet valves (15, 16) to be monitored; - analyzing the signal from the SP sensor (27) that typically consists of, on the one hand, successive peaks (36) caused by opening and closing the inlet or outlet valve (15, 16), and, on the other hand, a flatter background signal (37) of a smaller amplitude; and - evaluating the state of the inlet or outlet valve (15, 16) based on the magnitude of the aforementioned peaks (36) and / or the magnitude of the background signal (37) and / or the difference between the two .

Method according to claim 1, characterized in that the signal from the SP sensor (27) is analyzed by means of a so-called Shock Pulse meter or SP meter (32) which indicates the magnitude of said peaks (36) as a so-called dBm or "maximum value" value and the size of the background signal (37) as a so-called dBc or "carpet value".

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the size of the peaks (36) is used as a inversely proportional measure of the wear and / or damage of the respective inlet or outlet valve (15, 16) or its component parts .

Method according to claim 2, characterized in that when the magnitude of the peaks (36) or the corresponding dBm value falls below a certain set threshold value, an alarm signal is generated for signaling a state to be followed for the relevant in - or outlet valve (15, 16) or of its component parts.

Method according to claim 2, characterized in that the magnitude of the background signal (37) or of the corresponding dBc value is used as a proportional measure of the wear of the respective inlet or outlet valve (15, 16) or its component parts .

Method according to claim 2, characterized in that, if the magnitude of the background signal (37) or of the corresponding dBc value exceeds a certain set threshold value, an alarm signal is generated for signaling a state to be followed for the concerning inlet or outlet valve (15, 16) or its component parts.

Method according to claim 2, characterized in that the difference between the magnitude of the peaks (36) and the magnitude of the background signal or the absolute value of the difference between the corresponding dBm and dBc value is used as an inversely proportional measure of the wear of the relevant inlet or outlet valve (15, 16) or of its component parts.

Method according to claim 7, characterized in that when the aforementioned difference becomes smaller than a certain set threshold value, an alarm signal is generated for signaling a condition to be followed for the relevant inlet or outlet valve (15, 16) or of its component parts.

Method according to one of claims 4, 6 or 8, characterized in that the above-mentioned threshold value or threshold values are determined in advance at a specific frequency of the reciprocating movement of the piston (5) of the piston compressor (1) by testing with a relevant inlet or outlet valve (15, 16) that already shows a certain degree of wear or damage.

Method according to one of claims 4 or 6 or 8, characterized in that the above-mentioned threshold value or threshold values are determined in advance at a specific frequency of the reciprocating movement of the piston (5) of the piston compressor (1) by testing with a new inlet or outlet valve (15, 16) and that a threshold value is selected that is 5 dB or another preset value lower than the measured dBm value of the new inlet or outlet valve, respectively 5 dB whether a different preset value is higher than the measured dBc value of the new inlet or outlet valve, or 5 dB or another preset value is lower than the measured dBm-dBc value of the new inlet or outlet valve.

Method according to one of the claims 9 or 10, characterized in that the threshold value is corrected when the frequency of the reciprocating movement of the piston (5) of the piston compressor (1) deviates from the frequency of the transfer and reciprocal movement of the piston (5) of the piston compressor (1) in which the aforementioned preliminary tests have taken place.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the SP sensor (27) has a vibration mass whose characteristic resonance frequency is between 20 and 40 kHz, more preferably between 30 and 35 kHz.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the SP sensor (27) is mounted on or against the housing (2) as close as possible to the location of the inlet and / or outlet valve (15, 16).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the SP sensor (27) is mounted on or against a part of the housing (2) which is in direct contact with the inlet and / or outlet valve (15, 16) ).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the SP sensor (27) is mounted on the housing (2) in line with the direction of movement of the inlet and / or outlet valve (15, 16) and with its measuring direction directed according to this direction of movement or according to a direction transverse thereto.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the SP sensor (27) is mounted on or against the housing (2) without any contact with the aforementioned compression chamber (7).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the SP sensor (27) is mounted on or against the housing (2) by means of a threaded pin (28) with which the SP sensor (27) is inserted into a blind threaded hole (29) of the housing (2) is screwed down.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measurements with the SP sensor (27) are performed periodically with a frequency that is higher than the frequency of the reciprocating and reciprocating movements of the piston (5) of the piston compressor (1).

Method according to claim 18, characterized in that the measurements with the SP sensor (27) are periodically performed with a frequency that is at least five times higher than the frequency of the reciprocating and reciprocating movements of the piston (5) of the piston compressor (1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet and / or outlet valve (15, 16) to be monitored is a spring-assisted valve which is built into a cavity (17) provided in the housing (2) and which is closed by a valve cover (18) that forms part of the housing (2) and that the aforementioned SP sensor (27) is mounted on or against this valve cover (18).