CN105510621B - 一种离心压缩机临界转速获取方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及压缩机技术领域，公开了一种离心压缩机临界转速获取方法和装置，根据离心压缩机工作转速,确定采样频率,设定连续采样时间，判断所述离心压缩机是否启动运行；当判断出离心压缩机启动时，对离心压缩机的振动进行连续采样,当采样时长达到预设时间时，对采样数据进行等分，以获得多个样本数据,计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据，对所述新的样本数据求幅值和转速，以获得所述离心压缩机的临界转速。实现了振动数据的连续采样，使得重要的振动信息得以保存，提高了离心压缩机临界转速的计算精度。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，尤其涉及一种离心压缩机临界转速获取方法和装置。
背景技术
目前离心压缩机振动数据测试设备进行数据采集，采集一个样本数据，需要经过处理、存储，一定时间间隔后采集下一个样本数据，在这个间隔发生重要信息就不会被捕捉到，因此，现有的振动数据采集方式获得的数据在时间上并非连续，而是存在一定的间断，特别是对于起机几十秒内达到工作转速的离心压缩机，采集到的数据十分有限，在数据采集的间歇发生一些重要信息丢失的概率将大大增加，导致轴系临界转速与放大系数偏差较大，一些重要的振动信息丢失。
例如现有技术中，根据幅值出现的最大点判断临界转速，通过数据采集判断幅值出现的最高两点对应的转速分别为5487rpm和5064rpm，相差423rpm，因此在数据采集中丢失了许多转速对应的振动信息。
发明内容
本发明提供一种离心压缩机临界转速获取方法和装置，解决现有技术中振动数据采集存在非连续性，导致重要信息丢失的技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种离心压缩机临界转速获取方法，包括：
根据离心压缩机工作转速,确定采样频率；
设定连续采样时间，其中，所述连续采样时间大于离心压缩机从零到工作转速的时间；
判断所述离心压缩机是否启动运行；
当判断出离心压缩机启动时，对离心压缩机的振动进行连续采样；
当采样时长达到预设时间时，对采样数据进行等分，以获得多个样本数据；
计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据，对所述新的样本数据求幅值和转速，以获得所述离心压缩机的临界转速。
一种离心压缩机临界转速获取装置，包括：
第一设置模块，用于根据离心压缩机工作转速,确定采样频率；
第二设置模块，用于设定连续采样时间，其中，所述连续采样时间大于离心压缩机从零到工作转速的时间；
判断模块，用于判断所述离心压缩机是否启动运行；
采样模块，用于当判断出离心压缩机启动时，对离心压缩机的振动进行连续采样；
处理模块，用于当采样时长达到预设时间时，对采样数据进行等分，以获得多个样本数据；
计算模块，用于计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据，对所述新的样本数据求幅值和转速，以获得所述离心压缩机的临界转速。
本发明提供一种离心压缩机临界转速获取方法和装置，根据离心压缩机工作转速,确定采样频率,设定连续采样时间，判断所述离心压缩机是否启动运行；当判断出离心压缩机启动时，对离心压缩机的振动进行连续采样,当采样时长达到预设时间时，对采样数据进行等分，以获得多个样本数据,计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据，对所述新的样本数据求幅值和转速，以获得所述离心压缩机的临界转速。实现了振动数据的连续采样，使得重要的振动信息得以保存，提高了离心压缩机临界转速的计算精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的应用场景图；
图2为本发明实施例提供的一种离心压缩机临界转速获取方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的截取等间隔样本数据的示意图；
图4为本发明实施例提供的振动趋势与转速趋势示意图；
图5为本发明实施例提供的一种离心压缩机临界转速获取装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1为本发明实施例的应用场景图，离心压缩机振动故障检测系统包括振动机构110、电涡流位移传感器120、数据采集130、控制系统140，其中，离心压缩机的振动机构110一般为转子部分，电涡流位移传感器120可获取振动机构110的振动位移量，数据采集130可采集振动信号，控制系统140可对振动信号进行分析并控制。
本发明实施例以离心压缩机临界转速获取装置140，介绍一种离心压缩机临界转速获取方法，如图2所示，包括：
步骤201、根据离心压缩机工作转速确定采样频率；
其中，所述采样频率大于等于振动信号频谱的最高频率的2倍，所述采样频率符合采样定理，振动信号频谱的最低频率为0，最高频率根据压缩机的工作转速确定，通常采用5倍的工作转速频率作为最高频率。
步骤202、设定连续采样时间；
其中，所述连续采样时间大于离心压缩机从零到工作转速的时间；
步骤203、判断离心压缩机是否启动运行；
其中，步骤203具体可以包括：
获取所述离心压缩机的振动幅值；
判断振动幅值是否大于设定的阈值，判断所述离心压缩机是否启动运行。
步骤204、当判断出离心压缩机启动时，对离心压缩机的振动进行连续采样；
步骤205、当采样时长达到预设时间时，对采样数据进行等分，以获得多个样本数据；
其中，步骤205可以包括：
当采样时长达到预设时间时，对采样数据以固定重叠率固定采样点数截取相应的样本数据，其中，采样点数为2N，N为自然数。如图3为本发明实施例提供的截取等间隔样本数据的示意图，图中区域a+c与区域b+c为相邻的两个样本数据，c为二者重叠部分，重叠率为c/a。通过以固定重叠率固定采样点数截取相应的样本数据，可获得的一个大的样本数据，采用重叠率划分可以等分数据的密集程度，例如：重叠率为0可以等分n个数据，如果重叠率为50％，同样的采样点数，则可以等分2n个数据。
步骤206、计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据，对新的样本数据求幅值和转速，以获得离心压缩机的临界转速。
其中，步骤206具体可以包括：
步骤206-1、计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据；
步骤206-2、对新的样本数据计算峰峰值，以计算幅值；
步骤206-3、对所述新的样本数据进行傅立叶变换，获得所述新的样本数据的频谱，利用所述频谱的主频计算转速；例如对所述新的样本数据进行FFT变换，获得频谱后，根据主频反算转速即转速＝主频×60。
步骤206-4、根据幅值、转速与对应的时间绘制振动趋势曲线和转速趋势曲线，根据振动趋势曲线和转速趋势曲线获取临界转速。(如图4所示)临界转速的获得实质是获得幅值趋势曲线和转速趋势曲线后，根据升速过程中振动最大时刻对应的转速即为临界转速。
本发明实施例提供一种离心压缩机临界转速获取方法，根据离心压缩机工作转速,确定采样频率,设定连续采样时间，判断所述离心压缩机是否启动运行；当判断出离心压缩机启动时，对离心压缩机的振动进行连续采样,当采样时长达到预设时间时，对采样数据进行等分，以获得多个样本数据,计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据，对所述新的样本数据求幅值和转速，以获得所述离心压缩机的临界转速。实现了振动数据的连续采样，使得重要的振动信息得以保存，提高了离心压缩机临界转速的计算精度。
本发明实施例还提供了一种离心压缩机临界转速获取装置，如图5所示，包括：
第一设置模块510，用于根据离心压缩机工作转速,确定采样频率；
第二设置模块520，用于设定连续采样时间，其中，所述连续采样时间大于离心压缩机从零到工作转速的时间；
判断模块530，用于判断所述离心压缩机是否启动运行；
采样模块540，用于当判断出离心压缩机启动时，对离心压缩机的振动进行连续采样；
处理模块550，用于当采样时长达到预设时间时，对采样数据进行等分，以获得多个样本数据；
计算模块560，用于计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据，对所述新的样本数据求幅值和转速，以获得所述离心压缩机的临界转速。
其中，所述判断模块530，包括：
获取单元531，用于获取所述离心压缩机的振动幅值；
判断单元532，用于判断振动幅值是否大于设定的阈值，判断所述离心压缩机是否启动运行。
所述处理模块550具体用于当采样时长达到预设时间时，对采样数据以固定重叠率固定采样点数截取相应的样本数据，其中，采样点数为2N，N为自然数。
所述计算模块560，包括：
均值计算单元561，用于计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据；
幅值计算单元562，用于对所述新的样本数据计算峰峰值，以计算幅值；
转速计算单元563，用于对所述新的样本数据进行傅立叶变换，获得所述新的样本数据的频谱，利用所述频谱的主频求转速；
分析处理单元，用于根据所述幅值、转速和对应的时间绘制振动趋势曲线和转速趋势曲线，根据振动趋势曲线和转速趋势曲线判断临界转速。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (7)
1.一种离心压缩机临界转速获取方法，其特征在于，包括：
根据离心压缩机工作转速，确定采样频率；
设定连续采样时间，其中，所述连续采样时间大于离心压缩机从零到工作转速的时间；
判断所述离心压缩机是否启动运行；
当判断出离心压缩机启动时，对离心压缩机的振动进行连续采样；
当采样时长达到预设时间时，对采样数据进行等分，以获得多个样本数据；
计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据，对所述新的样本数据求幅值和转速，以获得所述离心压缩机的临界转速；
所述计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据，对所述新的样本数据求幅值和转速，以获得所述离心压缩机的临界转速，包括：
计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据；
对所述新的样本数据计算峰峰值，以计算幅值；
对所述新的样本数据进行傅立叶变换，获得所述新的样本数据的频谱，利用所述频谱的主频计算转速；
根据所述幅值、转速和对应的时间绘制振动趋势曲线和转速趋势曲线，根据振动趋势曲线和转速趋势曲线获取临界转速。
2.根据权利要求1所述的离心压缩机临界转速获取方法，其特征在于，所述判断离心压缩机是否启动运行，包括：
获取所述离心压缩机的振动幅值；
判断振动幅值是否大于设定的阈值，判断所述离心压缩机是否启动运行。
3.根据权利要求1所述的离心压缩机临界转速获取方法，其特征在于，所述当采样时长达到预设时间时，对采样数据进行等分，以获得多个样本数据，包括：
当采样时长达到预设时间时，对采样数据以固定重叠率固定采样点数截取相应的样本数据，其中，采样点数为2N，N为自然数。
4.根据权利要求1所述的离心压缩机临界转速获取方法，其特征在于，利用所述频谱的主频计算转速具体包括：
将主频乘以60，以获得离心压缩机的转速。
5.一种离心压缩机临界转速获取装置，其特征在于，包括：
第一设置模块，用于根据离心压缩机工作转速,确定采样频率；
第二设置模块，用于设定连续采样时间，其中，所述连续采样时间大于离心压缩机从零到工作转速的时间；
判断模块，用于判断所述离心压缩机是否启动运行；
采样模块，用于当判断出离心压缩机启动时，对离心压缩机的振动进行连续采样；
处理模块，用于当采样时长达到预设时间时，对采样数据进行等分，以获得多个样本数据；
计算模块，用于计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据，对所述新的样本数据求幅值和转速，以获得所述离心压缩机的临界转速；所述计算模块，包括：
均值计算单元，用于计算每个样本数据的均值，每个样本数据减去其对应的均值，以获得新的样本数据；
幅值计算单元，用于对所述新的样本数据计算峰峰值，以计算幅值；
转速计算单元，用于对所述新的样本数据进行傅立叶变换，获得所述新的样本数据的频谱，利用所述频谱的主频求转速；
分析处理单元，用于根据所述幅值、转速和对应的时间绘制振动趋势曲线和转速趋势曲线，根据振动趋势曲线和转速趋势曲线判断临界转速。
6.根据权利要求5所述的离心压缩机临界转速获取装置，其特征在于，所述判断模块，包括：
获取单元，用于获取所述离心压缩机的振动幅值；
判断单元，用于判断振动幅值是否大于设定的阈值，判断所述离心压缩机是否启动运行。
7.根据权利要求5所述的离心压缩机临界转速获取装置，其特征在于，所述处理模块具体用于当采样时长达到预设时间时，对采样数据以固定重叠率固定采样点数截取相应的样本数据，其中，采样点数为2N，N为自然数。
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