CN109563840B - 泵组件和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种泵组件、方法和计算机程序。该泵组件包括:泵、相关联的马达控制器和安装在泵上的加速度计。马达控制器被构造成控制被供应来驱动泵的功率并接收从加速度计输出的数据,马达控制器包括处理电路,该处理电路被构造成处理从加速度计接收到的数据以确定由于泵操作而在泵处经历的加速度。这些加速度可以被用于确定泵的状态。
Description
技术领域
本发明涉及泵组件、方法和计算机程序,并且特别地涉及监控此类组件中的泵的状态。
背景技术
泵是制造有严格控制的公差的精密仪器,其需要小心使用和定期维护以保持状态。活动零件的磨损和维修要求将随泵的使用类型和特性而变化。此外,误用或意外敲击可能损坏零件并触发意外的维修或修理要求。泵在受损或磨损状态中的操作会导致进一步的损坏。
将期望能够提供一种检测泵的状态的装置。
发明内容
本发明的第一方面提供了一种泵组件,其包括:泵、相关联的马达控制器和安装在所述泵上的加速度计;所述马达控制器被构造成控制被供应来驱动所述泵的功率并接收从所述加速度计输出的数据,所述马达控制器包括处理电路,该处理电路被构造成处理从所述加速度计接收到的所述数据以确定由于所述泵操作而在所述泵处经历的加速度。
本发明的发明人认识到,泵操作的平稳程度是其状态的指示。安装在泵上的加速度计可被用于检测泵的操作的平稳性以及该平稳性如何随时间而变化。特别地,它可检测例如由泵在非最佳状态下的操作产生的振动的增加。从此类加速度计接收数据的处理电路可被用于确定由于泵的操作而在泵处经历的加速度,并且从对这些信号的分析中可估计泵的状态。提供用于处理从加速度计接收到的信号的处理电路作为马达控制器的一部分允许将处理电路安装在必须保持在适合电子电路的温度和位置的环境中,因为马达控制器包括电子马达控制器电路。此外,由控制器产生的用于控制泵马达的控制信号在分析加速度时也是相关的,并且这是将用于处理来自加速度计的信号的处理电路安装在马达控制器内的另外的优点。
在一些实施例中,所述处理电路可操作成结合马达控制器数据处理从所述加速度计接收到的数据,以便将由所述泵操作产生的加速度数据和其他信号分开。
通过将用于处理加速度计数据的处理电路提供在马达控制器内,还可获得关于泵的操作的马达控制器数据,并且结合该数据处理加速度计数据允许将在泵处经历的加速度与泵的驱动的不同方面相联系,并且还允许识别不是由由于泵操作所引起的加速度造成的信号并将这些信号与由于此类操作所引起的信号分开。实际上,通过将加速度和马达控制器数据(两者都与泵的操作相关)组合并一起分析它们,可以获得描述泵的操作的更好的图景(picture)。
其他信号可包括可能由与驱动泵马达相关联的切换电路产生的电子噪声信号,或者它们可以是由加速度计检测到的在泵处经历并且是由于外力而不是泵自身的操作所引起的加速度。能够区分由于泵操作所引起的加速度允许更准确地分析操作。此外,检测由于诸如泵被敲击之类的外部因素所引起的加速度允许检测误用。
在一些实施例中,所述处理电路被构造成使从所述加速度计输出的数据信号的采样与至少一种类型的所述马达控制器数据同步。
一种将马达控制器数据和加速度计数据组合以允许更准确地分析加速度的方式是使加速度计数据的采样与至少一种类型的马达控制器数据同步。例如,在对马达的驱动是经由脉宽调制驱动信号来进行的情况下,则信号的切换将产生噪声,并且使加速度信号的采样同步到该切换的中点(在该中点处,电流例如处于其最稳定的值)将使得待采样的信号能够具有更低噪声分量并由此提高分析的精度。
在一些实施例中,所述处理电路可操作成使从所述加速度计接收到的所述数据与所述马达控制器数据关联。
处理电路可将加速度计数据和马达控制器数据组合的一种方式是通过使其以某种方式关联。在这方面,在已知关于泵马达的驱动的数据的情况下,则特定频率处的加速度信号可以与驱动马达的频率相联系,并且以这种方式,可以隔离和分析例如由于转子的旋转或轴承元件的更慢或更快旋转所引起的加速度。
应注意,在马达控制器内获得的马达控制器数据可以是马达控制数据,所述马达控制数据指示由马达控制器产生的用于控制马达的马达控制信号。替代地和/或附加地,它可以是由马达控制器内的至少一个传感器接收到的数据,该传感器在那里用于感测信号,诸如,到泵的驱动器的电流输出、电压输出、马达控制器的温度和/或供应到马达控制器的功率。
在一些实施例中,所述泵包括转子,并且所述至少一个传感器用于感测转子速度或转子角位置。
马达控制器内的传感器可确定转子角位置或转子速度。替代地,这可在处理电路处根据指示发送到马达控制器的控制信号的马达控制器数据来确定。在任一种情况下,处理电路可以结合从加速度计接收到的数据使用对转子角位置和转子速度的确定,以产生转子状态数据。在这方面,在处于特定转子角位置时的泵处经历的加速度指示转子具有增加的不平衡水平,且因此,此类信号可以被用于在初始阶段帮助降低转子中的不平衡水平和/或它们可以在维修期间或稍后在操作期间被用于确定存在转子不平衡的变化并且它需要重新平衡的位置。
此外,转子速度与轴承元件速度有关,所述轴承元件以转子的更低或更高的多速(multiple speed)移动。因此,特定频率处发生的加速度可指示轴承磨损并且可以用于轴承状态的分析。轴承状态对于准确地确定以试图避免轴承恶化到它们可能损坏泵的程度是重要的。此外,磨损的轴承特别是在启动时导致泵具有更大的噪声,并且轴承磨损的指示可指示泵具有噪声的原因。
在一些实施例中,处理电路被构造成根据接收到的信号确定加速度幅度和相位。
加速度幅度和加速度相位两者都是泵状态的重要指标,并且可以用于泵的分析。
在一些实施例中,所述处理电路被构造成将来自所述加速度计的采样数据转换到频域。
如先前所提到的,某些频率处的振动可指示泵的不同元件,且因此,当分析数据时,将来自加速度计的周期性采样得到的数据转换到频域允许容易识别特定频率处发生的加速度,并且这可以有助于数据的分析,特别是在故障诊断中。
在一些实施例中,所述处理电路包括比较电路以用于将由所述加速度计输出并由所述处理电路处理的数据与至少一个阈值进行比较以产生至少一个警告信号。
如先前所提到的,来自加速度计的信号指示泵状态,并且可以用于故障诊断。当与阈值结合使用时,它们可以被用于产生警告,所述警告指示泵的操作脱离了正常操作界限且因而可能需要一些维修或修理。这可采取转子重新平衡、轴承更换和/或其他动作的形式。
这些警告信号可与用于输出警告指示的输出电路结合使用,所述输出电路被构造成由所述警告信号触发。
一旦已确定从加速度计接收到的信号指示它不在正常界限内操作,则可按路线发送因此产生的警告信号以触发警告指示器。该警告指示器可呈泵或马达控制器上的灯的形式,所述灯可使用颜色编码来指示警告的严重性,琥珀色可能指示需要检查或者应立刻维修,而红色指示不应操作泵。替代地,警告指示器可在通信线路上从泵输出到外部系统,在该外部系统处,可以向用户或操作员提供关于检测到的事件的信息。存储器也可存在于马达控制器中或泵上以用于记录加速度事件,并且警告信号可记录在存储器中并且或者经由通信线路或者经由输出端口(诸如,USB端口)从中下载。
尽管加速度计对于确定由于泵操作而在泵处经历的加速度(所述加速度指示泵的状态)特别有用,但是加速度计还可以被用于检测导致泵处的加速度的外力。此类外力可以是由于外部冲击引起并且可以在操作期间检测到,对信号的频率和幅度的分析指示它不是由于正常操作所引起的。尽管在操作期间检测此类事件是有帮助的,但是此类冲击在泵不工作时也可能发生,并且事实上这更有可能发生,因为泵可在一些位置之间移动。由于加速度计设置在泵上以确定由于泵的操作所引起的加速度,因此它还可以被用于检测由于其他原因所引起的加速度。为了使该加速度计在泵不工作时起作用,可能需要远程电源(诸如,电池),且因此,电源可与加速度计相关联使得它可以在泵未被供电时操作,并且它检测到任何加速度都可以存储在数据存储器内并且可以被用于检测由于外力所引起的加速度,所述外力由误操作和/或可能影响泵的状态和未来操作的其他情况造成。
加速度计可直接安装在泵上,例如在泵的壳体上,并且在这种情况下,它直接经历泵感觉到的加速度。这可能是马达控制器与泵分开的情况,并且在此类情况下被构造成通过有线和无线连接中的至少一个从安装在泵上的加速度计接收数据。
如先前所提到的,马达控制器包括电子电路,并且该电子电路需要加以保护以免受过度振动和高温的影响。因此,在一些情况下,可能适合将该电子电路远离泵安装,以保护它免受泵经历的状态的影响。在此类情况下,加速度计将需要安装在泵上使得它经历泵所经历的加速度,并且它可以跨越有线或无线连接将数据传输到安装在马达控制器内的处理器。此类连接将存在于马达控制器和泵之间,因为马达控制器将需要发信号给泵以控制其马达。
在其他实施例中,所述泵包括泵机构和泵壳体,并且所述马达控制器安装在刚性地连接到所述泵壳体的壳体内,所述加速度计安装在所述马达控制器壳体内。
在一些情况下,马达控制器直接安装在泵的壳体上,并且在马达控制器刚性地连接到泵的壳体的情况下,加速度计可安装在马达控制器自身内。在此类位置处,它将既经历泵的振动,又容易访问马达控制器数据。
尽管加速度计可包括用于检测至少一个轴中的加速度的任何检测装置,但是在一些实施例中,它包括MEMS(微机电系统)装置,该MEMS装置可以检测至少一个轴中的加速度。在一些实施例中,使用检测三个正交轴中的加速度的MEMS装置。此类装置是低成本、小型但准确的装置。
尽管实施例适合与许多不同类型的泵一起使用,但是在一些实施例中,泵包括压缩机,而在其他实施例中,泵包括真空泵。
真空泵常常被制造成达到特别高的公差,从而使得它们特别适用于与本发明的实施例一起使用。压缩机经受活动零件的磨损和不同的维修要求,使得它们受益于本发明的实施例。
实施例特别适合与涡轮分子真空泵一起使用,因为此类泵具有以在泵机构和马达控制器电子器件之间提供非常紧密的机械联接的方式安装到泵的驱动器。它们也被加工成达到高精度并且具有非常高的转速,使得重要的是它们的轴承保持处于良好的状态并且转子被准确地平衡。
在其他实施例中,真空泵包括干式泵。干式泵也适合实施例,因为此类泵需要小心维护其轴承,并且对于知道它们是否即将发生故障是重要的。此类泵产生显著的振动,并且在这种情况下,用于加速度计的马达控制器和处理电路可远离泵安装。
在另外的其他实施例中,泵包括旋转叶片泵。
如上文所提到的,来自加速度计的信息可以被用于检测和监控泵的状态,并且该数据可以被用于提供警告指示。该数据也可以输入到板上记录(logging)系统,所述板上记录系统用于确定泵的使用和维修要求两者。也可以于在前维修和在后维修中使用该信息以确定维修已正确执行并且已改进了泵的操作。
本发明的第二方面提供了一种分析从安装在泵上的加速度计接收到的数据的方法,所述方法包括:接收从所述加速度计输出的数据;从马达控制器接收马达控制器数据以用于控制所述泵的驱动马达;以及结合所述马达控制器数据处理所述加速度数据,以确定由于所述泵的操作而在所述泵处经历的加速度。
在一些实施例中,接收从所述加速度计输出的数据的所述步骤包括对从所述加速度计输出的数据信号采样,所述采样与至少一种类型的所述马达控制器数据同步。
在一些实施例中,处理所述数据的所述步骤包括使从所述加速度计接收到的所述数据与所述马达控制器数据相关。
在一些实施例中,所述马达控制器数据包括指示由所述马达控制器产生的马达控制信号的马达控制器数据。
替代地和/或附加地,所述马达控制器数据包括从至少一个传感器接收到的数据。
所述马达控制器数据的示例是用于驱动所述泵的电流输出、用于驱动所述泵的电压输出、温度和功率中的至少一个。
在一些实施例中,所述方法包括一另外的步骤,其根据所述马达控制器数据来确定转子角位置和转子速度中的至少一个。
在一些实施例中,所述方法包括一另外的步骤,其根据从所述加速度计接收到的所述数据以及所述确定的转子角位置数据和所述转子速度中的所述至少一个来产生转子状态数据。
在一些实施例中,所述方法进一步包括将来自所述加速度计的数据转换到频域。
在一些实施例中,所述方法进一步包括比较步骤,该比较步骤用于将由所述加速度计输出并由所述处理电路处理的数据与至少一个阈值进行比较;以及响应于达到所述至少一个阈值,产生对应的警告信号。
本发明的第三方面提供了一种计算机程序,该计算机程序在由处理器执行时可操作成控制所述处理器形成根据本发明的第二方面的方法中的步骤。
在所附独立和从属权利要求中阐述了另外的特定和优选方面。从属权利要求的特征可酌情并且以与不同于权利要求中明确阐述的那些的组合与独立权利要求的特征组合。
在设备特征被描述为可操作成提供一功能的情况下,将了解的是,这包括如下的设备特征,该设备特征提供该功能或者适于或被构造成提供该功能。
附图说明
现将参考附图来进一步描述本发明的实施例,在附图中:
图1示出了根据第一实施例的具有马达控制器和加速度计的真空泵;
图2示出了根据第二实施例的具有加速度计和远程马达控制器的真空泵;
图3示出了用于真空泵马达的驱动电压和电流;以及
图4示出了供应到真空泵马达的电流的变化;
图5示意性地示出了根据第三实施例的真空泵和马达控制器;以及
图6示出了图示在根据实施例的方法中执行的步骤的流程图。
具体实施方式
在以任何更多细节讨论实施例之前,首先将提供概述。
加速度传感器(加速度计)被嵌入于泵或其相关联的马达控制器电子器件中,并且在马达控制器电子器件内的处理电路内处理加速度信号,从而允许分析由于泵的操作所引起的加速度并确定泵的状态。将处理电路定位在马达控制器电子器件内提供了适合此类电路的位置并且允许容易访问马达控制信号,从而允许使马达控制信号和加速度信号相关,这提供了关于泵的操作和状态的改进的信息。加速度信号的采样可例如与马达控制器中的其他控制处理器同步,并具体地与输出电压的PWM同步。
图1示意性地示出了连接到真空系统6的涡轮分子泵1。牢固地安装到真空泵1的是马达控制器2,该马达控制器产生控制信号以用于控制驱动真空泵转子的马达。马达控制器2在其内部具有加速度计5,并且当马达控制器刚性地附接到真空泵1时,加速度计5将感觉到由真空泵经历的由于例如真空泵的操作所引起的加速度,并且将产生指示所经历的加速度的信号。这些信号被输出到处理电路7,该处理电路结合由马达控制器接收到的信息来分析这些信号以确定真空泵的操作和状态两者。
将加速度计安装在马达控制器内意味着它位于设计成适合电子电路的位置中,因为它也是马达控制器的控制电路所在的位置,并且它也位于方便接收指示真空泵的驱动和操作的信号的位置处。因此,可组合地分析加速度信号和马达控制信号,从而允许对泵的操作进行更加详细和准确的分析。
图2示出了替代性实施例,其中马达控制器3远离真空泵安装。这在真空泵产生大量振动或在高温下操作的情况下会是优选的,这使其成为对于电子电路来说不合适的位置。在此类情形中,加速度计5安装在真空泵壳体内,可能在真空泵筒上,并且以这种方式感测在真空泵处经历的加速度。
在该实施例中,在马达控制器3和泵1之间存在通信链路4,以向真空泵马达提供驱动控制信号。该链路还被用于将加速度信号从加速度计5传输到马达控制器3,使得这些信号在马达控制器处被接收并且可以由处理电路7处理。再一次,处理电路7将结合来自马达控制器的信号处理来自加速度计的信号,从而允许对真空泵的操作执行详细的分析。
在这方面,可以使用马达控制器或驱动器和加速度信号的组合,使得在特定频率处经历的加速度可以与泵的特定元件(诸如,轴承或转子)的操作相关,并且可以被用于诊断这些元件的故障。替代地,该组合可以被用于减少从加速度计接收到的信号中的噪声并且以该方式提高精度。
尽管图1和2中所示的泵是真空泵,但是技术人员将清楚,这些实施例中所示的马达控制器、加速度计、处理电路和马达控制器电子器件可以以类似的方式与由马达驱动的任何种类的泵或压缩机一起使用。
图3示出了被供应来使用脉冲开关调制驱动真空泵的马达的三相电压供应的电压。它还示出了电流如何随这些电压而变化。如可以了解的,由于感应效应,驱动电压的切换将在相关联的电子电路内产生噪声信号。当对电流采样以确定由该驱动电压提供的电流时,应使用朝向电流值的中点发生的采样点,该中点是相对远离电压切换点的点。因此,这些波形提供了对电流采样的两个机会,这两个机会与PWM周期的起点和中心一致。类似地,当对来自加速度计的信号采样时,应使用远离电压切换点的采样点,且因此,知道来自马达控制器的驱动信号允许以减少所采样的信号中的噪声并由此允许提高精度的方式对来自加速度计的数据进行采样。
图4示出了一个PWM周期的电流纹波(ripple)。这些纹波出现在由PWM电压产生的大致为正弦的信号中并且可能处于20 kHz,其中每个马达旋转中具有少量这些周期。如关于图3所提到的,当对来自加速度计的信号采样时,朝向电流或电压值的变化的中点对信号采样可能是有利的,且因此,朝向每个纹波的中点进行采样将减少信号中由于波动电压和电流所引起的噪声。以这种方式,将来自马达控制器电路的信号与加速度计处理组合可以帮助改进然后被分析的加速度数据的精度。
图5示出了具有马达20和马达控制器3的泵1的图。马达控制器3将控制信号传输到马达20,以控制对真空泵的马达的驱动。马达控制器3具有用于产生马达控制信号的控制电路17和用于向驱动马达20提供功率的电源15。在该实施例中,存在用于测量供应到马达的电流的安培计16,并且该安培计将信号传输到处理电路7。安装在真空泵筒上的加速度计5也将信号传输到处理电路7,马达控制器电路17也是如此。处理电路7将处理这些接收到的信号以确定真空泵的状态。在这方面,它可包括比较电路9,该比较电路将所监控的信号的值与阈值进行比较,并且在达到阈值的情况下,它将向警告指示器11和/或输出端12输出警告信号。在该实施例中,警告指示器11包括响应于警告信号而被照亮的警告灯。存在以下各者:绿灯,其指示操作被检测为令人满意的;以及橙色灯,其指示可能立刻需要维修;以及红灯,其指示不应操作泵。
处理电路7可以以众多方式处理信号,并且可包括频域转换器以用于将信号从幅度对时间转换为幅度对频率。这允许确定特定频率处的加速度幅度的峰值,并且这些峰值可指示真空泵内的特定故障。
例如,在已知转子速度的情况下,则在对应于该速度的频率处所检测的加速度可指示转子的问题,而在对应于该速度的因子(factor)的频率处的加速度可指示轴承磨损。此外,在已知转子的角位置的情况下,则与该位置有关的加速度可指示不平衡的转子。这在使用平衡螺钉平衡转子时、在使真空泵准备好使用时可以是有用的,或者作为需要维修的指标。
可以与马达控制器电路协调的加速度计和处理电路的存在在泵最终测试期间特别有用,并且避免需要将测试电路临时装到所构建和测试的每个泵。所执行的测试涉及执行FFT(快速傅立叶变换);输入到使用通过/失败包络的阈值比较电路9的结果指示泵是否适合使用。加速度计也可于在前维修测试和在后维修测试中使用,在例如现场轴承已改变的情况下,以检查现场维修操作没有危及泵并且转子仍处于正确的位置中。
另外,在正常操作期间,可根据特定频率处的加速度值的增加来确定泵状态的任何恶化,并且可以产生警告信号。例如,它可被用于自动识别轴承何时需要更换或提供它们将很快需要更换的某个预警系统。
除了照亮警告信号之外或作为照亮警告信号的替代例,也可将在分析期间所收集的信号发送到输出端12,在该输出端处,可将这些信号传输到操作员或客户以帮助发现故障。在存在真空泵操作的数据记录的情况下,加速度计还可向该板上数据记录系统提供其数据,并且这可在记录泵运行历史方面是有用的。这可以在识别泵的特定使用可能导致泵损坏的位置方面是有利的。实际上,它可对检测泵被误用的滥用事件是有用的。
在一些实施例中,存在与加速度计相关联的电池(在图5中被示为18)。该电池可以被用于为加速度计供电并将加速度事件记录在数据存储器19中,所述加速度事件是在泵不操作并且被断电时检测到的。这可以是有用的(特别是当泵在操作位置之间移动时),以检测在移动期间发生的可能损坏泵的事件。应注意到,尽管在图5中电池18和数据存储器19被示为附接到真空泵,但是它们也可安装在马达控制器3中并通过导线连接到加速度计5。
图6示出了图示根据实施例的方法在马达控制器内的处理电路处执行的步骤的流程图。在处理电路处从加速度计接收数据,该加速度计安装在泵上并且可操作成检测由于泵的操作所引起的加速度。处理电路可操作成将接收到的信号从时域转换到频域。然后,它将在某些频率处检测到的加速度的幅度与阈值进行比较。在达到阈值的情况下,则输出警告指示器。还保存阈值被超过的事件的记录。
在一个实施例中,对不同频率处的加速度的分析可以被用于提供关于泵的状态的信息,并且特别是接触角及因此转子的预负荷。这可以是有用的,特别是在维修之后当预负荷的变化可指示显著的叶轮温度变化时,显著的叶轮温度变化再次指示了可能的故障。
可与加速度计数据组合的马达控制器数据的示例是旋转频率测量值,其可以被用作至最终平衡过程的输入。与来自加速度计幅度极点(poles)的转子位置极点有关的相位和大小信息指示任何不平衡的角位置。在滑行下降(coast down)或斜坡上升(ramp up)期间系统的频率响应图也可由处理电路产生并且被用于检测特定问题(如最终测试中和泵开发中的备用轴承接触或转子碰撞)中的临界速度。在这方面,提供备用轴承以限制驱动轴远离其正常位置的运动。
上文给出了根据实施例的泵组件的一些使用示例。它特别适用于涡轮分子泵,因为涡轮分子泵具有以在泵机构和马达控制电子器件之间提供非常紧密的机械联接的方式装到泵的驱动器。在涡轮分子泵应用中,马达控制电子器件和加速度计刚性地安装到泵(如在图1中)。使用其他泵(诸如,干式泵)的其他实施例可使用图2的布置,其中马达控制电子器件远离泵安装以保护它们免受振动。
由于处理电路已经存在于马达控制器内并且由于现在可获得使用MEMS装置的低成本加速度计,所以将加速度计和处理装置装到此类泵组件是成本非常低的并且可以提供许多附加数据,可使用现有的串行通信信道将这些附加数据传输到用户。
本发明的实施例(这些实施例提供或者无线地或者经由通信端口将所收集的数据传输到远程位置)提供了一种从该远程位置检测泵的操作的方法,该方法可以对确定操作问题(诸如,泵的噪声)有用。对泵来说最常见的抱怨之一是噪声大,但这难以在没有维修人员来访或泵返修的情况下量化和验证问题的规模。能够远程地从加速度计收集数据将提供该问题的大小的有用指示。
此外,周期性地,泵需要轴承更换或其他维修,并且难以预测预防性维护的正确时间间隔,因为这些时间间隔可能随客户应用而显著变化。监控加速度峰值的幅度和频率可被用于提供真的需要维护的预警以及维护的本质。这可允许安全地延长维修时间间隔,并且可在轴承无论出于何种原因而更快地恶化的情况下提供早期预警。
尽管本文中已参考附图详细地公开了本发明的说明性实施例,但是应理解,本发明不限于精确的实施例,并且在不脱离如由所附权利要求及其等同物限定的本发明的范围的情况下,本领域技术人员可在其中实现各种改变和修改。
附图标记
1 涡轮分子真空泵
2 马达控制器(被示为紧密地联接到泵)
3 马达控制器(被示为远程地安装)
4 用于在远程安装情况中连接泵以进行驱动的电缆
5 加速度计
6 邻接真空系统
7 用于处理加速度计信号的处理电路
9 比较电路
11 警告指示器
12 输出端口
15 电源
16 安培计
17 马达控制器电子器件
20 马达
18 电池
19 数据存储器。
Claims (15)
1.一种泵组件,包括:
泵、相关联的马达控制器和安装在所述泵上的加速度计;
所述马达控制器被构造成控制被供应来驱动所述泵的功率;以及接收从所述加速度计输出的数据,所述马达控制器包括处理电路,所述处理电路被构造成处理从所述加速度计接收到的所述数据以确定由于所述泵自身操作而在所述泵处经历的加速度,所述处理电路可操作成结合马达控制器数据处理从所述加速度计接收到的数据,以便将由所述泵自身操作产生的加速度数据和其他信号分开。
2.根据权利要求1所述的泵组件,其中,所述处理电路被构造成使从所述加速度计输出的数据信号的采样与至少一种类型的所述马达控制器数据同步。
3.根据权利要求1或2所述的泵组件,其中,所述处理电路可操作成使从所述加速度计接收到的所述数据与所述马达控制器数据关联。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的泵组件,其中,所述马达控制器数据包括马达控制数据,所述马达控制数据指示由所述马达控制器产生的马达控制信号。
5.根据权利要求2或2中任一项所述的泵组件,其中,所述马达控制器包括至少一个传感器,所述马达控制器数据包括从所述至少一个传感器接收到的数据,并且其中,所述至少一个传感器用于感测用于驱动所述泵的电流输出、用于驱动所述泵的电压输出、温度以及功率中的至少一个;并且其中,所述泵包括转子,并且所述至少一个传感器用于感测转子速度或转子角位置。
6.根据权利要求1或2中任一项所述的泵组件,其中,所述泵包括转子,并且所述处理电路可操作成根据所述马达控制器数据来确定转子角位置和转子速度中的至少一个。
7.根据权利要求5所述的泵组件,所述处理电路可操作成根据从所述加速度计接收到的所述数据以及所述转子角位置数据和所述转子速度中的至少一个来产生转子状态数据。
8.根据权利要求1至2和7中任一项所述的泵组件,其中,所述处理电路被构造成将来自所述加速度计的采样数据转换到频域。
9.根据权利要求1至2和7中任一项所述的泵组件,其中,所述处理电路包括比较电路以用于将由所述加速度计输出并由所述处理电路处理的数据与至少一个阈值进行比较以产生至少一个警告信号。
10.根据权利要求9所述的泵组件,进一步包括输出电路以用于输出警告指示,所述输出电路被构造成由所述至少一个警告信号触发。
11.根据权利要求1至2、7和10中任一项所述的泵组件,所述泵进一步包括电源以用于向所述加速度计提供功率,所述泵包括用于存储从所述加速度计接收到的数据的数据存储器。
12.根据权利要求1至2、7和10中任一项所述的泵组件,其中,所述加速度计安装在所述泵上;并且所述马达控制器与所述泵分开,并且被构造成经由有线和无线连接中的至少一个从所述加速度计接收数据。
13.根据权利要求1至2、7和10中任一项所述的泵组件,其中,所述泵包括泵机构和泵壳体,并且所述马达控制器安装在刚性地连接到所述泵壳体的壳体内,所述加速度计安装在所述马达控制器壳体内。
14.根据权利要求1至2、7和10中任一项所述的泵组件,所述泵包括压缩机或真空泵;其中,所述真空泵包括涡轮分子泵、干式泵以及旋转叶片泵中的至少一个。
15.一种分析从安装在泵上的加速度计接收到的数据的方法,包括:
接收从所述加速度计输出的数据;
从马达控制器接收马达控制器数据以用于控制所述泵的驱动马达;以及
结合所述马达控制器数据处理从所述加速度计接收到的数据,以确定由于所述泵自身的操作而在所述泵处经历的加速度,
其中,所述接收从所述加速度计输出的数据的步骤包括对从所述加速度计输出的数据进行信号采样,所述采样与至少一种类型的所述马达控制器数据同步。
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