CN112789409B - 传感器装置和用于监测循环泵系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种传感器装置,用于监测具有至少一个泵(3)的循环泵系统(1),其中,所述传感器装置包括:第一振动传感器(5),安装在所述至少一个泵(3)之一的第一泵部件(11)处;第二振动传感器(7),安装在所述泵(3)的第二泵部件(13)处,其中,第一泵部件(11)和第二泵部件(29)相对彼此具有距离;以及评估模块(9),其中,所述评估模块(9)被构造为,在k≥2种不同类型故障中的至少两种故障之间基于比较从第一振动传感器(5)接收的第一信号和从第二振动传感器(7)接收的第二信号来进行区分。

Description

传感器装置和用于监测循环泵系统的方法
技术领域
本公开涉及一种传感器装置和一种用于监测循环泵系统的方法。
背景技术
已知在泵组件中使用振动传感器来检测运转故障。例如,EP 1 972 793 B1描述了一种使用振动传感器来检测运转故障的方法和泵组件,其中,消除了旋转轴的旋转速度的影响,用以分析振动信号。
然而,在具有一个或多个泵的循环泵系统中,被解读为泵故障的振动信号实际上可能源自泵外部而经由连接到泵的管道行进到泵中。故障实际上可能是在另一个泵、故障阀或管道中或连接到管道的其它源中。
因此,期望降低将源自泵外部的信号误读为泵的内部运转故障的风险。
发明内容
通过提供一种传感器装置和一种用于监测循环泵系统的方法,以及通过提供一种循环泵系统,其具有包括这种传感器装置的至少一个泵,本公开的实施例提供了该问题的解决方案。
根据本公开的第一方面,一种传感器装置,其用于监测具有至少一个泵的循环泵系统,其中,传感器装置包括:
-第一振动传感器,安装在所述至少一个泵之一的第一泵部件处;
-第二振动传感器,安装在所述泵的第二泵部件处,其中,第一泵部件和第二泵部件相对彼此具有距离;以及
-评估模块,其中,评估模块被构造为,基于比较从第一振动传感器接收的第一信号和从第二振动传感器接收的第二信号在k≥2种不同类型故障中的至少两种故障之间进行区分。
例如,在简单的示例中,评估模块可被构造为在两种类型的故障之间区分:内部泵故障和泵外部故障。第一信号与第二信号之间的比较例如可以揭示两个传感器均检测到非常类似的振动,但是第二振动传感器(例如,比第一振动传感器设置得更靠近泵入口)比第一振动传感器(例如,安装得比第二振动传感器更远离泵入口)更早地检测到该振动。在这种情况下,评估模块可以指示泵外部的故障,最可能是入口管道中的上游某处的故障。反之亦然,当第一振动传感器(例如,被安装得比第二振动传感器更远离泵入口)比第二振动传感器(例如,安装得比第一振动传感器更靠近泵入口)更早地检测到振动时,能够指示出内部泵故障。第一振动传感器可以安装在泵的泵头处。第二振动传感器可以安装在泵入口或泵出口附近。此外,第三振动传感器可以分别安装在泵出口和泵入口中的另一个附近,以便能够在入口侧的外部故障和出口侧的外部故障之间进行区分。
重要的是应注意,故障类型之间的区分可以不仅基于第一信号和第二信号的运行时间信息的比较。第一信号和第二信号的比较本身可以增加泵故障之间区分的置信度。因此,本文公开的传感器装置不仅有利于降低将源自泵外部的信号误读为泵的内部运转故障的风险,而且有利于降低将信号误读为一种类型的内部故障,而实际上是另一种类型的内部故障引起振动的风险。例如,第二信号可以用于拒绝或确认基于第一信号的故障类型之间的区分。
第一信号和/或第二信号可以是由第一振动传感器和/或第二振动传感器在检测到泵结构和/或待泵送流体的振动时生成的模拟或数字信号。因此,第一信号和/或第二信号可以分别表示由第一和/或第二振动传感器检测到的振动。第一信号和/或第二信号可以经由光纤光学地、电性地通过线缆或无线地被通信至评估模块。评估模块可以在第一振动传感器和/或第二振动传感器的电子器件中实现或者与振动传感器分开实现。它可以作为泵的电子器件中的硬件和/或软件或者泵外部的控制模块来实现。替代地,或者附加地,评估模块可以在远程计算机装置和/或基于云的控制系统中实现。
振动传感器可包括振动感测元件(例如,以加速度传感器元件、光学传感器元件、麦克风、水听器和/或压力传感器元件的形式)。振动传感器可以检测泵的机械结构的振动和/或压力波形式的泵送流体的振动。振动可以是通过泵结构和/或待泵送流体行进的结构传播和/或流体传播的声波。在泵送流体中,振动波可以是纵向的,而在泵的机械结构中,它们可以是横向的和/或纵向的。最优选地,振动传感器可被构造为检测纵向的结构传播和/或流体传播的振动波。对于那些纵向振动波,传播速度v可以由牛顿拉普拉斯等式确定:
Figure BDA0003000220110000031
其中,K为体积模量并且ρ为振动波通过其传播的介质密度。
可选地,不同类型的故障可至少包括源自泵内部的1≤n≤k种类型的内部故障的一子集N,子集N包括选自以下分组的至少一种类型的故障,该分组包括:速度故障、压力故障、错位、轴承故障、驱动端(DE)轴承故障、非驱动端(NDE)轴承故障、叶轮故障、气穴、干运行和水锤。速度故障、错位、轴承故障、驱动端(DE)轴承故障、非驱动端(NDE)轴承故障、叶轮故障、气穴和水锤中的任何一种都可具有一特定的振动特性,可对该振动特性进行分析以在不同类型的故障之间进行区分。干运行可以通过集成在第一和/或第二振动传感器中的超声波传感器元件来检测。因此,第一和/或第二振动传感器可以是具有各种集成感测元件的多功能传感器。
可选地,不同类型的故障可至少包括源自泵外部的1≤m≤k种类型的外部故障的一子集M,子集M包括选自以下分组的至少一种类型的故障,该分组包括:外部故障、入口侧外部故障和出口侧外部故障。
可选地,不同类型的故障可至少包括源自泵内部的1≤n<k种类型的内部故障的一子集N和源自泵外部的1≤m<k种类型的外部故障的一子集M。
可选地,评估模块可被构造为,基于第一信号在k≥2种不同类型的故障中的至少两种故障之间进行区分以及基于第二信号确认或拒绝这种区分。这些故障可以是内部和/或外部故障的类型。
可选地,第一振动传感器可包括振动传感器元件和选自以下分组的至少一个传感器元件,该分组包括:压力传感器元件、加速度计元件、超声波传感器元件和光学传感器元件。
可选地,第二振动传感器可包括振动传感器元件和选自以下分组的至少一个传感器元件,该分组包括:压力传感器元件、加速度计元件、超声波传感器元件、光学传感器元件。
可选地,评估模块可被构造为,基于对第一信号和第二信号的运行时间信息进行比较在故障的多个类型之间进行区分。例如,振动波在第一和第二振动传感器处的不同到达时间可以分别指示它是内部故障还是外部故障。
可选地,第一振动传感器可以位于泵的泵头处,并且第二振动传感器位于泵的入口或出口处。可选地,第三振动传感器可以位于入口和出口中的另一个处。这可以便于在入口侧的外部故障和出口侧的外部故障之间进行区分。
可选地,评估模块可被构造为,将第一信号的第一频谱与第二信号的第二频谱进行比较。在通过评估模块比较频谱之前,可以对由第一和第二振动传感器优选数字式生成的第一和第二信号应用滤波,例如Savitzky-Golay滤波器或局部加权回归散点平滑法(LOWESS)。滤波优选地是线性的,即滤波器的相位响应优选地是频率的线性函数。可以分别对经滤波的第一和第二信号应用快速傅立叶变换(FFT),以生成第一和第二频谱。
可选地,评估模块可被构造为确定第一信号与第二信号之间的相干度。优选地,第一和第二信号的第一和第二频谱可以被用作幅度平方相干(MSC)估计的输入,其中,可以应用韦尔奇平均修正周期图法(a Welch’s averaged,modified periodogram method),以得到具有降噪的频谱密度估计。
可选地,评估模块可以集成在第一振动传感器和/或第二振动传感器中。
可选地,评估模块可以在第一振动传感器和第二振动传感器的外部。
可选地,传感器装置还可包括用于与在第一振动传感器和第二振动传感器外部的评估模块和/或计算机装置进行无线通信的通信模块。可选地,通信模块可以集成在第一振动传感器和/或第二振动传感器中。
根据本公开的第二方面,提供了一种循环泵系统,其包括:
-至少一个泵;以及
-如上所述的传感器装置。
可选地,至少一个泵可以是具有叶轮级堆叠的多级离心泵,其中,传感器装置的第一振动传感器安装在位于该叶轮级堆叠的高压侧的第一泵部件(例如,泵的泵头)处,并且传感器装置的第二振动传感器安装在与第一泵部件间隔开的第二泵部件(例如,包括泵入口和/或泵出口的基座构件)处。第一泵部件可以是泵头。
可选地,传感器装置的第二振动传感器可以安装在泵入口处,并且传感器装置的第三振动传感器可以安装在泵出口处。
根据本公开的第三方面,提供了一种用于监测循环泵系统运转的方法,该方法包括:
-从布置在循环泵系统的泵的第一泵部件处的第一振动传感器接收第一信号;
-从布置在循环泵系统的所述泵的第二泵部件处的第二振动传感器接收第二信号,其中,第一泵部件和第二泵部件相对彼此具有距离;以及
-基于比较第一信号和第二信号在k≥2种不同类型的故障中的至少两种故障之间进行区分。
可选地,不同类型的故障可至少包括源自泵内部的1≤n≤k种类型的故障的一子集N,子集N包括选自以下分组的至少一种类型的故障,该分组包括:速度故障、压力故障、错位、轴承故障、驱动端(DE)轴承故障、非驱动端(NDE)轴承故障、叶轮故障、气穴、干运行和水锤。
可选地,不同类型的故障可至少包括源自泵外部的1≤m≤k种类型的故障的一子集M,子集M包括选自以下分组的至少一种类型的故障,该分组包括:外部故障、入口侧外部故障和出口侧外部故障。
可选地,不同类型的故障可至少包括源自泵内部的1≤n<k种类型的故障的一子集N和源自泵外部的1≤m<k种类型的故障的一子集M。
可选地,区分步骤可包括:
-基于第一信号在k≥2种不同类型的故障中的至少两种故障之间进行区分;以及
-基于第二信号确认或拒绝这种区分。
可选地,区分的步骤可以基于第一信号和第二信号的运行时间信息的比较。
可选地,第一振动传感器可以位于泵的泵头处,并且第二振动传感器位于泵的入口或出口处。
可选地,区分的步骤可包括将第一信号的第一频谱与第二信号的第二频谱进行比较。
可选地,区分的步骤可包括确定第一信号与第二信号之间的相干度。
可选地,该方法还可包括与在第一振动传感器和第二振动传感器外部的评估模块和/或计算机装置进行无线通信的步骤。
附图说明
现在将参照附图通过示例来描述本公开的实施例,在附图中:
图1示出了配备有根据本公开的传感器装置的第一实施例的多级循环泵的示例的立体图;
图2示出了配备有根据本公开的传感器装置的第二实施例的多级循环泵的示例的立体图;
图3示出了由根据本公开的传感器装置的第一振动传感器和第二振动传感器所检测到的经滤波的振动幅度A的累积总和相对于时间t的图表;
图4示出了第一信号与第二信号之间的相干性c关于由根据本公开的传感器装置的评估模块所处理的样本的数量的图表;和
图5示出了根据本公开的传感器装置的第一振动传感器和第二振动传感器所检测到的振动频率f相对于时间t的频谱图以及每频率功率的频谱密度P/f。
具体实施方式
图1示出了具有多级离心泵3的循环泵系统1,该循环泵系统配备有传感器装置的第一实施例,该传感器装置包括第一振动传感器5、第二振动传感器7和评估模块9。第一振动传感器5安装在第一泵部件、即泵头11处。第二振动传感器7安装在第二泵部件、即包括泵入口13的基座构件29处,该基座构件与泵头11间隔开。评估模块9被实现为泵3外部的计算机装置上的硬件或软件。第一振动传感器5与评估模块9之间的第一通信线路15可以是光学的、有线的或无线的,通过第一该通信线路,评估模块9被构造为从第一振动传感器5接收第一信号。类似地,第二振动传感器7与评估模块9之间的第二通信线路17可以是光学的、有线的或无线的,通过该第二通信线路,评估模块9被构造为从第二振动传感器5接收第二信号。
如图1所示的多级离心泵3具有竖直转子轴线R,转子轴沿着该竖直转子轴线延伸,以用于驱动泵壳体23内的若干个叶轮级的堆叠。马达座25安装在泵头11上以在结构上支撑用于驱动转子轴的马达(未示出)。转子轴穿过泵头11中的轴封27朝向由马达座25所支撑的马达(未示出)延伸。泵壳体23基本上是柱形的并包围叶轮级的堆叠。泵头11形成泵壳体23的上端,而基座构件29形成泵壳体23的下端。基座构件29形成用于安装管道(未示出)的入口凸缘31和出口凸缘33。基座构件29还形成作为泵入口13的第一流体通道和作为泵出口35的第二流体通道。具有第一传感器5的泵头11与具有第二传感器7的泵入口13之间的距离主要取决于叶轮级的数量。泵3具有的叶轮级越多,基座构件29与泵头11之间的泵壳体23就越长。应该注意,多级离心泵3可以替代地具有水平结构,其中转子轴线R水平地延伸。
评估模块9经由第一通信线路15从第一振动传感器5接收第一信号,并经由第二通信线路17从第二振动传感器7接收第二信号。评估模块9被构造为基于比较第一信号和第二信号在k≥2(其中
Figure BDA0003000220110000071
)种不同类型故障中的至少两种故障之间进行区分。在一简单实施例中,这两种类型的故障可以是“内部泵故障”和“泵外部的故障”。第一信号与第二信号之间的比较例如可以揭示,两个振动传感器5、7检测到非常类似的振动,但是第二振动传感器7比第一振动传感器5更早地检测到该振动。在这种情况下,评估模块9指示泵外部的故障,最可能是入口管道中的上游某处的故障。反之亦然,当第一振动传感器5比第二振动传感器7更早地检测到振动时,可指示内部泵故障。基于外部故障与内部故障之间的区分,评估模块9可以在操作者的固定或移动的计算机装置37上触发信息广播和/或警报,例如视觉、触觉和/或听觉警报。
第一振动传感器5和第二振动传感器7优选地是多功能传感器,其不仅包括振动感测元件(例如,以加速度传感器元件、光学传感器元件、麦克风、水听器和/或压力传感器元件的形式),而且包括其它集成的感测元件。由此,接收第一信号使评估模块9能够在源自泵3内部的1≤n≤k种类型的内部故障的一子集N之间进行区分,例如速度故障、压力故障、错位、轴承故障、驱动端(DE)轴承故障、非驱动端(NDE)轴承故障、叶轮故障、气穴、干运行和水锤。指示温度故障的高温可以通过集成在第一振动传感器5中的附加温度感测元件来检测。速度故障、错位、轴承故障、驱动端(DE)轴承故障、非驱动端(NDE)轴承故障、叶轮故障、气穴和水锤中的任何一种可具有特定的振动特性,该振动特性可以由评估模块9分析以在不同类型的内部故障之间进行区分。干运行可以通过集成在第一振动传感器5中的超声波传感器元件来检测。
来自第二振动传感器7的第二信号被评估模块用来确认或拒绝评估模块9仅基于第一信号对内部故障类型进行的区分。基于内部故障类型的经确认的区分,评估模块9可以触发操作者的固定或移动的计算机装置37上的信息广播和/或警报,例如视觉、触觉和/或听觉警报。因此,通过比较第一信号和第二信号,可以增加该区分中的置信度并防止错误的警报。
图2示出了具有多级离心泵3的循环泵系统1,该循环泵系统配备有传感器装置的第二实施例,该传感器装置包括第一振动传感器5、第二振动传感器7、第三振动传感器39和评估模块9。图2所示的第二实施例中,现在由插塞41封闭基座构件29中的中心开口,第二传感器7在图1所示的第一实施例中位于该中心开口中。第二传感器7现位于基座部件29的泵入口13所在的一侧。第三传感器39类似地位于基座构件29的泵出口35所在的另一侧。评估模块9经由第一通信线路15从第一振动传感器5接收第一信号,经由第二通信线路17从第二振动传感器7接收第二信号,并且经由第三通信线路43从第三振动传感器39接收第三信号。第三信号与第二信号之间的时间延迟可以通过评估模块9进行分析,以在入口侧的外部故障和出口侧的外部故障之间进行区分。
图3示出了相对于时间t的由第一振动传感器5(上图表)和第二振动传感器7(下图表)检测到的经滤波的振动幅度A的累积总和。振动是在连接到入口凸缘31的管道(在图1和2中未示出)中的单调锤击。因此,振动是由源自泵3外部的外部故障引起的。第一信号(上图表)和第二信号(下图表)在形状和频率上看起来类似,这指示第一与第二信号之间的高相干度。评估模块9通过计算如图4所示的相关函数来确定第一信号与第二信号之间的相干度。泵头11处的第一振动传感器5与底座构件29处的第二振动传感器7之间的距离意味着第一信号的频率略低于第一信号的频率,这是由于到达第二振动传感器7的振动必须附加地沿泵壳体23向上行进以到达第一振动传感器5。频率上的该区别可由图4所示的自协方差图和/或图5所示的频谱图来确定。图4所示的自协方差图可用于获得用于确定信号之间的时间延迟的最佳振动时间序列。例如,归一化互相关(normalised cross-correlation)c的最大绝对值可以指示对于非周期信号的最佳选择。在周期信号的情况下,可以在归一化互相关c中的几个最大值中选择最短的时间延迟。如图5所示的频谱图对于并行地交叉检查若干频带中的时间序列匹配是有用的。频率偏差表示由传感器5、7之间的距离引起的时间延迟。由于泵壳体23的材料(例如,不锈钢)中的纵向声波的声速和传感器5、7之间的距离是已知的,因此预期频率偏差是已知的并且可以与所确定的频率偏差进行比较。例如,在采样率为44.1kHz的情况下,最小可区分距离将取决于泵壳体材料而近似为10cm+/-50%。如果所确定的频率偏差与预期频率偏差在特定置信区间内相匹配,则评估模块9将振动识别为外部故障类型。评估模块9还执行如图5所示的频谱图的频谱分析,以将外部故障类型识别为水锤。
在源自泵3的内部故障(例如错位、轴承故障、驱动端(DE)轴承故障、非驱动端(NDE)轴承故障、叶轮故障或气穴)的情况下,泵头11处的第一振动传感器5预期比泵入口13处的第二振动传感器7更早地检测到特性振动。因此,所确定的时间延迟的欧几里得向量方向(即,正负号)可以用来在内部故障和外部故障之间进行区分。评估模块9分析第一信号,并识别源自泵内部的n种类型内部故障的一子集N中的一个内部故障,其中1≤n≤k且
Figure BDA0003000220110000091
)。随后,与第二信号的比较被用于确认或拒绝这种识别,以便增加基于第一信号对内部故障类型进行的识别中的置信度。
其中,在前面的描述中,当提及具有已知的、明显的或可预见的等同物的整体或元件时,则这样的等同物如同单独描述一样被纳入到本文中。应该参考用于确定本公开的真实范围的权利要求,其应该被解释为包含任何这样的等同物。读者还将理解,本公开中被描述为可选的、优选的、有利的、方便的等整体或元件是可选的,并且不限制独立权利要求的范围。
上述实施例应被理解为本公开的说明性示例。应该理解的是,关于任何一个实施例描述的任何特征都可以单独使用,或者与所描述的其它特征组合使用,并且还可以与任何其它实施例的一个或多个特征组合使用,或者与任何其它实施例的任何组合一起使用。尽管已经示出和描述了至少一个示例性实施例,但应该理解的是,对于本领域的普通技术人员而言,其它修改、替换和替代是显而易见的,并且在不背离本文所描述的主题的范围的情况下进行改变,并且本申请旨在覆盖本文所讨论的特定实施例的任何修改或变化。
此外,“包括”不排除其它元件或步骤,并且“一”或“一个”不排除复数。此外,已经参照上述示例性实施例之一描述的特性或步骤也可以与上述其它示例性实施例的其它特性或步骤组合使用。方法步骤可以以任何顺序或并行应用,或者可以构成另一方法步骤的一部分或更详细的版本。应该理解的是,在本专利的范围内应该体现所有这样的修改,合理且恰当地落入对本领域的贡献范围内。在不背离本公开的精神和范围的情况下可以做出这样的修改、替换和替代,本公开的精神和范围应该由所附权利要求及其合法等同物来确定。
附图标记列表
1 泵系统
3 多级离心泵
5 第一传感器
7 第二传感器
9 评估模块
11 泵头
13 泵入口
15 第一通信线路
17 第二通信线路
23 泵壳体
25 马达座
27 轴封
29 基座构件
31 入口凸缘
33 出口凸缘
35 泵出口
37 计算机装置
39 第三传感器
41 插塞
43 第三通信线路
R 转子轴线。

Claims (24)

1.一种传感器装置,用于监测具有至少一个泵(3)的循环泵系统(1),其中,所述传感器装置包括:
-第一振动传感器(5),能够安装在所述至少一个泵(3)之一的第一泵部件处;
-第二振动传感器(7),能够安装在所述泵(3)的第二泵部件处,其中,所述第一泵部件和所述第二泵部件相对彼此具有距离;以及
-评估模块(9),
其中,所述评估模块(9)被构造为,基于比较从所述第一振动传感器(5)接收的第一信号和从所述第二振动传感器(7)接收的第二信号,在k≥2种不同类型的故障中的至少两种故障之间进行区分,
其特征在于,所述评估模块(9)被构造为,基于对所述第一信号和所述第二信号的运行时间信息进行比较,在故障类型之间进行区分。
2.根据权利要求1所述的传感器装置,其中,所述不同类型的故障至少包括源自所述泵(3)内部的1≤n≤k种类型的内部故障的一子集N,所述子集N包括选自以下分组的至少一种类型的故障,该分组包括:速度故障、压力故障、错位、轴承故障、驱动端(DE)轴承故障、非驱动端(NDE)轴承故障、叶轮故障、气穴、干运行和水锤。
3.根据权利要求1所述的传感器装置,其中,所述不同类型的故障至少包括源自所述泵(3)外部的1≤m≤k种类型的外部故障的一子集M,所述子集M包括选自以下分组的至少一种类型的故障,该分组包括:外部故障、入口侧外部故障和出口侧外部故障。
4.根据权利要求1所述的传感器装置,其中,所述不同类型的故障至少包括源自所述泵(3)内部的1≤n<k种类型的内部故障的一子集N和源自所述泵(3)外部的1≤m<k种类型的外部故障的一子集M。
5.根据权利要求1所述的传感器装置,其中,所述评估模块(9)被构造为,在k≥2种不同类型的故障中的至少两种故障之间基于所述第一信号来进行区分,以及基于所述第二信号来确认或拒绝这种区分。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器装置,其中,所述第一振动传感器(5)包括振动传感器元件和选自以下分组的至少一个传感器元件,该分组包括:压力传感器元件、加速度计元件、超声波传感器元件和光学传感器元件。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器装置,其中,所述第二振动传感器(7)包括振动传感器元件和选自以下分组的至少一个传感器元件,该分组包括:压力传感器元件、加速度计元件、超声波传感器元件、光学传感器元件。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器装置,其中,所述第一振动传感器(5)位于所述泵(3)的泵头(11)处,以及所述第二振动传感器(7)位于所述泵(3)的入口(13)或出口(35)处。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器装置,其中,所述评估模块(9)被构造为,将所述第一信号的第一频谱与所述第二信号的第二频谱进行比较。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器装置,其中,所述评估模块(9)被构造为确定所述第一信号与所述第二信号之间的相干度。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器装置,其中,所述评估模块(9)集成在所述第一振动传感器(5)或所述第二振动传感器(7)中。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器装置,其中,所述评估模块(9)在所述第一振动传感器(5)和第二振动传感器(7)的外部。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器装置,还包括用于与在所述第一振动传感器(5)和第二振动传感器(7)外部的所述评估模块(9)和/或计算机装置(37)进行无线通信的通信模块。
14.一种循环泵系统(1),包括:
-至少一个泵(3);以及
-根据权利要求1至13中任一项所述的传感器装置。
15.根据权利要求14所述的循环泵系统(1),其中,所述至少一个泵(3)是具有叶轮级堆叠的多级离心泵(3),其中,所述传感器装置的第一振动传感器(5)安装在位于所述叶轮级堆叠的高压侧的第一泵部件处,以及所述传感器装置的第二振动传感器(7)安装在与所述第一泵部件间隔开的泵入口(13)和/或泵出口(35)处的第二泵部件处。
16.根据权利要求15所述的循环泵系统,其中,所述传感器装置的所述第二振动传感器(7)安装在所述泵入口(13)处,以及所述传感器装置的第三振动传感器安装在所述泵出口(35)处。
17.一种用于监测循环泵系统运转的方法,所述方法包括:
-从布置在所述循环泵系统的泵的第一泵部件处的第一振动传感器接收第一信号;
-从布置在所述循环泵系统的所述泵的第二泵部件处的第二振动传感器接收第二信号,其中,所述第一泵部件和所述第二泵部件相对彼此具有距离;以及
-基于对所述第一信号和所述第二信号的运行时间信息进行的比较,在k≥2种不同类型的故障中的至少两种故障之间基于比较所述第一信号和所述第二信号来进行区分,
其特征在于,所述不同类型的故障至少包括源自所述泵外部的1≤m≤k种类型的外部故障的一子集M,所述子集M包括选自以下分组的至少一种类型的故障,该分组包括:外部故障、入口侧外部故障和出口侧外部故障。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述不同类型的故障至少包括源自所述泵内部的1≤n≤k种类型的内部故障的一子集N,所述子集N包括选自以下分组的至少一种类型的故障,该分组包括:速度故障、压力故障、错位、轴承故障、驱动端(DE)轴承故障、非驱动端(NDE)轴承故障、叶轮故障、气穴、干运行和水锤。
19.根据权利要求17所述的方法,其中,所述不同类型的故障至少包括源自所述泵内部的1≤n<k种类型的内部故障的一子集N和源自所述泵外部的1≤m<k种类型的外部故障的一子集M。
20.根据权利要求17所述的方法,其中,区分步骤包括:
-基于所述第一信号在k≥2种不同类型的故障中的至少两种故障之间进行区分;以及
-基于所述第二信号来确认或拒绝这种区分。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的方法,其中,所述第一振动传感器位于所述泵的泵头处,以及所述第二振动传感器位于所述泵的入口或出口处。
22.根据权利要求17至20中任一项所述的方法,其中,区分步骤包括将所述第一信号的第一频谱与所述第二信号的第二频谱进行比较。
23.根据权利要求17至20中任一项所述的方法,其中,区分步骤包括确定所述第一信号与所述第二信号之间的相干度。
24.根据权利要求17至20中任一项所述的方法,还包括与在所述第一振动传感器和第二振动传感器外部的评估模块和/或计算机装置进行无线通信。
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