CN114263622A - 磁力联轴器在线监测系统、方法及采用其的磁力泵 - Google Patents

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CN114263622A CN202111640222.6A CN202111640222A CN114263622A CN 114263622 A CN114263622 A CN 114263622A CN 202111640222 A CN202111640222 A CN 202111640222A CN 114263622 A CN114263622 A CN 114263622A
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Abstract

本发明公开了磁力联轴器在线监测系统、方法及采用其磁力泵,磁力联轴器在线监测系统,包括磁力联轴器;磁力联轴器包括外转子、内转子、金属隔套;外转子、内转子中均设有多个磁钢,外转子中的磁钢与内转子中的磁钢磁耦合,金属隔套设置于外转子和内转子之间;在磁钢于金属隔套上的投影面扫掠过的区域内设有磁场强度传感器,磁场强度传感器用于测量外转子中的磁钢与内转子中的磁钢之间的磁场强度,根据磁场强度测量结果判断磁钢状态是否正常,预防磁钢状态异常引发故障。

Description

磁力联轴器在线监测系统、方法及采用其的磁力泵
技术领域
本发明属于磁力联轴器技术领域,尤其涉及磁力联轴器在线监测系统、方法及采用其的磁力泵。
背景技术
磁力联轴器是一种非接触式联轴器,磁力联轴器由外转子、内转子和隔套构成,外转子与动力件相连,内转子与从动件相连;外转子和内转子之间设置有隔套,隔套将内外转子分离隔开;外转子和内转子中均设置有磁钢,磁钢的数量一般为多个,多个磁钢呈环状分布式排布,相邻的磁钢间具有空隙,且每个磁钢均通过胶粘结于内外转子中;通过磁钢间的磁性连接,实现动力件与从动件间的非接触式动力传递。
磁力联轴器中的隔套可采用树脂等塑性材料制成,但树脂隔套的耐压性差;为了增强隔套的耐压性,隔套可采用金属材料制成,而磁力联轴器运转过程中,金属隔套中会产生电涡流,电涡流发热可能造成磁钢磁性减弱,使得磁钢出现退磁问题。
由于磁钢通过胶粘结于内外转子中,磁钢在电涡流所产生的热量作用下,还可能导致部分磁钢的粘结胶过热失效,粘结胶失效的磁钢会受到旁侧磁钢的吸引而偏移,致使磁钢出现周向错位问题;若外转子或内转子两者中的任一磁钢出现退磁或周向错位,会使磁力联轴器外转子和内转子之间的耦合能力下降,导致动力传递不平稳或者中断。
磁力联轴器在长期运转过程中,电涡流所产生的热量对磁钢磁性及其定位的影响会随时间累积。
磁力联轴器可应用于泵内的传动机构中,实现电机轴与泵轴间的联动,实现泵驱动电机到泵的功率传递;而现有技术中缺少对于安装在泵内的磁力联轴器进行检测的方法,不能及时发现工作性能不佳的磁力联轴器,而当磁力联轴器工作性能下降到一定阈值以下,会导致磁力联轴器或使用其的装置发生故障甚至停机,在诸如危险化学品输送系统等应用场合中可能引起安全事故。
例如公开号为CN212811481U的中国实用新型专利,公开了一种高传动可靠性的联轴器,包括联轴器本体防护装置,所述联轴器本体安装在防护装置内,所述防护装置为半封闭Ω型防护罩;所述联轴器本体包括动力输入端、内转子、外转子、隔离套组件、负载端;所述内转子与动力输入端连接,所述动力输入端与电机连接,所述外转子与负载端连接,所述内转子设置在外转子内并且内转子和外转子之间设置有隔离套组件;所述内转子和外转子的内圆柱面均匀排布着磁极对数相等的永磁体;所述永磁体为扇形永磁体,所述永磁体分别嵌入于所述内转子和外转子内。该实用新型所述的高传动可靠性的联轴器,结构简单,易于安装,方便维护、更换易损件,有效隔离震动,提高可靠性,防护安全性好,应用前景广泛,但是其并未针对磁力联轴器中磁钢退磁或周向错位的现象进行研究。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题,提出了磁力联轴器在线监测系统、方法及采用其的磁力泵,能有效实现磁力联轴器的在线监测,能够及时检测出磁力联轴器中的磁钢所可能出现的退磁或周向错位问题;当检测出磁力联轴器中的磁钢出现退磁或周向错位问题时,通过提示磁力联轴器处于工作性能不佳状态,使得磁力联轴器能够及时获得维护或更换,降低磁力联轴器故障带来的风险。
本发明是通过以下技术方案得以实现的:
磁力联轴器在线监测系统,包括磁力联轴器;
磁力联轴器包括外转子、内转子、金属隔套;
外转子、内转子中均设有多个磁钢,外转子中的磁钢与内转子中的磁钢磁耦合,金属隔套设置于外转子和内转子之间;
在磁钢于金属隔套上的投影面扫掠过的区域内设有磁场强度传感器,磁场强度传感器用于测量外转子中的磁钢与内转子中的磁钢之间的磁场强度。
优选地,还包括控制器和磁力联轴器驱动器,磁场强度传感器、控制器、磁力联轴器驱动器和磁力联轴器依次连接;
控制器中设有依次连接的波形转换模块、判断模块和控制模块;
波形转换模块,用于将磁场强度信号波形转换成数字化的方波波形;
判断模块,根据预设波形和方波波形,判定磁力联轴器中是否存在磁钢处于退磁或周向错位状态;
控制模块,当判定磁力联轴器中存在磁钢处于退磁或周向错位状态,则提示磁力联轴器处于工作性能不佳状态,并控制磁力联轴器驱动器停止转动,进而控制磁力联轴器停止转动。
优选地,磁场强度传感器采用薄片式霍尔磁场强度传感器,传感器高度为1~1.5mm。
优选地,磁场强度传感器采用嵌入方式安装在磁钢于金属隔套上的投影面扫掠过的区域内;以便容纳厚度更大且检测精度更高的磁场强度传感器。
还提供磁力联轴器在线监测方法,包括以下步骤:
S1、获取磁场强度信号,该磁场强度信号是磁场强度传感器通过检测外转子中的磁钢与内转子中的磁钢之间的磁场所检测到的信号;
S2、磁场强度信号转换成数字波形,将磁场强度传感器所检测到的磁场强度信号转换成数字化的方波波形;
S3、判定数字波形,通过将数字化的方波波形与预设波形进行比较:
若方波波形相较于预设波形出现波形损失,且波形损失在多个波形周期内均有出现,则判定磁力联轴器中存在磁钢处于退磁状态;
若方波波形相较于预设波形出现波形占空比和频率均发生变化,且波形占空比和频率变化在多个波形周期内均有出现,则判定磁力联轴器中存在磁钢处于周向错位状态;
若方波波形相较于预设波形未出现波形周期性损失或未发生波形占空比和频率周期性变化,则判定磁力联轴器处于工作性能正常状态;
根据上述波形间的周期性变化,以判定磁力联轴器中磁钢的状态。
优选地,步骤S3中,还包括:
当判定磁力联轴器中存在磁钢处于退磁或周向错位状态,则提示磁力联轴器处于工作性能不佳状态,并控制磁力联轴器停止转动。
还提供采用磁力联轴器在线监测系统的磁力泵,包括磁力泵外壳体、磁力联轴器和磁场强度传感器;磁力泵外壳体由前泵壳和后泵壳构成,磁力泵外壳体底部设有底座,底座与后泵壳底部固定相连;
磁力联轴器中的金属隔套固定设置于前泵壳和后泵壳之间,金属隔套将前泵壳和后泵壳之间的内部腔室分隔成两个相互隔断的泵腔和驱动腔,金属隔套的内腔与泵腔相连通;
泵腔内设有叶轮,前泵壳上设有与泵腔相连通的吸入口和排出口;
泵腔内还设有泵盖和泵轴,泵盖固定安装于金属隔套与前泵壳相接位置处,泵盖中设有用于泵吸入流体流动的孔隙;泵轴贯穿泵盖,泵轴与泵盖相接部分通过轴承连接,泵轴一端与叶轮固定相连,泵轴另一端置于金属隔套中,泵轴与金属隔套相接部分通过轴承连接,磁力联轴器中的内转子固定安装于金属隔套至泵盖间的泵轴上;
磁力泵外壳体外侧设有泵驱动电机,泵驱动电机中的电机轴端贯穿后泵壳侧壁并伸入驱动腔中,磁力联轴器中的外转子固定安装于电机轴端上,进而实现金属隔套设置于外转子和内转子之间;外转子和内转子中均设有多个磁钢,外转子中的磁钢与内转子中的磁钢磁耦合,在磁钢于金属隔套上的投影面扫掠过的区域内设有采用嵌入方式安装的磁场强度传感器,磁场强度传感器用于测量外转子中的磁钢与内转子中的磁钢之间的磁场强度。
优选地,还包括控制器;控制器设置于磁力泵外侧,控制器与设置于磁力泵内侧的磁场强度传感器通过电性连接,控制器中设有依次连接的波形转换模块、判断模块和控制模块;
波形转换模块,用于将磁场强度信号波形转换成数字化的方波波形;
判断模块,根据预设波形和方波波形,判定磁力联轴器中是否存在磁钢处于退磁或周向错位状态;
控制模块,当判定磁力联轴器中存在磁钢处于退磁或周向错位状态,则提示磁力联轴器处于工作性能不佳状态,并控制泵驱动电机停止转动,进而控制磁力联轴器停止转动。
本发明的有益效果是:
通过于磁力联轴器中的磁钢间设置磁场强度传感器,对磁钢间所形成的磁场进行检测;通过将磁场强度传感器所检测到的磁场强度信号波形传输至控制器中,通过与预设波形进行对比,能够及时检测出磁力联轴器中磁钢的状态;当检测出磁力联轴器中的磁钢处于退磁或周向错位状态时,通过提示磁力联轴器处于工作性能不佳状态,并控制磁力联轴器停止转动,使得磁力联轴器能够及时获得维护或更换,降低磁力联轴器故障带来的风险。
利用磁场强度传感器与内外转子间的相对运动关系,上述监测系统只需设置一个磁场强度传感器,即可对磁力联轴器中的磁钢进行状态监测,监测系统结构简单,生产成本低,容易得到推广。
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,下面将对实施例或现有技术描述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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述磁力联轴器在线监测系统结构示意图;
图2为控制器内部结构示意图;
图3为磁场强度传感器采用嵌入方式安装结构示意图;
图4为本发明所述磁力联轴器在线监测方法的流程示意图;
图5为本发明所述采用磁力联轴器在线监测系统的磁力泵的内部结构示意图;
图6为图5中所示磁力联轴器的装配示意图;
图7为图5所示结构进行流体泵送及磁力联轴器在线监测过程示意图;
图8为磁力联轴器处于工作性能正常状态下的磁场强度信号波形;
图9为磁力联轴器处于退磁状态下的磁场强度信号波形;
图10为磁力联轴器处于周向错位状态下的磁场强度信号波形;
图11为磁力联轴器处于工作性能正常状态下的数字化的方波波形;
图12为磁力联轴器处于退磁状态下的数字化的方波波形;
图13为磁力联轴器处于周向错位状态下的数字化的方波波形;
图中:1、前泵壳,2、泵腔,3、吸入口,4、排出口,5、后泵壳,6、外转子,7、金属隔套,8、内转子,9、泵盖,10、驱动腔,11、磁钢,13、磁场强度传感器,17、凹槽,21、叶轮,22、泵轴,25、电机轴端,30、泵驱动电机,40、底座,100、控制器,101、波形转换模块,102、判断模块,103、控制模块,200、磁力联轴器驱动器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一:
参照图1,本实施例提供了磁力联轴器在线监测系统,包括磁力联轴器;磁力联轴器包括外转子6、内转子8、金属隔套7;外转子6、内转子8中均设有多个磁钢11,外转子6中的磁钢11与内转子8中的磁钢11磁耦合,外转子6通过磁钢11间的磁力带动内转子8转动。
金属隔套7设置于外转子6和内转子8之间;在磁钢11于金属隔套7上的投影面扫掠过的区域内设有磁场强度传感器13。
由于外转子6和内转子8之间的间距较小,磁场强度传感器13可采用薄片式霍尔磁场强度传感器,传感器高度为1~1.5mm,例如可以使用Lake Shore公司的HMNT-4E02-VR型号的产品。
由于外转子6和内转子8之间的间距较小,图3示出了磁场强度传感器13相较于图1以外的另一种安装于金属隔套7上的结构方式,通过在磁钢11于金属隔套7上的投影面扫掠过的区域内设有开设有凹槽17,磁场强度传感器13采用嵌入方式安装于凹槽17中,并且该安装方式能够容纳厚度更大且检测精度更高的传感器。
外转子6带动内转子8转动过程中,内外转子的磁钢11间形成有相对于金属隔套7交变的磁场,交变的磁场由安装于金属隔套7上的磁场强度传感器13所检测;且金属隔套7和磁场强度传感器13保持静止,内外转子相对于金属隔套7保持旋转,内外转子中的各个磁钢11依次经过磁场强度传感器13,磁场强度传感器13用于测量外转子6中的磁钢11与内转子8中的磁钢11之间的磁场强度。
交变的磁场还会导致金属隔套7中产生电涡流,电涡流会导致金属隔套7被加热升温;温度升高可能会造成内外转子中的磁钢11出现退磁或周向错位,会使磁力联轴器外转子6和内转子8之间的耦合能力下降,导致动力传递不平稳或者中断。
通过于磁力联轴器外侧设有控制器100和磁力联轴器驱动器200,磁场强度传感器13、控制器100、磁力联轴器驱动器200和磁力联轴器依次连接;图2示出了控制器100的内部结构,控制器100中设有依次连接的波形转换模块101、判断模块102和控制模块103;利用控制器100中的各个模块实现对内外转子中的磁钢11进行监测。
图4示出了具体实现磁力联轴器在线监测的方法,该方法包括步骤:
S1、获取磁场强度信号,该磁场强度信号是磁场强度传感器通过检测外转子中的磁钢与内转子中的磁钢之间的磁场所检测到的信号;
S2、磁场强度信号转换成数字波形,将磁场强度传感器所检测到的磁场强度信号转换成数字化的方波波形;
S3、判定数字波形,通过将数字化的方波波形与预设波形进行比较:
若方波波形相较于预设波形出现波形损失,且波形损失在多个波形周期内均有出现,则判定磁力联轴器中存在磁钢处于退磁状态;
若方波波形相较于预设波形出现波形占空比和频率均发生变化,且波形占空比和频率变化在多个波形周期内均有出现,则判定磁力联轴器中存在磁钢处于周向错位状态;
若方波波形相较于预设波形未出现波形周期性损失或未发生波形占空比和频率周期性变化,则判定磁力联轴器处于工作性能正常状态。
具体地:
获取磁场强度信号,该磁场强度信号是磁场强度传感器13通过检测外转子6中的磁钢11与内转子8中的磁钢11之间的磁场所检测到的信号,磁场强度信号从磁场强度传感器13传输至控制器100的波形转换模块101中;
在未进行波形转换前,若磁力联轴器中的所有磁钢11均处于工作性能正常状态,则磁场强度传感器13检测到的磁场强度信号波形如图8所示;若磁力联轴器中某个磁钢11处于退磁状态,则该磁钢11附近的磁场强度极值减小,磁场强度传感器13检测到的磁场强度信号波形如图9所示;若磁力联轴器中某个磁钢11处于周向错位状态,则该磁钢11附近的磁场强度极值点出现偏移,磁场强度传感器13检测到的波形如图10所示。
通过利用波形转换模块101,将磁场强度传感器13所检测到的磁场强度信号转化成数字化的方波波形;在将磁场强度传感器13所检测到的磁场强度信号转换成数字化的方波波形过程中,通过波形转换模块101设置正负值AD转换阈值电压V0,并对输入的磁场强度信号波形进行转换输出,若磁场强度信号波形中的正值幅值电压大于正值AD转换阈值电压V0,则输出正值电平电压;若磁场强度信号波形中的负值幅值电压小于负值AD转换阈值电压V0,则输出负值电平电压;若磁场强度信号波形中的正负值幅值电压介于正负值AD转换阈值电压V0之间,则输出零电平电压;通过上述方式将磁场强度信号波形转换为数字化的方波波形,更易进行波形的比较和判定。
磁场强度信号转换成数字化的方波波形后,若磁力联轴器中的所有磁钢11均处于工作性能正常状态,则转换后的方波波形如图11所示;若磁力联轴器中某个磁钢11处于退磁状态,则转换后的方波波形如图12所示,正负值电平电压持续时间出现减小,并且当输入的波形中的正负值幅值电压介于正负值AD转换阈值电压V0之间时,则该波形幅值所对应的波形段将转换为零电平电压波形段,出现波形损失;若磁力联轴器中某个磁钢11处于周向错位状态,则转换后的方波波形如图13所示,方波波形占空比和频率发生变化。
通过利用判断模块102,将数字化的方波波形与设定波形进行比较,其中设定波形是磁力联轴器中的所有磁钢均处于工作性能正常状态下的方波波形;
若方波波形相较于预设波形出现波形损失,且波形损失在多个波形周期内均有出现,则判定外转子6或内转子8中存在磁钢11处于退磁状态;若方波波形相较于预设波形出现波形占空比和频率均发生变化,且波形占空比和频率变化在多个波形周期内均有出现,则判定外转子6或内转子8中存在磁钢11处于周向错位状态;当判定出外转子6或内转子8中存在磁钢11处于退磁状态或周向错位状态后,通过提示磁力联轴器处于工作性能不佳状态,并控制磁力联轴器驱动器200停止转动,进而控制磁力联轴器停止转动,使得磁力联轴器能够及时获得维护或更换,降低磁力联轴器故障带来的风险;若方波波形相较于预设波形未出现波形周期性损失或未发生波形占空比和频率周期性变化,则判定和提示磁力联轴器处于工作性能正常状态。
在上述磁力联轴器维护或更换过程中,可根据磁钢11被判定的退磁或周向错位状态,可进行针对性高效维护。
实施例二:
参照图5、6、7,本实施例提供采用实施例一所述磁力联轴器在线监测系统的磁力泵,包括磁力泵外壳体、磁力联轴器和磁场强度传感器13;磁力泵外壳体由前泵壳1和后泵壳5构成,磁力泵外壳体底部设有底座40,底座40与后泵壳5底部固定相连,底座40用于支撑整个磁力泵。
磁力联轴器中的金属隔套7固定设置于前泵壳1和后泵壳5之间,金属隔套7将前泵壳1和后泵壳5之间的内部腔室分隔成两个相互隔断的泵腔2和驱动腔10,金属隔套7的内腔与泵腔2相连通。
泵腔2内设有叶轮21,前泵壳1上设有与泵腔2相连通的吸入口3和排出口4,叶轮21转动时,泵外的流体经由吸入口3吸入泵腔2内部,吸入的流体经由排出口4向泵外排出。
泵吸入的流体密封于金属隔套7和前泵壳1所构成的泵腔2中;泵腔2内还设有泵盖9,泵盖9固定安装于金属隔套7与前泵壳1相接位置处,泵盖9中设有孔隙,吸入泵腔2内部的流体,可通过泵盖9中的孔隙实现于整个泵腔2内流动。
泵腔2内还设有泵轴22,泵轴22贯穿泵盖9,泵轴22与泵盖9相接部分通过轴承连接,泵轴22一端与叶轮21固定相连,泵轴22另一端置于金属隔套7中的筒状部7a内,泵轴22与筒状部7a相接部分通过轴承连接,磁力联轴器中的内转子8固定安装于金属隔套7至泵盖9间的泵轴22上。
磁力泵外壳体外侧设有泵驱动电机30,泵驱动电机30中的电机轴端25贯穿后泵壳5侧壁并伸入驱动腔10中,磁力联轴器中的外转子6固定安装于电机轴端25上,进而实现金属隔套7设置于外转子6和内转子8之间;外转子6和内转子8中均设有多个磁钢11,外转子6中的磁钢11与内转子8中的磁钢11磁耦合,在磁钢11于金属隔套7上的投影面扫掠过的区域内设有采用嵌入方式安装的磁场强度传感器13,磁场强度传感器13用于测量外转子6中的磁钢11与内转子8中的磁钢11之间的磁场强度。
磁力泵外壳体外侧设置有控制器100;控制器100与磁场强度传感器13电性连接,控制器100从磁场强度传感器13中获取由磁场强度传感器13所检测到的信号数据,控制器100对输入的信号数据进行处理和判定,并根据判定结果提示磁力联轴器工作状态。
磁力泵运转时,泵驱动电机30带动外转子6转动,外转子6通过磁钢11间的磁性连接带动内转子8转动,内转子8通过泵轴22带动叶轮21于泵腔2中转动,叶轮21通过转动将泵外的流体经由吸入口3吸入泵腔2内部,将吸入的流体经由排出口4向泵外排出。
外转子6带动内转子8转动过程中,内外转子的磁钢11间形成有相对于金属隔套7交变的磁场,交变的磁场由安装于金属隔套7上的磁场强度传感器13所检测;且金属隔套7和磁场强度传感器13保持静止,内外转子相对于金属隔套7保持旋转,内外转子中的各个磁钢11依次经过磁场强度传感器13,磁场强度传感器13用于测量外转子6中的磁钢11与内转子8中的磁钢11之间的磁场强度。
交变的磁场还会导致金属隔套7中产生电涡流,电涡流会导致金属隔套7被加热升温;温度升高可能会造成内外转子中的磁钢11出现退磁或周向错位,会使磁力联轴器外转子6和内转子8之间的耦合能力下降,导致动力传递不平稳或者中断。
通过将磁场强度传感器13所检测到的磁场强度信号传输至控制器100中,控制器100包括依次相连的波形转换模块101、判断模块102和控制模块103,波形转换模块101用于将磁场强度信号波形转换成数字化的方波波形;判断模块102根据预设波形和方波波形,判定磁力联轴器中是否存在磁钢处于退磁或周向错位状态;当判定磁力联轴器中存在磁钢处于退磁或周向错位状态,则通过控制模块103提示磁力联轴器处于工作性能不佳状态,并控制泵驱动电机30停止转动,进而控制磁力联轴器停止转动使得磁力联轴器能够及时获得维护或更换,降低磁力联轴器故障带来的风险。上述具体判断过程这里不作赘述,可参见实施例一。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.磁力联轴器在线监测系统,其特征在于,包括磁力联轴器;
磁力联轴器包括外转子、内转子、金属隔套;
外转子、内转子中均设有多个磁钢,外转子中的磁钢与内转子中的磁钢磁耦合,金属隔套设置于外转子和内转子之间;
在磁钢于金属隔套上的投影面扫掠过的区域内设有磁场强度传感器,磁场强度传感器用于测量外转子中的磁钢与内转子中的磁钢之间的磁场强度。
2.根据权利要求1所述的磁力联轴器在线监测系统,其特征在于,还包括控制器和磁力联轴器驱动器,磁场强度传感器、控制器、磁力联轴器驱动器和磁力联轴器依次连接;
控制器中设有依次连接的波形转换模块、判断模块和控制模块;
波形转换模块,用于将磁场强度信号波形转换成数字化的方波波形;
判断模块,根据预设波形和方波波形,判定磁力联轴器中是否存在磁钢处于退磁或周向错位状态;
控制模块,当判定磁力联轴器中存在磁钢处于退磁或周向错位状态,则提示磁力联轴器处于工作性能不佳状态,并控制磁力联轴器驱动器停止转动,进而控制磁力联轴器停止转动。
3.根据权利要求1所述的磁力联轴器在线监测系统,其特征在于,磁场强度传感器采用薄片式霍尔磁场强度传感器,传感器高度为1~1.5mm。
4.根据权利要求1所述的磁力联轴器在线监测系统,其特征在于,磁场强度传感器采用嵌入方式安装在磁钢于金属隔套上的投影面扫掠过的区域内。
5.磁力联轴器在线监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、获取磁场强度信号,该磁场强度信号是磁场强度传感器通过检测外转子中的磁钢与内转子中的磁钢之间的磁场所检测到的信号;
S2、磁场强度信号转换成数字波形,将磁场强度传感器所检测到的磁场强度信号转换成数字化的方波波形;
S3、判定数字波形,通过将数字化的方波波形与预设波形进行比较:
若方波波形相较于预设波形出现波形损失,且波形损失在多个波形周期内均有出现,则判定磁力联轴器中存在磁钢处于退磁状态;
若方波波形相较于预设波形出现波形占空比和频率均发生变化,且波形占空比和频率变化在多个波形周期内均有出现,则判定磁力联轴器中存在磁钢处于周向错位状态;
若方波波形相较于预设波形未出现波形周期性损失或未发生波形占空比和频率周期性变化,则判定磁力联轴器处于工作性能正常状态。
6.根据权利要求5所述的磁力联轴器在线监测方法,其特征在于,步骤S3中,还包括:
当判定磁力联轴器中存在磁钢处于退磁或周向错位状态,则提示磁力联轴器处于工作性能不佳状态,并控制磁力联轴器停止转动。
7.采用磁力联轴器在线监测系统的磁力泵,其特征在于,包括磁力泵外壳体、磁力联轴器和磁场强度传感器;磁力泵外壳体由前泵壳和后泵壳构成,磁力泵外壳体底部设有底座,底座与后泵壳底部固定相连;
磁力联轴器中的金属隔套固定设置于前泵壳和后泵壳之间,金属隔套将前泵壳和后泵壳之间的内部腔室分隔成两个相互隔断的泵腔和驱动腔,金属隔套的内腔与泵腔相连通;
泵腔内设有叶轮,前泵壳上设有与泵腔相连通的吸入口和排出口;
泵腔内还设有泵盖和泵轴,泵盖固定安装于金属隔套与前泵壳相接位置处,泵盖中设有用于泵吸入流体流动的孔隙;泵轴贯穿泵盖,泵轴与泵盖相接部分通过轴承连接,泵轴一端与叶轮固定相连,泵轴另一端置于金属隔套中,泵轴与金属隔套相接部分通过轴承连接,磁力联轴器中的内转子固定安装于金属隔套至泵盖间的泵轴上;
磁力泵外壳体外侧设有泵驱动电机,泵驱动电机中的电机轴端贯穿后泵壳侧壁并伸入驱动腔中,磁力联轴器中的外转子固定安装于电机轴端上,进而实现金属隔套设置于外转子和内转子之间;外转子和内转子中均设有多个磁钢,外转子中的磁钢与内转子中的磁钢磁耦合,在磁钢于金属隔套上的投影面扫掠过的区域内设有采用嵌入方式安装的磁场强度传感器,磁场强度传感器用于测量外转子中的磁钢与内转子中的磁钢之间的磁场强度。
8.根据权利要求7所述的采用磁力联轴器在线监测系统的磁力泵,其特征在于,还包括控制器;控制器设置于磁力泵外侧,控制器与设置于磁力泵内侧的磁场强度传感器通过电性连接,控制器中设有依次连接的波形转换模块、判断模块和控制模块;
波形转换模块,用于将磁场强度信号波形转换成数字化的方波波形;
判断模块,根据预设波形和方波波形,判定磁力联轴器中是否存在磁钢处于退磁或周向错位状态;
控制模块,当判定磁力联轴器中存在磁钢处于退磁或周向错位状态,则提示磁力联轴器处于工作性能不佳状态,并控制泵驱动电机停止转动,进而控制磁力联轴器停止转动。
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