CN114810643A - 喘振检测方法及压缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种喘振检测方法及压缩装置。压缩装置具有一压缩马达、两个压力感测模块、一电流感测模块及一控制模块。两个压力感测模块分别取得压缩马达的多个低压数据及高压数据。电流感测模块取得压缩马达的多个马达电流数据。控制模块具有一运算单元及一判断单元。运算单元对低压数据、高压数据及马达电流数据进行频域分析及归一化，以产生多个低压归一化值、高压归一化值及电流归一化值。判断单元判断于同一个频率中的低压归一化值、高压归一化值及电流归一化值同时大于一比对值时，发出一喘振信号。据此，压缩装置能检测喘振发生。

Description

喘振检测方法及压缩装置

技术领域

本发明涉及一种检测方法及压缩装置，尤其涉及一种能检测喘振发生的喘振检测方法及压缩装置。

背景技术

现有的压缩装置于压缩流体时，经常伴随着喘振(SURGE)的发生，而喘振现象不仅造成压缩装置于运行时产生巨大噪音，还会使压缩装置内的马达、叶轮、或轴承等构件上的应力增加，从而对压缩装置的内部构件造成损坏。因此，能准确地检测现有的压缩装置是否发生喘振现象，势必为现有的压缩装置的重要课题。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，因此特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种喘振检测方法及压缩装置。

本发明实施例公开一种喘振检测方法，其适用于压缩流体的一压缩装置，所述方法包括下列步骤：实施一测量步骤：检测所述压缩装置以取得多个低压数据、多个高压数据、及多个马达电流数据；实施一频域分析步骤：利用多个所述低压数据、多个所述高压数据、及多个所述马达电流数据进行频域分析并产生对应多个所述低压数据的一低压频域信息、对应多个所述高压数据的一高压频域信息、及对应多个所述马达电流数据的一电流频域信息；实施一归一化步骤：归一化所述低压频域信息、所述高压频域信息、及所述电流频域信息产生多个低压归一化值、多个高压归一化值、及多个电流归一化值；及实施一判断步骤：利用多个所述低压归一化值、多个所述高压归一化值、及多个所述电流归一化值判断所述压缩装置是否发生喘振现象。

优选地，于所述测量步骤及所述频域分析步骤之间，所述喘振检测方法还包含有实施一确认步骤：比对多个所述低压数据的总值是否大于一最小低压设定值，比对多个所述高压数据的总值是否大于一最小高压设定值，比对多个所述马达电流数据的总值是否大于一最小电流设定值；若当多个所述低压数据的总值大于所述最小低压设定值、多个所述高压数据的总值大于所述最小高压设定值、及多个所述马达电流数据的总值大于所述最小电流设定值时，判定所述压缩装置可能发生喘振现象，并实施所述归一化步骤；若当多个所述低压数据的总值小于所述最小低压设定值、多个所述高压数据的总值小于所述最小高压设定值、或多个所述马达电流数据的总值小于所述最小电流设定值时，判定所述压缩装置未发生喘振现象，并实施所述测量步骤。

优选地，所述最小低压设定值大于15千帕，所述最小高压设定值大于30千帕，所述最小电流设定值大于10安培。

优选地，所述低压频域信息具有多个低压频域值，所述高压频域信息具有多个高压频域值，所述电流频域信息具有多个电流频域值；于所述归一化步骤中，任一个所述低压频域值除以多个所述低压频域值的总和以取得所述低压归一化值，任一个所述高压频域值除以多个所述高压频域值的总和以取得所述高压归一化值，任一个所述电流频域值除以多个所述电流频域值的总和以取得所述电流归一化值。

优选地，于所述判断步骤中，利用一比对值各别比对于同一个频率的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值是否同时分别大于所述比对值；若是，判定所述压缩装置发生喘振；若否，判定所述压缩装置未发生喘振。

优选地，所述比对值为20％至50％中的任一个百分比数值。

优选地，于所述判断步骤之后，所述喘振检测方法还包含：一第一分级步骤、一第二分级步骤、一第三分及步骤；其中实施所述第一分级步骤：当于同一个频率的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值同时大于所述比对值时，判定所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值是否大于50％，若是，发出一重度喘振信号；若否，实施所述第二分级步骤；实施所述第二分级步骤：当于同一个频率的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值同时大于所述比对值时，判定所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值是否介于35％至50％之间，若是，发出一中度喘振信号；若否，实施所述第三分级步骤；及实施一第三分级步骤；当于同一个频率的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值同时大于所述比对值时，判定所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值是否介于20％至35％之间，若是，发出一轻度喘振信号。

优选地，于所述测量步骤中，检测所述压缩装置以取得多个振速数据；于所述频域分析步骤中，利用多个所述振速数据进行频域分析产生对应多个所述振速数据的一振速频域信息，所述振速频域信息具有多个振速频域值；于所述归一化步骤中，归一化所述振速频域信息，从而产生对应多个所述振速频域值的多个振速归一化值；于所述判断步骤中，利用多个所述振速归一化值，判断所述压缩装置是否发生喘振现象。

优选地，所述振速频域信息具有多个振速频域值；于所述归一化步骤中，任一个所述振速频域值除以多个所述振速频域值的总和以取得所述振速归一化值。

优选地，于所述测量步骤及所述频域分析步骤之间，所述喘振检测方法还包含有实施一确认步骤：比对多个所述振速数据的总值是否大于一最小振速设定值；若当多个所述振速数据的总值大于所述最小振速设定值时，判定所述压缩装置可能发生喘振现象，并实施所述归一化步骤；若当多个所述振速数据的总值小于所述最小振速设定值时，判定所述压缩装置未发生喘振现象，并实施所述测量步骤。

优选地，所述最小振速设定值大于5毫米每秒(mm/s)。

本发明实施例也公开一种压缩装置，其用以压缩流体，所述压缩装置包括：一压缩机构，具有一进入口及一排出口；一压缩马达，连接所述压缩机构，所述压缩马达能驱动所述压缩机构压缩流体；一第一压力感测模块，设置于所述进入口，所述第一压力感测模块能取得所述进入口的多个低压数据；一第二压力感测模块，设置于所述排出口，所述第二压力感测模块能取得所述排出口的多个高压数据；一电流感测模块，电性连接所述压缩马达，所述电流感测模块能取得所述压缩马达的多个马达电流数据；一控制模块，电性连接所述第一压力感测模块、所述第二压力感测模块、及所述电流感测模块，所述控制模块能接收多个所述低压数据、多个所述高压数据、及多个所述马达电流数据，所述控制模块包含有：一运算单元，能对多个所述低压数据、多个所述高压数据、及多个所述马达电流数据进行频域分析及归一化，使所述运算单元产生对应多个所述低压数据的多个低压归一化值、对应多个所述高压数据的多个高压归一化值、及对应多个所述马达电流数据的多个电流归一化值；及一判断单元，电性连接所述运算单元，所述判断单元判断于同一个频率中的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值同时满足一发生条件时，所述判断单元发出一喘振信号；其中，所述发生条件为：于同一个频率中，所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值分别同时大于一比对值。

优选地，所述压缩装置还包含有一测振感测模块，所述测振感测模块能取得所述压缩装置的多个振速数据；所述控制模块更电性连接所述测振感测模块，所述控制模块的所述运算单元能对多个所述振速数据进行频域分析及归一化，使所述运算单元产生对应多个所述振速数据的多个振速归一化值；所述判断单元判断于同一个频率中的所述低压归一化值、所述高压归一化值、所述电流归一化值、及所述振速归一化值同时满足所述发生条件时，所述判断单元发出所述喘振信号。

综上所述，本发明实施例所公开的喘振检测方法及压缩装置，通过至少对所述压缩装置的所述低压数据、所述高压数据、及所述马达电流数据进行频域分析及归一化，并由同一个频率中的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值比对是否大于所述比对值，从而达到准确检测所述压缩装置是否产生喘振现象的效果。

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明第一实施例的压缩装置的功能方块示意图。

图2为本发明第一实施例的压缩装置的低压数据的时间与压力的示意图。

图3为本发明第一实施例的压缩装置的高压数据的时间与压力的示意图。

图4为本发明第一实施例的压缩装置的马达电流数据的时间与电流的示意图。

图5为本发明第一实施例的压缩装置的振速数据的时间与速度示意图。

图6为本发明第一实施例的压缩装置的低压频域值的频率与压力的示意图。

图7为本发明第一实施例的压缩装置的高压频域值的频率与压力的示意图。

图8为本发明第一实施例的压缩装置的电流频域值的频率与电流的示意图。

图9为本发明第一实施例的压缩装置的振速频域值的频率与速度的示意图。

图10为本发明第一实施例的压缩装置的低压归一化值的频率与强度的示意图。

图11为本发明第一实施例的压缩装置的高压归一化值的频率与强度的示意图。

图12为本发明第一实施例的压缩装置的电流归一化值的频率与强度的示意图。

图13为本发明第一实施例的压缩装置的振速归一化值的频率与强度的示意图。

图14为本发明第二实施例的喘振检测方法的流程示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。再者，本文中所使用的述语“电性耦接”指的是“间接电性连接”及“直接电性连接”的其中之一。

[第一实施例]

如图1至图13所示，其为本发明的第一实施例。参阅图1所示，本实施例公开一种压缩装置100，所述压缩装置100包含有一压缩机构1、一第一压力感测模块2、一第二压力感测模块3、一电流感测模块4、一测振感测模块5、一控制模块6、及一压缩马达7。所述压缩装置100能通过所述第一压力感测模块2、所述第二压力感测模块3、所述电流感测模块4、及所述测振感测模块5取得所述压缩装置100(也就是所述压缩机构1及所述压缩马达7)的参数数据，并配合所述控制模块6进行频域分析(frequency domain)及归一化，从而判定所述压缩装置100是否发生喘振现象。

换个角度说，任何不是由通过频域分析(frequency domain)判定喘振是否发生的压缩装置难以对比于本实施例中的压缩装置100，举例来说，采用时域分析的压缩装置。以下将分别介绍所述压缩装置100的各个组件构造，并适时说明所述压缩装置100的各个组件彼此之间的连接关系。

所述压缩马达7连接所述压缩机构1，所述压缩机构1具有一进入口(图中未示)及一排出口(图中未示)，所述压缩机构1压缩机构1能被所述压缩马达7带动，据以使所述压缩机构1由所述进入口导入流体进行压缩，再由所述排出口排出受压缩的流体。也就是说，本实施例的所述压缩装置100必须为压缩流体(例如：水、空气等)的装置，但不受限于任何流体。

所述第一压力感测模块2设置于所述进入口，所述第一压力感测模块2能取得所述进入口于不同时间点的多个低压数据LD，也就是如图2所示中的图表，其横轴为时间而纵轴为压力。所述第二压力感测模块3设置于所述排出口，所述第二压力感测模块3则能取得所述排出口于不同时间点的多个高压数据HD，也就是图3所示中的图表，其横轴为时间而纵轴为压力。且由图2及图3可清楚得知，于同一时间点的所述进入口的压力小于所述排出口的压力，也就是所述低压数据LD小于所述高压数据HD。

进一步地说，由所述压缩机构1所产生的多个所述低压数据LD及多个所述高压数据HD是彼此相互影响的，例如：由所述进入口进入的流体量会影响所述排出口的压力，而当所述压缩装置100发生喘振现象时，相同时间的所述低压数据LD及所述高压数据HD相较于未发生喘振现象时会同时具有明显的震荡或不稳定，使多个所述低压数据LD及多个所述高压数据HD于时间轴上的波形具有明显的波峰及波谷。

所述电流感测模块4电性连接所述压缩马达7，所述电流感测模块4能取得所述压缩马达7于不同时间点的多个马达电流数据CD，也就是图4所示中的图表，其横轴为时间而纵轴为电流。进一步地说，所述压缩马达7的电流于实务上占据所述压缩装置100的99％总电流量，也就是说，所述压缩马达7大致与所述压缩装置100的总电流相同。当所述压缩装置100产生喘振现象使所述压缩机构1受到所述进入口压力及所述排出口压力的变化导致不稳定时，所述压缩马达7的负载会随之起伏而使多个所述马达电流数据CD产生震荡或不稳定，使多个所述马达电流数据CD于时间轴上的波形具有明显的波峰及波谷。

所述测振感测模块5于本实施例中具有分别设置于所述压缩机构1及所述压缩马达的两个感测组件(图中未示)，所述测振感测模块5能利用两个所述感测组件取得所述压缩机构1及所述压缩马达7于不同时间点的多个振速数据SD，也就是图5所示中的图表，其横轴为时间而纵轴为速度。具体来说，所述压缩装置100于未发生喘振现象时，其多个所述振速数据SD会维持于较低的定值。而当所述压缩装置100于发生喘振现象时，所述压缩机构1及所述压缩马达7内的构件会产生应力变化而产生振动，从而使多个所述振速数据SD的数值提升且震荡不稳定，使多个所述振速数据SD于时间轴上的波形大致呈方波。

再参考图1所示，所述控制模块6电性连接所述第一压力感测模块2、所述第二压力感测模块3、所述电流感测模块4、及所述测振感测模块5。所述控制模块6能接收多个所述低压数据LD、多个所述高压数据HD、多个所述马达电流数据CD、及多个所述振速数据SD，从而检测所述压缩装置100是否发生喘振。为了方便说明，所述控制模块6所接收的多个所述低压数据LD、多个所述高压数据HD、多个所述马达电流数据CD、及多个所述振速数据SD以下通称一收集参数。所述控制模块6包含有一运算单元61、一判断单元62、及一分级单元63。

所述运算单元61对应所述收集参数的各项总值分别预设有一门限设定值，当所述运算单元61检测所述收集参数的各项总值都大于多个所述门限设定值，所述运算单元61对所述收集参数进行频域分析及归一化，使所述运算单元61产生对应所述低压数据LD的多个低压归一化值LNV、对应所述高压数据HD的多个高压归一化值HNV、对应所述马达电流数据CD的多个电流归一化值MNV、及对应所述振速数据SD的多个振速归一化值SNV。需强调的是，多个所述低压归一化值LNV、多个所述高压归一化值HNV、多个所述电流归一化值MNV、多个所述振速归一化值SNV是先经由频域分析后才归一化。

进一步地说，多个所述门限设定值分别为一最小低压设定值、一最小高压设定值、一最小电流设定值、及一最小振速设定值。于实务上，所述最小低压设定值较佳大于15千帕(kPa)，所述最小高压设定值较佳大于30千帕(kPa)，所述最小电流设定值较佳大于10安培(A)，所述最小振速设定值较佳大于5毫米每秒(mm/s)，但本发明不受限于本实施例所载。举例来说，多个所述门限设定值能根据所述压缩装置100的尺寸或压缩量进行调整。

所述运算单元61会比对多个所述低压数据LD的总值是否大于所述最小低压设定值、多个所述高压数据HD的总值是否大于所述最小高压设定值、多个所述马达电流数据CD的总值是否大于所述最小电流设定值、及多个所述振速数据SD的总值是否大于所述最小振速设定值。

于实务上，当所述压缩装置100未产生喘振现象时，所述压缩装置100的多个所述低压数据LD的总值、多个所述高压数据HD的总值、多个所述马达电流数据CD的总值、及多个所述振速数据SD的总值各别不大于所述最小低压设定值、所述最小高压设定值、所述最小电流设定值、及所述最小振速设定值。

另外，当多个所述低压数据LD、多个所述高压数据HD、多个所述马达电流数据CD、及多个所述振速数据SD分别大于对应的所述门限设定值时，所述运算单元61能通过傅立叶变换、离散余弦变换、小波分析等方式对所述收集参数进行频域分析，并配合归一化以产生位于不同时间的多个所述低压归一化值LNV、多个所述高压归一化值HNV、多个所述电流归一化值MNV、及多个所述振速归一化值SNV。

换个角度说，所述运算单元61是将图2至图5的所述压缩装置100的多个所述低压数据LD、多个所述高压数据HD、多个所述马达电流数据CD、及多个所述振速数据SD经进行频域分析而得出图6至图9的图表内容，而当图6至图9的图表内容经归一化时，会得出图10至图13所示的多个所述低压归一化值LNV、多个所述高压归一化值HNV、多个所述电流归一化值MNV、及多个所述振速归一化值SNV。

所述判断单元62电性连接所述运算单元61，所述判断单元62判断于同一个频率中的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV同时满足一发生条件时，所述判断单元62发出一喘振信号。

具体来说，所述发生条件为于同一个频率中，所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV分别同时大于为20％至50％中的任一个百分比数值的一比对值。进一步地，所述判断单元62所发出的所述喘振信号能用以暂停所述压缩马达7、或传送至连接所述压缩马达7的一控制装置11，从而协助改善或阻止喘振现象对所述压缩装置100造成的伤害等。

所述分级单元63电性连接所述判断单元62。当所述判断单元62发出所述喘振信号时，所述分级单元63取得发生喘振现象时的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV，并通过分级而发出一重度喘振子信号HSS、一中度喘振子信号MSS及一轻度喘振子信号LSS。

详细地说，当于同一个频率的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV大于50％时，所述分级单元63发出所述重度喘振子信号HSS。当于同一个频率的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV介于35％至50％之间时，所述分级单元63发出所述中度喘振子信号MSS。当于同一个频率的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV介于20％至35％之间时，所述分级单元63发出所述轻度喘振子信号LSS。

值得一提的是，多个所述门限设定值能避免所述判断单元62误判所述压缩装置100发生喘振现象。举例来说，若当多个所述低压数据LD的总值、多个所述高压数据HD的总值、多个所述马达电流数据CD的总值、及多个所述振速数据SD的总值过低时，任一个总值若发生轻微变化则会使经归一化后的数值产生明显变化。也就是说，尽管所述压缩装置100未发生喘振现象，但因各数据总值过低，导致于同一个频率的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV可能分别同时大于所述比对值，而造成误判。

需说明的是，所述分级单元63所发出的所述重度喘振子信号HSS、所述中度喘振子信号MSS、及所述轻度喘振子信号LSS能用以传送所述控制装置11，从而供所述控制装置11根据不同情况的喘振有效调整所述压缩机构1及所述压缩马达7，又或者设计者能根据需求利用所述重度喘振子信号HSS、所述中度喘振子信号MSS、及所述轻度喘振子信号LSS进行后续处理。

[第二实施例]

如图14所示，其为本发明的第二实施例。本实施例为采用第一实施例的所述压缩装置100的喘振检测方法。换个角度说，第一实施例是以所述压缩装置100的各个组件构造进行说明，而以本实施例将以所述压缩装置100的实际检测步骤进行说明，因此请适时参酌第一实施例的图1所示的功能方块图。

配合参阅图1及图14，所述喘振检测方法包含有一测量步骤S101、一确认步骤S103、一频域分析步骤S105、一归一化步骤S107、一判断步骤S109、一第一分级步骤S111、一第二分级步骤S113、及一第三分级步骤S115。当然，上述多个步骤的其中任一个步骤能够视设计者的需求而省略或是以合理的变化方式取代。所述喘振检测方法的多个步骤详细如下：

实施所述测量步骤S101包括：检测所述压缩装置100以取得多个低压数据LD、多个高压数据HD、多个马达电流数据CD、及多个振速数据SD。具体来说，图2为多个所述低压数据LD为所述压缩装置100于不同时间点导入流体时的压力，图3为多个所述高压数据HD为所述压缩装置100于不同时间点导出被压缩流体时的压力，也就是说在图2及图3中，横轴用于表示时间而纵轴用于表示压力。图4为多个所述马达电流数据CD为所述压缩装置100的所述压缩马达7于不同时间点的电流，图5为多个所述振速数据SD为所述压缩装置100的所述压缩机构1与所述压缩马达7于不同时间点的振动速度，也就是在图4中，横轴用于表示时间而纵轴用于表示电流；在图5中，横轴用于表示时间而纵轴用于表示速度。

实施所述确认步骤S103包括：比对多个所述低压数据LD的总值是否大于一最小低压设定值，比对多个所述高压数据HD的总值是否大于一最小高压设定值，比对多个所述马达电流数据CD的总值是否大于一最小电流设定值，比对多个所述振速数据SD的总值是否大于一最小振速设定值。

具体来说，若当多个所述低压数据LD的总值大于所述最小低压设定值、多个所述高压数据HD的总值大于所述最小高压设定值、多个所述马达电流数据CD的总值大于所述最小电流设定值、及多个所述振速数据SD的总值大于所述最小振速设定值至少其中三个情况时，判定所述压缩装置100可能发生喘振现象，并接着实施所述频域分析步骤S105。若当多个所述低压数据LD的总值小于所述最小低压设定值、多个所述高压数据HD的总值小于所述最小高压设定值、多个所述马达电流数据CD的总值小于所述最小电流设定值、或多个所述振速数据SD的总值大于所述最小振速设定值时，判定所述压缩装置100未发生喘振现象，并实施所述测量步骤S101。

也就是说，所述压缩装置100的多个所述低压数据LD、多个所述高压数据HD、多个所述马达电流数据CD、及多个所述振速数据SD未大于所述最小低压设定值、所述最小高压设定值、所述最小电流设定值、及所述最小振速设定值时，所述压缩装置100不会发生喘振现象。而于实务上，所述最小低压设定值较佳为15千帕(kPa)、所述最小高压设定值较佳为30千帕(kPa)、所述最小电流设定值较佳为10安培(A)、及所述最小振速设定值较佳为5毫米每秒(mm/s)，但本发明不受限于本实施例所载。举例来说，设计者能因应所述压缩机尺寸或需求对所述最小低压设定值、所述最小高压设定值、所述最小电流设定值、及所述最小振速设定值进行些微调整。

实施所述频域分析步骤S105包括：利用多个所述低压数据LD、多个所述高压数据HD、多个所述马达电流数据CD、及多个所述振速数据SD进行频域分析产生对应多个所述低压数据LD的一低压频域信息、对应多个所述高压数据HD的一高压频域信息、对应多个所述马达电流数据CD的一电流频域信息、及对应多个所述振速数据SD的一振速频域信息。

进一步地说，图6至图9所示的多个所述低压数据LD、多个所述高压数据HD、多个所述马达电流数据CD、及多个所述振速数据SD能利用傅立叶变换、离散余弦变换、小波分析等频域分析方式产生图6至图9所示的所述低压频域信息、所述高压频域信息、所述电流频域信息、及所述高压频域信息，且所述低压频域信息具有多个低压频域值，所述高压频域信息具有多个高压频域值，所述电流频域信息具有多个电流频域值，所述振速频域信息具有多个振速频域值。也就是说，图6至图9中所示的数值是利用图2至图5所示的数值经频域分析所产生，其横轴用于表示强度而纵轴用于表示频率。

实施所述归一化步骤S107：归一化所述低压频域信息、所述高压频域信息、所述电流频域信息、及所述振速频域信息，从而产生对应多个所述低压频域值的多个低压归一化值LNV、对应多个所述高压频域值的多个高压归一化值HNV、对应多个所述电流频域值的多个电流归一化值MNV、及对应多个所述振速频域值的多个振速归一化值SNV。

具体来说，于相同频率中，任一个所述低压频域值除以多个所述低压频域值的总和以取得所述低压归一化值LNV，任一个所述高压频域值除以多个所述高压频域值的总和以取得所述高压归一化值HNV，任一个所述电流频域值除以多个所述电流频域值的总和以取得所述电流归一化值MNV，任一个所述振速频域值除以多个所述振速频域值的总和以取得所述振速归一化值SNV。换句话说，所述归一化步骤S107是将图6至图9所示的多个所述低压频域值、多个所述高压频域值、多个所述电流频域值、及多个所述振速频域值经由归一化而取得图10至图13所示的多个所述低压归一化值LNV、多个所述高压归一化值HNV、多个所述电流归一化值MNV、及多个所述振速归一化值SNV。

实施所述判断步骤S109包括：利用多个所述低压归一化值LNV、多个所述高压归一化值HNV、多个所述电流归一化值MNV、及多个所述振速归一化值SNV判断所述压缩装置100是否发生喘振现象。若是，实施所述第一分级步骤S111。若否，接着实施所述测量步骤S101。

具体来说，于所述判断步骤S109中，利用一比对值各别比对于同一个频率的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值CNV、及所述振速归一化值SNV是否同时分别大于所述比对值，而于实务上所述比对值为20％至50％中的任一个百分比数值。

举例来说，所述比对值于此实施例以30％为例，但本发明不受限于本实施例所载。参阅图10至图13所示能明显发现，当所述压缩装置100于频率为4HZ时，所述压缩装置100的各个归一化值明显高于其他频率时的数值。详细地说，图10所示的所述低压归一化值LNV大致为31％，且明显与其他频率的低压归一化值LNV至少相差15％，图11所示的所述高压归一化值HNV大致为31％，且明显与其他频率的高压归一化值HNV至少相差15％，图12所示的所述电流归一化值CNV大致为30.5％，且明显与其他频率的电流归一化值CNV至少相差15％，图13所示的所述振速归一化值SNV大致为30％，且明显与其他频率的振速归一化值SNV至少相差15％。也就是说，当频率为4HZ时的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值CNV、及所述振速归一化值SNV都同时大于所述比对值，因此，判定所述压缩装置100发生喘振现象。

反过来说，再参考图2至图5中的多个所述低压数据LD、多个所述高压数据HD、多个所述马达电流数据CD、及多个所述振速数据SD为所述压缩装置100发生喘振现象时的数值，多个所述低压数据LD大致位于8.6至9千帕斯卡(kPa)之间规律变化，多个所述高压数据HD大致位于1至3.3千帕斯卡(kPa)之间规律变化，多个所述马达电流数据CD大致位于157至169安培(A)之间规律变化，多个所述振速数据SD大致位于2至7毫米每秒(mm/s)之间规律变化。也就是说，若所述压缩装置100的低压、高压、电流、或振速的数值没有通过本发明的所述喘振检测方法，而直接由其数值变化来看是并无法发现所述压缩装置100是否发生喘振现象。

更进一步地，所述喘振检测方法所实施的所述第一分级步骤S111、所述第二分级步骤S113、及所述第三分级步骤S115是将已经发生喘振现象的所述压缩装置100进一步地区分出重度、中度、及轻度喘振现象，从而能供人员或所述压缩装置100根据所发生不同程度的喘振安排不同的后续处理方式。所述第一分级步骤S111、所述第二分级步骤S113、及所述第三分级步骤S115的详细地说如下：

实施所述第一分级步骤S111包括：当于同一个频率的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV同时大于所述比对值时，判定所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV是否大于50％。若是，实施一第一信号发出步骤S111A：发出一重度喘振信号HSS。若否，实施所述第二分级步骤S113。

实施所述第二分级步骤S113包括：当于同一个频率的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV同时大于所述比对值时，判定所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV是否介于35％至50％之间。若是，实施一第二信号发出步骤S113A：发出一中度喘振信号MSS。若否，实施所述第三分级步骤S115。

实施所述第三分级步骤S115包括：当于同一个频率的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV同时大于所述比对值时，判定所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值MNV、及所述振速归一化值SNV是否介于20％至35％之间。若是，实施一第三信号发出步骤S115A：发出一轻度喘振信号LSS。若否，则可能有发生误判情况，接续实施所述测量步骤S101再次确认。也就是说，以图7至图10所示数据为例，所述压缩机装置100于第4秒时的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、所述电流归一化值CNV、及所述振速归一化值SNV都同时介于20％至35％之间，因此所述压缩装置100为发生轻度喘振并发出所述轻度喘振信号LSS。

当然，所述第一分级步骤S111、所述第二分级步骤S113、及所述第三分级步骤S115，不限制于本实施例所载的顺序，举例来说，所述判断步骤S109的顺序也可以依序为所述第二分级步骤S113、所述第一分级步骤S111、及所述第三分级步骤S115。

需说明的是，本发明的喘振检测方法也可以省略所述第一分级步骤S111、所述第二分级步骤S113、及所述第三分级步骤S115，且于未绘示的实施例中，所述压缩装置100中关于振动速度的参数也可以省略。换句话说，所述喘振检测方法可以通过所述压缩装置100的高压参数、低压参数、及电流参数判断所述压缩装置100是否发生喘振，当然，增加所述压缩装置100的振动速度能使本发明的喘振检测方法具有更准确地判断精确度。

[本发明实施例的技术效果]

综上所述，本发明实施例所公开的喘振检测方法及压缩装置100，通过至少对所述压缩装置100的所述低压数据LD、所述高压数据HD、及所述马达电流数据CD进行频域分析及归一化，并由同一个频率中的所述低压归一化值LNV、所述高压归一化值HNV、及所述电流归一化值MNV比对是否大于所述比对值，从而达到准确检测所述压缩装置100是否产生喘振现象的效果。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，并非用来局限本发明的保护范围，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，均应属本发明的权利要求书的保护范围。

Claims (13)

1.一种喘振检测方法，其适用于压缩流体的一压缩装置，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

实施一测量步骤，包括：检测所述压缩装置以取得多个低压数据、多个高压数据、及多个马达电流数据；

实施一频域分析步骤，包括：利用多个所述低压数据、多个所述高压数据、及多个所述马达电流数据进行频域分析并产生对应多个所述低压数据的一低压频域信息、对应多个所述高压数据的一高压频域信息、及对应多个所述马达电流数据的一电流频域信息；

实施一归一化步骤，包括：归一化所述低压频域信息、所述高压频域信息、及所述电流频域信息产生多个低压归一化值、多个高压归一化值、及多个电流归一化值；及

实施一判断步骤，包括：利用多个所述低压归一化值、多个所述高压归一化值、及多个所述电流归一化值判断所述压缩装置是否发生喘振现象。

2.根据权利要求1所述的喘振检测方法，其特征在于，于所述测量步骤及所述频域分析步骤之间，所述喘振检测方法还包含实施一确认步骤：比对多个所述低压数据的总值是否大于一最小低压设定值，比对多个所述高压数据的总值是否大于一最小高压设定值，比对多个所述马达电流数据的总值是否大于一最小电流设定值；若当多个所述低压数据的总值大于所述最小低压设定值、多个所述高压数据的总值大于所述最小高压设定值、及多个所述马达电流数据的总值大于所述最小电流设定值时，判定所述压缩装置可能发生喘振现象，并实施所述归一化步骤；若当多个所述低压数据的总值小于所述最小低压设定值、多个所述高压数据的总值小于所述最小高压设定值、或多个所述马达电流数据的总值小于所述最小电流设定值时，判定所述压缩装置未发生喘振现象，并实施所述测量步骤。

3.根据权利要求2所述的喘振检测方法，其特征在于，所述最小低压设定值大于15千帕，所述最小高压设定值大于30千帕，所述最小电流设定值大于10安培。

4.根据权利要求1所述的喘振检测方法，其特征在于，所述低压频域信息具有多个低压频域值，所述高压频域信息具有多个高压频域值，所述电流频域信息具有多个电流频域值；于所述归一化步骤中，任一个所述低压频域值除以多个所述低压频域值的总和以取得所述低压归一化值，任一个所述高压频域值除以多个所述高压频域值的总和以取得所述高压归一化值，任一个所述电流频域值除以多个所述电流频域值的总和以取得所述电流归一化值。

5.根据权利要求1所述的喘振检测方法，其特征在于，于所述判断步骤中，利用一比对值各别比对于同一个频率的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值是否同时分别大于所述比对值；若是，判定所述压缩装置发生喘振；若否，判定所述压缩装置未发生喘振。

6.根据权利要求5所述的喘振检测方法，其特征在于，所述比对值为20％至50％中的任一个百分比数值。

7.根据权利要求6所述的喘振检测方法，其特征在于，于所述判断步骤之后，所述喘振检测方法还包含：一第一分级步骤、一第二分级步骤、一第三分级步骤；其中

实施所述第一分级步骤包括：当于同一个频率的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值同时大于所述比对值时，判定所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值是否大于50％，若是，发出一重度喘振信号；若否，实施所述第二分级步骤；

实施所述第二分级步骤包括：当于同一个频率的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值同时大于所述比对值时，判定所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值是否介于35％至50％之间，若是，发出一中度喘振信号；若否，实施所述第三分级步骤；及

实施所述第三分级步骤包括；当于同一个频率的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值同时大于所述比对值时，判定所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值是否介于20％至35％之间，若是，发出一轻度喘振信号。

8.根据权利要求1所述的喘振检测方法，其特征在于，于所述测量步骤中，检测所述压缩装置以取得多个振速数据；于所述频域分析步骤中，利用多个所述振速数据进行频域分析产生对应多个所述振速数据的一振速频域信息，所述振速频域信息具有多个振速频域值；于所述归一化步骤中，归一化所述振速频域信息，从而产生对应多个所述振速频域值的多个振速归一化值；于所述判断步骤中，利用多个所述振速归一化值，判断所述压缩装置是否发生喘振现象。

9.根据权利要求8所述的喘振检测方法，其特征在于，所述振速频域信息具有多个振速频域值；于所述归一化步骤中，任一个所述振速频域值除以多个所述振速频域值的总和以取得所述振速归一化值。

10.根据权利要求8所述的喘振检测方法，其特征在于，于所述测量步骤及所述频域分析步骤之间，所述喘振检测方法还包含实施一确认步骤：比对多个所述振速数据的总值是否大于一最小振速设定值；若当多个所述振速数据的总值大于所述最小振速设定值时，判定所述压缩装置可能发生喘振现象，并实施所述归一化步骤；若当多个所述振速数据的总值小于所述最小振速设定值时，判定所述压缩装置未发生喘振现象，并实施所述测量步骤。

11.根据权利要求1所述的喘振检测方法，其特征在于，所述最小振速设定值大于5毫米每秒。

12.一种压缩装置，用以压缩流体，其特征在于，所述压缩装置包括：

一压缩机构，具有一进入口及一排出口；

一压缩马达，连接所述压缩机构，所述压缩马达能驱动所述压缩机构压缩流体；

一第一压力感测模块，设置于所述进入口，所述第一压力感测模块能取得所述进入口的多个低压数据；

一第二压力感测模块，设置于所述排出口，所述第二压力感测模块能取得所述排出口的多个高压数据；

一电流感测模块，电性连接所述压缩马达，所述电流感测模块能取得所述压缩马达的多个马达电流数据；

一控制模块，电性连接所述第一压力感测模块、所述第二压力感测模块、及所述电流感测模块，所述控制模块能接收多个所述低压数据、多个所述高压数据、及多个所述马达电流数据，所述控制模块包含有：

一运算单元，能对多个所述低压数据、多个所述高压数据、及多个所述马达电流数据进行频域分析及归一化，使所述运算单元产生对应多个所述低压数据的多个低压归一化值、对应多个所述高压数据的多个高压归一化值、及对应多个所述马达电流数据的多个电流归一化值；及

一判断单元，电性连接所述运算单元，所述判断单元判断于同一个频率中的所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值同时满足一发生条件时，所述判断单元发出一喘振信号；

其中，所述发生条件为：于同一个频率中，所述低压归一化值、所述高压归一化值、及所述电流归一化值分别同时大于一比对值。

13.根据权利要求12所述的压缩装置，其特征在于，所述压缩装置还包含一测振感测模块，所述测振感测模块能取得所述压缩装置的多个振速数据；所述控制模块更电性连接所述测振感测模块，所述控制模块的所述运算单元能对多个所述振速数据进行频域分析及归一化，使所述运算单元产生对应多个所述振速数据的多个振速归一化值；所述判断单元判断于同一个频率中的所述低压归一化值、所述高压归一化值、所述电流归一化值、及所述振速归一化值同时满足所述发生条件时，所述判断单元发出所述喘振信号。

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