CN210033778U - 一种隔膜泵单向阀的故障诊断及远程监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种隔膜泵单向阀的故障诊断与远程监测系统，属于故障诊断技术领域。包括阀门本体以及检测装置，单向阀本体包括单向阀外套、阀座、阀锥、阀芯、弹簧、单向阀架、以及与单向阀外套和单向阀架相连的支撑杆，阀芯与单向阀架接触的外表面有橡胶圈；检测转置包括加速度计，加速度计固定在阀芯上，并位于单向阀架的内部，加速度计与A/D转换器相连，A/D转换器的输出端与控制器的输入端相连，然后通过局域网与路由器相连，路由器与电脑建立通讯。本实用新型通过对隔膜泵单向阀的振动信号进行实时监测，并且得到的振动信号最接近阀实际的振动信息，能够及时有效的发现单向阀的故障，并且及时的向工作人员发出报警信息。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种隔膜泵单向阀的故障诊断与远程监测系统，属于故障诊断技术领域。
背景技术
目前，隔膜泵被广泛应用于输送高温高压高腐蚀的含固量较高的介质。单向阀又称止回阀或逆止阀，是一种流体介质只能从进料口进，出料口排出，不能回流的控制结构。单向阀也做为隔膜泵的重要零部件之一，其运行状态直接影响到整个泵系统的运行。目前，现有的单向阀中，其阀芯在往复运动时，会把介质带入单向阀架内，对弹簧造成损伤导致单向阀工作故障。在隔膜泵输送料浆的期间，由于单向阀每天大约要动作72000次，不可避免出现卡阀或磨损的情况，轻则导致单向阀的止回流效果降低，工作效率降低，重则由于介质泄露导致人身安全。 为了保证生产的安全进行，工作人员会选择在单向阀工作一定时间后将其更换，或者通过有经验的工作人员听单向阀的声音来判断是否需要更换单向阀。前者可能会造成资源浪费，后者由于噪声干扰太多、人为判断的主观性，判断效果并不是太好。
发明内容
本实用新型目的在于提出一种隔膜泵单向阀的故障诊断与远程监测系统，用于解决单向阀故障诊断的现有技术不足的问题，同时提高了单向阀故障评判的准确性。
本实用新型采用的技术方案是：一种隔膜泵单向阀的故障诊断与远程监测系统，包括单向阀本体和检测装置；
所述的单向阀本体包括单向阀外套1、支撑杆2、弹簧3、橡胶圈4、阀芯5、阀锥6、单向阀架7；支撑杆2固定在单向阀外套1的内壁的两端，单向阀架7固定在支撑杆2上，阀芯5上端伸入单向阀架7内，下端与阀锥6顶部固定连接，弹簧3上端与单向阀架7顶部连接，下端与阀芯5顶部连接，阀芯5和单向阀架7的外接触面套有橡胶圈4；
所述的检测装置包括加速度计8、A/D转换器9、控制器10、路由器11、PC端12、移动终端13；所述加速度计8安装在单向阀架7内的阀芯5上，加速度计8与A/D转换器9相连，A/D转换器9的输出端与控制器10的输入端相连，控制器10的输出端通过局域网与路由器11相连，路由器11分别与PC端12和工作人员的移动终端13双向通讯。
优选地，所述支撑杆2上具有波纹伸缩节。
优选地，所述橡胶圈4采用耐磨材质的橡胶圈，并贴壁安装在阀芯5与单向阀架7接触的靠近阀锥6的那一面，填补阀芯5与单向阀7的空隙。
优选地，所述加速度计8采用采用PCB-356A26，通过磁铁或粘贴安装在阀芯5顶部。
优选地，所述模数转换器9型号为ADS1246，是一种24位的高速模数转换器，数据输出速率高达2kSPS。
优选地，所述的单向阀架7固定在支撑杆2中部。
优选地，所述控制器10为STM32F103
优选地，所述的移动终端13为手机或电脑。
本实用新型的有益效果是：本实用新型设计了一种隔膜泵单向阀的故障诊断与远程监测系统，具有的远程监测功能，并可以实时的向工作人员发出预警信息，不需要人工的长时间工作，在终端处就可以远程监测设备的情况，且误判可能性小，维护成本低，对企业生产的安全进行具有重要意义。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中各标号：1-单向阀外套、2-支撑杆、3-弹簧、4-橡胶圈、5-阀芯、6-阀锥、7-单向阀架，8-加速度计、9-A/D转换器、10-控制器、11-路由器、12-PC端、13-移动终端。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步的说明。
实施例1：如图1所示，一种隔膜泵单向阀的故障诊断与远程监测系统，包括单向阀本体和检测装置；
所述的单向阀本体包括单向阀外套1、支撑杆2、弹簧3、橡胶圈4、阀芯5、阀锥6、单向阀架7；支撑杆2固定在单向阀外套1的内壁的两端，单向阀架7固定在支撑杆2上，所述支撑杆2把单向阀外套1和单向阀架7相连，阀芯5上端伸入单向阀架7内，下端与阀锥6顶部固定连接，弹簧3上端与单向阀架7顶部连接，下端与阀芯5顶部连接，阀芯5和单向阀架7的外接触面套有橡胶圈4；
所述的检测装置包括加速度计8、A/D转换器9、控制器10、路由器11、PC端12、移动终端13；所述加速度计8安装在单向阀架7内的阀芯5上，加速度计8与A/D转换器9相连，A/D转换器9的输出端与控制器10的输入端相连，控制器10的输出端通过局域网与路由器11相连，路由器11分别与PC端12和工作人员的移动终端13双向通讯。
进一步地，所述支撑杆2上具有波纹伸缩节，可以降低因阀锥6与阀座碰撞产生的振动对其他隔膜泵其他部件的影响。
进一步地，所述橡胶圈4采用耐磨材质的橡胶圈，并贴壁安装在阀芯5与单向阀架7接触的靠近阀锥6的那一面，填补阀芯5与单向阀7的空隙。当阀门打开，阀芯5向上运动，橡胶圈4可防止流体进入单向阀架7内，影响弹簧3的正常工作，橡胶圈4还可以起缓冲作用，防止剧烈震动使阀锥6与单向阀架7损坏。
进一步地，所述加速度计8采用采用PCB-356A26，通过磁铁或粘贴安装在阀芯5顶部，即加速度计8单向阀架7的内部，阀芯5是与阀锥6相连的，且属于同种材质，加速度计8采集到的加速度信息更为接近阀锥6本身的加速度信息，外界噪声干扰较低，进一步提高故障诊断的正确率。
进一步地，所述模数转换器9型号为ADS1246，是一种24位的高速模数转换器，数据输出速率高达2kSPS。
进一步地，所述的单向阀架7固定在支撑杆2中部，稳定性更好。
进一步地，所述控制器10为STM32F103，能够保证装置的高速运行与低功耗，完成系统所需的数据接收、数据打包发送。
进一步地，所述的移动终端13为手机或电脑，可以方便工作人员随身携带。
本实用新型的工作原理是：当隔膜泵工作于进料过程，单向阀本体的出口端压力变小，阀锥6在压力差的作用下打开，流体进入单向阀本体内并充满整个隔膜腔，流体与阀座阀芯5接触，在阀芯5向上运动，橡胶圈4可防止流体进入单向阀架7内，影响弹簧3的正常工作，橡胶圈4还可以起缓冲作用，防止剧烈震动使阀锥6与单向阀架7损坏；支撑杆2上的波纹伸缩节也可以降低因阀锥6与阀座碰撞产生的振动对其他隔膜泵其他部件的影响；当进料完毕，由于弹簧3的弹力使阀芯5下压，同时带动阀锥6下落，最后关闭阀门，在阀锥6与阀座碰撞时会产生振动，同时带动阀芯5振动。加速度计8实时检测采集到低高频信号，通过A/D转换器5转换为数字量信息，又通过已调试好的接口传输到控制器10，控制器10将数据存储转发，经局域网传输到无线路由器11，路由器11转发数据至PC端12，PC端12对接收到的加速度信息进行信号处理，然后判断单向阀是否故障，信号处理的方法可以采用常规的时频分析或SVM等模式识别（信号处理和判断单向阀是否有故障采用的是现有技术常用的技术手段，在此不再详细叙述），若出现故障特征，PC端12在显示器上显示并通过路由器11把故障信息发送到工作人员的移动终端，实现了隔膜泵单向阀的故障诊断与远程监测。
本实用新型通过对隔膜泵单向阀的振动信号进行实时监测，并且得到的振动信号最接近阀实际的振动信息，能够及时有效的发现单向阀的故障，并且及时的向工作人员发出报警信息，对工业生产的安全与经济效益具有重要的意义。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (8)
1.一种隔膜泵单向阀的故障诊断及远程监测系统，其特征在于：包括单向阀本体和检测装置；
所述的单向阀本体包括单向阀外套（1）、支撑杆（2）、弹簧（3）、橡胶圈（4）、阀芯（5）、阀锥（6）、单向阀架（7）；支撑杆（2）固定在单向阀外套（1）的内壁的两端，单向阀架（7）固定在支撑杆（2）上，阀芯（5）上端伸入单向阀架（7）内，下端与阀锥（6）顶部固定连接，弹簧（3）上端与单向阀架（7）顶部连接，下端与阀芯（5）顶部连接，阀芯（5）和单向阀架（7）的外接触面套有橡胶圈（4）；
所述的检测装置包括加速度计（8）、A/D转换器（9）、控制器（10）、路由器（11）、PC端（12）、移动终端（13）；所述加速度计（8）安装在单向阀架（7）内的阀芯（5）上，加速度计（8）与A/D转换器（9）相连，A/D转换器（9）的输出端与控制器（10）的输入端相连，控制器（10）的输出端通过局域网与路由器（11）相连，路由器（11）分别与PC端（12）和工作人员的移动终端（13）双向通讯。
2.根据权利要求1所述的一种隔膜泵单向阀的故障诊断及远程监测系统，其特征在于：所述支撑杆（2）上具有波纹伸缩节。
3.根据权利要求1所述的一种隔膜泵单向阀的故障诊断及远程监测系统，其特征在于：所述橡胶圈（4）采用耐磨材质的橡胶圈，并贴壁安装在阀芯（5）与单向阀架（7）接触的靠近阀锥（6）的那一面，填补阀芯（5）与单向阀架（7）的空隙。
4.根据权利要求1所述的一种隔膜泵单向阀的故障诊断及远程监测系统，其特征在于：所述加速度计（8）采用采用PCB-356A26，通过磁铁或粘贴安装在阀芯（5）顶部。
5.根据权利要求1所述的一种隔膜泵单向阀的故障诊断及远程监测系统，其特征在于：所述A/D转换器（9）型号为ADS1246，是一种24位的高速模数转换器，数据输出速率高达2kSPS。
6.根据权利要求1所述的一种隔膜泵单向阀的故障诊断及远程监测系统，其特征在于：所述的单向阀架（7）固定在支撑杆（2）中部。
7.根据权利要求1所述的一种隔膜泵单向阀的故障诊断及远程监测系统，其特征在于：所述控制器10为STM32F103。
8.根据权利要求1所述的一种隔膜泵单向阀的故障诊断及远程监测系统，其特征在于：所述的移动终端（13）为手机或电脑。
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Cited By (1)
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| CN114544162A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-05-27 | 浙江工业大学 | 一种数字阀岛故障诊断方法 |
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2019
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