CN210721055U - 便携式诊断装置和用于工艺生产设备的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及便携式诊断装置和用于工艺生产设备的系统。便携式诊断装置(1)用于诊断工艺生产设备的引导工艺流体的调节装置(3)如调节阀，包括用于获知调节装置专属标识符的识别机构(31)和用于非接触获知调节装置声发射的至少一个声学传感器装置(11,13)。

Description

便携式诊断装置和用于工艺生产设备的系统

技术领域

本实用新型涉及用于诊断引导工艺流体的调节装置如调节阀的便携式装置。调节装置被用在工艺生产设备如发电厂、食品加工设备、化工设备如石化设备等中。调节装置如调节阀例如紧急关断阀在工艺生产设备中用于如与质量流或流体压力相关地调节或中断工艺流体的流动。本实用新型也涉及用于诊断工艺生产设备的发出声发射的引导工艺流体的调节装置如调节阀的状态的方法。

背景技术

在工艺生产中知道了用于分析在调节装置处的声发射的装置和方法。例如DE102008010853A1描述了一种工艺生产设备，其设备部件如调节阀借助声发射获知被监测。当在某设备中发现超出阈值的声发射时，发出报警信号并且在具有屏幕监测的设备控制单元内向监测技工显示可能出故障的设备部件的监测图像。由 DE102008010853A1公开的系统容许在大型工艺生产设备中还能在设备控制单元中对危险状况如工艺流体的爆炸或流出快速作出反应。但已经被证明不利的是，根据 DE102008010853A1的系统仅改善对危险情况作出反应的可能性而没有预防其出现。

DE102012016295A1描述了用于确定在调节装置处的泄漏流通量的装置和方法，其适于预防故障地维修。在已知的装置中，该调节装置的位置调节器配备有用于获知调节装置的结构噪声的传感器和用于获知气压调节压力的压力传感器。基于预定的阀位以及调节压力测量值和结构噪声测量值，该已知的装置可借助参考值确定在调节阀上是否存在内部泄漏、还有泄漏流通量。已知的装置深受喜爱，因为它以比较低的传感器技术成本容许很可靠地获得与在调节阀处存在泄漏和甚至泄漏程度相关的信息。这允许工艺生产设备的运行者在保证尽量高的设备安全性情况下在由磨损导致泄漏的调节阀上仅在实际需要这样做时采取维修工作。因为在用DE102012016295A1所述的位置调节器积极经历情况下看到期望，故在其它调节装置情况下也基于简单的声学传感器发现泄漏并且能确定其严重程度，即使调节装置尚未配备有结构噪声传感器和相应信号处理电子装置。

US5,650,943A公开了一种用于尤其与阀泄漏相关地声学检测阀系统的诊断装置。诊断装置包括带有可连接至工艺生产设备的调节阀的结构噪声传感器的计算机，以获知其发出结构噪声。在计算机上可以针对调节阀的不同工作状况存储参考结构噪声测量值，维修技工可以将测定的实际声发射值与所述参考结构噪声测量值相比较以便推断出在阀上的状态和尤其是或许有的泄漏。如US5,650,943A所述的诊断装置虽然原则上允许维修技工依据结构噪声测量值能说明调节阀泄漏状态而调节阀本身不具有声学传感器。但事实表明，如US5,650,943A所述的诊断装置的操纵十分复杂并因此操作易出错。此外，所述已知的诊断装置被证明不适于如下调节阀的维修，其不太容易接近，比如因为其安置在工艺生产设备中。

实用新型内容

本实用新型的任务是克服现有技术的问题并且尤其提供一种诊断装置，可借此并依据声音测量来说明调节装置状态、尤其是调节阀泄漏状态，其中尤其应该保证诊断装置的简单操纵。

据此，规定了一种用于诊断工艺生产设备如化工设备、食品加工设备、发电厂等的引导工艺流体的调节装置如调节阀的便携式装置，其包括用于获知调节装置特有标记的识别机构以及用于非接触获知调节装置的声发射的声音传感器装置。该便携式装置优选具有低于5公斤、尤其是低于1公斤、最好低于500克的重量，因此可以手持携带。不太优选的是该装置也可以按照如下意义是便携的，即它通过仅手动施加的力而位置可变，例如借助滚轮。术语“便携的”尤其是指个人不用太用力地应该能够尤其在工艺生产设备内运送该诊断装置，以便将便携式诊断装置从一个引导工艺流体的调节装置运送至相同类型的或不同类型的引导工艺流体的调节装置。借助便携式诊断装置的诊断尤其可以涉及到与在引导工艺流体的调节装置上、尤其在节流该工艺流体流动的工艺过程调节装置上的可能有的与磨损相关的泄漏流量相关的维修状况或安全检查状况。利用所述便携式诊断装置，尤其应该能评估调节阀如调节阀和/或控制阀或紧急关断阀。

作为用于非接触获知调节装置声发射的声音传感器装置，例如可以设置光学传感器如振动计例如激光-多普勒振动计，或者具有足够高分辨率和高频的图像采集功能的照相机，尤其用来在可听频谱和/或超声频谱内的光学声音获知。用于非接触获知调节装置声发射的声音传感器装置可以替代地或附加地也在声学方面配备有例如定向麦克风等，以接收尤其在可听频谱和/或超声频谱内的空气噪声。当声音传感器装置不仅具有用于获知空气噪声的声学传感器、也具有用于获知调节装置的结构噪声的光学传感器时，可保证很精确地获知调节装置声发射。

该识别机构允许本实用新型的便携式诊断装置确定关于许多可能调节装置中的哪个单个调节装置要执行诊断。由此，本实用新型的装置可以将所识别的调节装置的由诊断装置的声音传感器装置获知的声发射直接或间接关联于所识别的调节装置的声发射参考值。该声发射参考值例如可以是所识别的具体调节装置的在先测定的声发射值，或者是与具有与所识别的具体调节装置一样的结构的调节装置相关的标准值。显然也可以考虑其它参考值作为声发射参考值用于诊断。

在本实用新型的便携式装置中设置的用于获知调节装置特有标记的识别机构可以依据调节装置特有标识符给每个调节装置配属一个标记，据此可以区分开单个调节装置。例如，制造商的每个单个调节装置、调节装置使用者的每个单独调节装置或在调节装置使用者的一台工艺生产设备如单独发电厂内的每个单个调节装置可以配属有标记，据此可以将单个调节装置与制造商、使用者或设备的所有其它调节装置区分开。

引导工艺流体的调节装置的诊断尤其涉及确定调节装置的可能的出错状态或缺陷。尤其应该确定在待诊断的调节装置上是否发生泄漏或空穴化，或者调节装置是否可以发现指明调节装置可能不久出事的磨损现象。

待识别的调节装置的标记例如可以是调节装置的识别编号，其例如由其制造商配属给该调节装置，比如在生产期间，或由调节装置的使用者配属于该调节装置，比如在其购买或安装到设备中时。调节装置的标记例如能以阿拉伯数字或两维条形码或三维条形码的形式可看到地实体布置在例如该调节装置的外表面如徽章上，以便被光学传感器如照相机采集。个别调节装置的序列号最好能作为其标记。也可以想到，使用便携式诊断装置的维修人员在调节装置上读取待识别的调节装置的标记并且通过便携式装置的用户接口如作为识别机构的诊断装置的键盘输入。

在本实用新型的一个优选实施方式中，该声音传感器装置具有用于获知调节装置的空气噪声的声学传感器如麦克风和/或用于获知调节装置的结构噪声的光学传感器如摄像机。光学传感器可以包括激光干涉仪且尤其是激光-多普勒振动计，其包括激光发射单元且最好是红色氦氖激光器和激光接收单元如光电管。为了将声音传感器装置以振动防护的方式对准(被动阻尼或主动阻尼)该调节装置，该诊断装置可以配备有三脚架或者可安装在支座上。通过这种方式可以避免例如由使用者的手抖引起的测量误差。

在本实用新型的一个优选实施方式中，便携式诊断装置包括通讯机构如无线电通讯机构或者光学通讯机构用于提供与发出声发射的调节装置和/或远程计算机系统如服务器、数据库或操控台的通讯连接。因为诊断装置配备有通讯机构，故该诊断装置可以接收和/或发出调节装置专属信息如测量信息、参考信息等。例如这样的便携式诊断装置用无线电通讯机构向服务器发送所获知的调节装置声发射、调节装置标记和或许其它的调节装置专属测量值，以便其依据由便携式装置传输的信息和存在于服务器上的参考值能执行涉及所识别的调节装置的诊断。服务器随后可以通过通讯机构向诊断装置通报诊断结果。

在本实用新型的一个优选改进方案中，该通讯机构具有用于提供与调节装置电子设备如发出声发射的调节装置的位置调节器的通讯连接的近程通讯机构。该近程通讯机构例如可以是用于借助蓝牙、NFC、无线HART、WLAN等的近场通讯的无线电通讯机构。替代地或附加地，近程通讯机构可以是用于借助红外线、可见光、紫外线等的近场通讯的光学通讯机构。

该近程通讯机构例如可以设计用于从位置调节器的调节装置电子设备接收测量值。为此，例如便携式诊断装置可以包括作为近程通讯机构的光学照相机，其中该调节装置专属测量值在调节装置的光学显示器(例如LCD显示屏)上被显示，例如以用于由维修人员读取的阿拉伯字母和数字形式和/或以动态QR码(两维条形码)形式，即以机读形式。这样的呈在调节装置的显示器上被显示的QR码形式的信息可以是至少一个当前的和/或过往的调节装置(例如阀)工作状态和/或环境测量值。环境测量值例如可以是靠近调节装置的设备温度。调节装置的工作状态例如可以是涉及由调节装置引导的工艺流体的压力测量值和/或温度测量值。近程通讯机构最好是无线的。如果调节装置是调节阀，则调节装置专属工作状态例如可以是其阀位如打开位置、关闭位置或半开位置。

在本实用新型的一个优选改进方案中，该识别机构设立用于从调节装置电子设备借助近程通讯机构接收调节装置的标记。例如该近程通讯机构可以为此以用于近场通讯的NFC无线电通讯机构的形式实现，其通过与调节装置的无线电收发机的通讯获得该标记。在一个尤其优选的实施方式中，所提出的近程通讯机构只能设置用于接收调节装置的标记。或者，调节装置的标记也可以借助光学近程通讯机构例如照相机或条形码扫描仪通过标记读取从调节装置的显示器如LCD显示屏中接收。

在本实用新型的可与先前实施方式组合的另一个优选实施方式中，诊断装置包括适合传递信号地与所述至少一个声音传感器装置相连的用于处理声发射测量值的数据处理电子装置和用于存储至少该调节装置的标记的数据存储器，其中尤其该数据处理电子装置设立用于执行声发射测量值的信号分析如频率分析，尤其是用于确定与频率相关的声音强度的快速傅里叶变换。通过将这样所确定的与频率相关的声音强度与预定的参考频谱相比较，可以可靠识别出阀锥损伤和/或超出危险的空穴化。

在本实用新型的一个优选改进方案中，该数据处理电子装置设立用于借助近程通讯机构从调节装置电子设备接收例如涉及调节装置类型(如紧急关闭阀、调节阀等)、调节装置设计(构型、尺寸、配备等)或涉及由调节装置引导的工艺流体(例如介质类型、温度、压力)的调节装置专属特征值。尤其是，该数据处理电子装置设立用于给该数据存储器提供所接收的调节装置专属特征值。该数据处理电子装置例如可以是微控制器、微处理器等，其被安装在该便携式诊断装置中。硬盘、闪存器等可用作数据存储器。显然，调节装置专属特征值与调节装置的在其调节功能期间的状态等无关。特征值可以就此也被称为调节装置的静态值。

在本实用新型的可以与在先方案组合的另一个优选改进方案中，该数据处理电子装置设立用于借助该近程通讯机构从调节装置电子设备接收调节装置专属测量值例如实际输入压力、实际输出压力、实际温度、实际流速、实际压差等。尤其是，数据处理电子装置可以设立用于给数据存储器提供所接收到的调节装置专属测量值。

当该诊断装置具有设立用于借助近程通讯机构从待诊断的调节装置的调节装置电子设备接收调节装置专属特征值和/或测量值的数据处理电子装置时，在利用常见的调节装置的现有存储器的情况下可以通过简单方式由便携式诊断装置获知存储在那里的表征该调节装置和/或其状态的特征值和/或测量值，以在诊断中考虑它。作为调节装置专属特征值，例如可以在调节装置的调节装置电子设备如存储器中存储声发射参考值。

在本实用新型的一个优选改进方案中，该诊断装置的数据处理电子装置设计用于依据调节装置专属测量值和调节装置专属特征值确定工艺流体流过调节装置的实际流通量值。例如可以基于涉及流通横截面或涉及阀芯和阀座的所存储的特征值和/或基于实际输入压力和实际输出压力和/或涉及工艺流体材料性能的特征值由数据处理电子装置在考虑调节阀开启状态的情况下确定实际流通量值。这种通过诊断装置确定实际流通量值尤其可能在待诊断的调节装置具有相对简单的结构且虽然具备传感器但不具备调节装置自身的数据处理电子设备或诊断电子设备时是有利的。

在本实用新型的一个优选实施方式中，该诊断装置的通讯机构替代地或附加地具有最好用于移动无线电通讯的远程通讯机构且尤其是无线电通讯机构，其例如设计用于根据UMTS、GSM、LTE等的无线电通讯，以提供与远程计算机系统如服务器或操控台的通讯连接。借助这样的远程通讯机构，该诊断装置例如可以将诊断结果通报给操控台或者可从远程计算机系统执行诊断功能，或者从远程计算机系统调用例如涉及所识别的调节装置的声发射的参考值。

在本实用新型的一个优选改进方案中，该数据处理电子装置设立用于借助远程通讯机构向远程计算机系统通报调节装置标记并且从远程计算机系统、尤其从计算机系统的数据库接收调节装置专属特征值、调节装置专属的分析例程、调节装置专属的环境条件、调节装置专属分析例程、调节装置专属分析结果和/或调节装置状态信息。远程计算机系统例如可以通过所谓的云系统实现。以云系统形式实现的远程计算机系统可以设计用于基于调节装置的标记和由诊断装置获知的调节装置声发射以及或许其它的调节装置专属特征值和/或测量值执行涉及调节装置的诊断功能。

在本实用新型的可与先前实施方式组合的另一个实施方式中，便携式诊断装置包括显示器如光学显示器或声学显示器，用于显示调节装置状态信息，其中该装置的显示器最好设计用于输出光学报警信号和/或声学报警信号。具有这种光学显示器或声学显示器的诊断装置尤其在其调节装置由维修人员用诊断装置检测的工艺生产设备不具有或至少部分不具有自身的显示器时是有利的。便携式诊断装置最好包括移动电话且尤其是智能手机，或者由这样的移动电话且尤其是智能手机构成，并且利用移动电话且尤其是智能手机的现有的传感器硬件、显示器硬件、输入硬件、数据处理硬件和/或数据存储器硬件。

在一个替代的优选实施方式中，便携式诊断装置可以至少部分通过移动电话且尤其是智能手机的硬件构成。因此，例如该诊断装置能以套件形式实现，其包括智能手机和传感器模块，传感器模块适于传输信号地连接至智能手机并且形成声音传感器装置用于非接触地获知调节装置声发射。

本实用新型也涉及一种用于工艺生产设备如化工设备、食品加工设备、发电厂等的系统，其包括引导工艺流体流动的调节装置如调节阀，其中该调节装置具有标识符如RFID标签、条形码、徽章、网址码等，其表示调节装置特有标记。本实用新型的系统还包括如上所述的便携式诊断装置。借助便携式诊断装置的调节装置特有标记的获知例如可以如此进行，调节装置以光学方式或通过无线电将其标记提供给诊断装置，或者维修人员通过用户接口将调节装置特有标记输入到便携式诊断装置中。

本实用新型系统的一个优选实施方式还包括远程计算机系统如服务器或操控台，其中该远程计算机系统具有数据库，其含有调节装置专属参考值、调节装置专属特征参数和/或调节装置专属分析例程用于诊断。尤其是，该远程计算机系统可以设立用于执行由便携式装置通过声音传感器装置非接触获得的声发射值的信号分析比如频率分析，尤其是用于确定与频率相关的声音强度的快速傅里叶变换。通过远程计算机系统设立用于声发射值的信号分析，分析计算或分析例程能借助极其高效的数据处理电子装置进行，其无法或只能很费力地安装在便携式装置中。

在本实用新型系统的一个优选实施方式中，调节装置包括用于与便携式装置通讯的近程通讯机构，它尤其设立用于提供调节装置的标识符给便携式装置。

在可与先前系统组合的本实用新型系统的另一个优选实施方式中，调节装置具有调节装置电子设备，其具有用于调节装置专属特征值、调节装置专属测量值和/或调节装置专属参考值的数据存储器。在此，该调节装置的近程通讯机构可设立用于向诊断装置通知调节装置专属特征值、调节装置专属测量值和/或调节装置专属参考值。在此优选系统中，调节装置专属信息被存储在调节装置的通常本来就有的数据存储器上，无需存储在远程计算机系统的数据库中。

在本实用新型系统的可与先前实施方式组合的另一个优选实施方式中，诊断装置具有用于获知结构噪声的光学传感器，且该调节装置具有标记，借此可以使便携式诊断装置对准调节装置以光学获知结构噪声。此外，该系统可以具有用于位置固定地定位该便携式诊断装置以便光学获知结构噪声的支座和/或三脚架。通过这种方式，可以简单改善光学结构噪声的测知质量。

本实用新型还涉及一种用于诊断工艺生产设备如化工设备、食品加工设备、发电厂等的发出声发射的引导工艺流体的调节装置如调节阀的状态的方法。在本实用新型的诊断方法中，尤其采用可以尤其如上所述地构成的用于诊断引导工艺流体的调节装置的便携式装置。在本实用新型的诊断方法中，借助便携式诊断装置获知调节装置特有标记并且通过便携式诊断装置的至少一个声音传感器装置以光学和/或声学方式非接触获知调节装置的实际声发射值。

在本实用新型的诊断方法在一个优选实施方式中，还提供与调节装置相关的调节装置专属参考声发射值并且将实际声发射值与参考声发射值相比较，以便确定调节装置专属状态信息如诊断结果。此时尤其可以执行实际声发射值的信号分析，例如借助最好用于确定与频率相关的表征声音强度的快速傅里叶变换，其中尤其进行所确定的与频率相关的表征声音强度与至少一个参考声发射频谱相比较，以确定调节装置专属状态信息比如阀锥损伤和/或超出危险空穴化。在更简单的本实用新型方法中，可以将一个实际声发射值或多个实际声发射值与声发射极限值相比较，其中在高于极限值 (或低于极限值)时推断出在调节装置上存在故障比如堵塞、泄漏或过高空穴化。

在本实用新型的诊断方法的一个优选实施方式中，在便携式诊断装置和该调节装置的调节装置电子设备之间建立近场通讯连接。此时尤其可以从调节装置电子设备经由便携式诊断装置的近场通讯连接将调节装置的标记通知该便携式诊断装置。作为近场通讯连接，尤其可以建立在便携式诊断装置与该调节装置的调节装置电子设备之间的无线电连接或光学通讯连接。近场通讯连接可以是单向的(尤其从调节装置电子设备到便携式诊断装置)或者双向的。

在本实用新型的诊断方法的一个优选改进方案中，从调节装置借助近场通讯连接向便携式诊断装置通报调节装置专属特征值、调节装置专属测量值和/或调节装置专属参考值。用便携式诊断装置借助近场通讯连接从调节装置电子设备所通报的调节装置专属测量值尤其可以是实时的和/或带有时戳的实际测量值，例如实际输入压力和/ 或实际输出压力，其中以光学和/或声学方式所获知的、由便携式诊断装置的声音传感器装置非接触获得的实际声发射值最好在时间上优选对应于一个或多个相应的调节装置专属测量值。当使用时戳时，在调节装置专属测量值传输之前可以执行便携式诊断装置和调节装置电子设备的时间校准或时戳同步化。

在本实用新型的诊断方法的可与先前的实施方式组合的一个优选实施方式中，在便携式诊断装置与远程计算机系统之间建立远程通讯连接且尤其是无线电连接。该远程计算机系统例如可以是服务器或操控台。在此，尤其可以从便携式诊断装置和远程计算机系统借助远程通讯连接通知该调节装置的标记。此外，或许可以从便携式诊断装置借助远程通讯连接向远程计算机系统通知调节装置专属特征值、调节装置专属测量值和/或调节装置专属的实际声发射值。通过这种方式，远程计算机系统可以被用于执行比较复杂的计算以诊断待诊断的调节装置，从而产生并指明调节装置专属状态信息如诊断结果。

在一个优选改进方案中，借助远程通讯连接从该远程计算机系统向该便携式诊断装置通知调节装置专属特征值、调节装置专属参考值和/或调节装置专属的状态信息如诊断结果。

在第一优选实施方式中，该便携式诊断装置配备有相对简单的数据处理电子装置，其将实际声发射值和调节装置标记以及或许其它的调节装置专属特征值和/或调节装置专属测量值通知该远程计算机系统，以便该远程计算机系统能制定诊断结果。在一个替代实施方式中，该便携式诊断装置可以依据调节装置专属特征值从远程计算机系统获得调节装置专属诊断例程、调节装置专属参考值和/或调节装置专属特征值，从而可利用该便携式诊断装置执行诊断例程(最好是所传输的)。该便携式诊断装置随后可以向远程计算机系统通知该诊断结果。此优选实施方式尤其适于维修人员可以借助便携式诊断装置快速制定诊断结果，以便将其例如及时通知操控台。

在本实用新型方法的一个优选实施方式中，用便携式诊断装置或远程计算机系统执行实际声发射值与参考声发射值的比较。尤其执行实际声发射值的信号分析、尤其是最好用于确定与频率相关的表征声音强度的快速傅里叶变换，其中尤其执行所确定的与频率相关的表征声音强度与至少一个所存储的参考频谱的比较以确定调节装置专属状态信息如阀锥损伤和/或超出危险空穴化。

在本实用新型的另一个优选实施方式中，利用本实用新型的诊断方法借助便携式诊断装置的最好是光学的显示器输出调节装置专属状态数据，尤其是以图形和/或文字的形式，和/或其中可以借助该便携式诊断装置的显示器输出光学的和/或声学的报警信号。借助报警信号，尤其可以快速地使维修人员清楚了解所识别的且待诊断的调节装置的主要的或即将来临的故障状态或损伤状态，从而可以直接做出反应。

显然，根据本实用新型的便携式装置和/或根据本实用新型的系统可以设立用于执行根据本实用新型诊断方法的功能。还清楚的是，本实用新型的诊断方法可以设计用于根据本实用新型便携式诊断装置或本实用新型系统的功能工作。

可以从标准教科书“数字和模拟消息传输系统的信号传输基础”(Lück,第2-4章)中获得频率分析方法。

假如由该便携式诊断装置或由该诊断方法确定高于或低于一个极限值，则例如扬声器和/或信号LED可以用作声学或光学报警显示。在高于或低于一个或多个极限值的情况下，可以输出涉及已超出一个极限值的实际值的特定诊断信息。

附图说明

通过以下结合附图对优选实施方式的说明来描述本实用新型的其它性能、优点和特征，其中：

图1是具有本实用新型的便携式诊断装置的本实用新型诊断系统的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据本实用新型的用于诊断工艺生产设备的引导工艺流体的调节阀3的便携式装置1。便携式诊断装置1作为主要组成部分地包括识别机构31和两个声音传感器装置11、13。便携式装置1包括声音传感器装置，其所具有的声学传感器11能以例如用于获得空气噪声5的麦克风形式实现。便携式装置1包括声音传感器装置，其被设计成例如用于获知调节阀3的结构噪声的光学传感器13的激光干涉仪。

在根据图1的所提出的优选实施方式中，光学传感器13包括激光-多普勒振动计，作为激光传感器单元的红色氦氖激光器和呈光电管形式的激光接收单元。激光发射单元对准调节阀3的壳体发出红色激光辐射并且激光接收单元接收该红色激光的由调节阀3的壳体反射的光。激光-多普勒振动计测知由调节阀3的振动壳体所反射的激光的渡越时间变化。依据渡越时间变化，可以通过诊断装置求出调节阀壳体振动的振幅和频率。为了保证尽量无误的光学结构噪声测量，便携式诊断装置1和/或其光学传感器例如可以借助主动阻尼的或被动阻尼的三脚架被位置固定地定位。替代地或附加地，光学传感器可以对准调节阀3的规定参考位置。预定参考位置的使用简化了实际振动测量值与参考振动测量值的比较。

便携式诊断装置1包括通讯机构21，其具有用于提供与调节阀3的调节装置电子设备43的近场通讯连接41的近程通讯机构23。近场通讯机构23例如可以设计用于借助蓝牙或WLAN来传输数据。借助红外光的光学近程通讯也可以由替代的近程通讯机构23 使用。另外，便携式诊断装置1包括通讯装置21，其具有用于与例如包括服务器和数据库的远程计算机系统53移动无线电通讯的远程通讯机构25。

调节阀3具有标记以识别其身份。借助调节阀3的标记，它可以至少与一台工艺生产设备的所有其它调节阀或调节装置区分开。也可以想到调节阀3具有标记，可借此区分开所有结构相同的阀。当一台工艺生产设备具有不同的调节装置或者调节装置制造商制造不同的调节装置，则一个具体的调节装置的标记也可以是这样的，即个别调节装置具有标记以与任何其它调节装置区分开。该调节阀的标记例如可以被存储在调节阀3的调节装置电子设备34中。替代地或附加地，调节阀3的标记可以被存到调节阀的标识符33例如RFID标签或徽章中。便携式诊断装置1具备用于例如从标识符33获知调节装置特有标记的识别机构。

远程计算机系统53和/或诊断装置1可以具有用于处理声发射测量值的数据处理电子装置和/或用于存储至少该调节装置的标记的数据存储器。该数据处理电子装置设立用于执行声发射测量值的信号分析。该信号分析例如能设计成用于确定与频率相关的声音强度的快速傅里叶变换形式。

根据图1的便携式诊断装置1的数据处理电子装置设立用于借助近程通讯机构23从调节装置电子设备43中接收涉及实际输入压力、实际输出压力、实际温度等的调节装置专属测量值。该数据处理电子装置可以调用例如涉及调节装置类型、调节装置或由调节装置引导的工艺流体的设计的调节装置专属特征值。该数据处理电子装置例如可以设立用于给便携式诊断装置1的数据存储器提供由调节装置电子装置43接收的调节装置专属特征值。基于调节装置专属测量值和调节装置专属特征值如工艺流体密度、工艺流体温度、调节阀通道形状，诊断装置1的数据处理电子装置可以确定流过调节装置的实际流通量值。便携式诊断装置1可以将实际流通量值与调节阀3的测定的光学和/或声学声发射相比较。

远程计算机系统例如可以是服务器或工艺设备操控台。便携式诊断装置尤其可以设计用于借助远程通讯机构如无线电通讯机构给远程计算机系统53通报被便携式诊断装置1分析的个别调节阀3的标记，并且响应于将调节阀标记通报给远程计算机系统地从该远程计算机系统且尤其是计算机系统53的数据库接收涉及到具体调节阀的特征值、环境条件、分析例程、分析结果和/或调节装置状态信息。

根据系统的实施方式，远程计算机系统53可以设计用于存储涉及一组同类的调节装置的特征值，其可以由便携式诊断装置1调用以用在诊断例程中。涉及一组相同的调节装置的分析例程或诊断例程也可以存在于远程计算机系统53中，以便根据需要由便携式诊断装置1请求。当远程计算机系统53作为诊断装置1用服务器设立用于执行所述诊断或分析时，便携式诊断装置1可以自身获知实际测量值或者从具体调节装置(尤其是调节阀)获得，并将其与(测量值所涉及的)个别调节装置的标记一起通报给远程计算机系统53。远程计算机系统53于是可在诊断例程中考虑所述数据且仅将诊断结果回报给诊断装置1。分析结果可以由诊断装置显示和/或进一步传输给调节阀3的电子设备43，以便在那里归档所述结果。根据自远程计算机系统53侧面执行的分析的类型，诊断装置1可自服务器被通报专属调节装置状态信息例如指明即将面临的缺陷。

为了显示理论值、实际测量值、状态信息等，诊断装置1具备光学显示器15以及或许声学显示器17。声学显示器17例如可以设立用于通过声音信号的显示向便携式诊断装置1的使用者通知启动、执行并完成诊断装置1与调节装置的通讯，或者因为故障而无法执行所述通讯。声学显示器17也非常好地适用于再现调节装置状态信息，例如做法是当该调节装置或调节阀3能完全运转、即将面临故障或甚至存在故障时输出专属声音信号。光学显示器15可以输出与以上通过声学显示器17所示的相同的信息。此外可借助光学显示器15向使用者显示数字测量值或理论值并显示该调节装置的具体工作状态信息。

便携式装置与远程计算机系统53的通讯例如可被用来自远程计算机系统53向在图1中以调节阀形式被示出的、但也完全可以是其它类型的调节装置的个别调节装置的标记通知与所识别的调节装置相关的专属参考值。例如涉及调节装置声发射的极限值例如可以针对一组相同的调节装置被存储在远程计算机系统53的例如可设计成所谓的云存储器的数据存储器上。该极限值可以由便携式诊断装置1根据已识别的待诊断的个别调节装置来单独调用。

便携式诊断装置1可以由工人带至工艺生产设备的调节装置，在这里借助便携式诊断装置的声学传感器或光学传感器11、13测量调节装置的声发射。在调节装置现场诊断范围内，便携式诊断装置1也获知其声发射的调节装置的标记。基于调节装置的标记，便携式诊断装置于是在远程计算机系统53中查明例如呈同测量声音值相比较的声级极限值形式的调节装置专属特征值，以便依据所述比较结果由便携式诊断装置确定调节装置是否完美无瑕地发挥功能、预期有故障或已经出现故障。如上所述，被用于实际测量值和参考声音值比较的诊断例程可以被存在便携式诊断装置1的数据存储器中。或者，诊断例程如参考值可以作为对标记通报的反应首先从远程计算机系统53 被传输至便携式诊断装置1以便实行。

调节装置例如调节阀3的声发射值的借助便携式诊断装置1的测量和评估尤其可以被用于作为调节装置专属状态信息来识别是否存在阀锥损伤和/或在调节阀上超出危险的空穴化。

调节阀3的标记以及可能的其它信息例如可以通过调节阀3的显示屏被输出并且由便携式诊断装置的光学传感器获得。调节阀的显示屏例如LCD显示屏最好可以输出动态QR码(两维条形码或三维条形码)，其输出实际测量值的标记、一组归档的测量值、调节阀的当前工作状态、调节阀的多个过往工作状态、涉及调节阀3的环境测量值(噪音级、温度)。

在之前的说明、附图和权利要求书中公开的特征不仅可能单独地、也可能在任何组合中对于以各不同的实施方式实现本实用新型来说是有意义的。

附图标记列表

1 便携式诊断装置

3 调节阀

5 空气噪声

11 声学传感器

13 光学传感器

15 光学显示器

17 声学显示器

21 通讯机构

23 近程通讯机构

25 远程通讯机构

31 识别机构

33 标识符

41 近场通讯机构

43 调节装置电子设备

53 计算机系统

Claims (32)

1.一种便携式诊断装置(1)，用于诊断工艺生产设备的引导工艺流体的调节装置，其特征在于，该便携式装置包括：

用于获知调节装置特有标记的识别机构(31)；

用于非接触获知所述调节装置的声发射的至少一个声音传感器装置，该便携式诊断装置包括用于提供与发出声发射的调节装置和/或远程计算机系统(53)的通讯连接的通讯机构(21)。

2.根据权利要求1所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述声音传感器装置具有用于获知空气噪声(5)的声学传感器(11)和/或用于获知所述调节装置的结构噪声的光学传感器(13)。

3.根据权利要求1所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述通讯机构(21)具有用于借助蓝牙、NFC、无线HART、WLAN的近场通讯的近程通讯机构(23)和/或用于借助红外光、可见光、紫外光的近场通讯的光学通讯机构，以提供与发出声发射的调节装置的调节装置电子设备(43)近场通讯连接(41)。

4.根据权利要求3所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述识别机构(31)设立用于借助所述近程通讯机构(23)自所述调节装置电子设备(43)接收所述调节装置的标记。

5.根据权利要求1所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，该便携式诊断装置包括以适合传递信号方式连接至所述至少一个声音传感器装置的且用于处理声发射测量值的数据处理电子装置和用于存储至少所述调节装置的所述标记的数据存储器。

6.根据权利要求5所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述数据处理电子装置设立用于借助所述近程通讯机构(23)自所述一个调节装置电子设备(43)接收调节装置专属特征值。

7.根据权利要求5或6所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述数据处理电子装置设立用于借助所述近程通讯机构(23)自所述一个调节装置电子设备(43)接收调节装置专属测量值。

8.根据权利要求7所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述数据处理电子装置设立用于依据调节装置专属测量值和调节装置专属特征值确定流过所述调节装置的工艺流体的实际流通量值。

9.根据权利要求1所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述通讯机构(21)具有远程通讯机构(25)以提供与所述远程计算机系统(53)的远程通讯连接(51)。

10.根据权利要求9所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述数据处理电子装置设立用于借助所述远程通讯机构(25)向所述远程计算机系统(53)通知所述调节装置的标记并且从所述远程计算机系统(53)接收调节装置专属特征值、调节装置专属环境条件、调节装置专属分析例程、调节装置专属分析结果和/或调节装置状态信息。

11.根据权利要求1所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，该便携式诊断装置包括显示器，用于显示调节装置状态信息。

12.根据权利要求1所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述调节装置是调节阀(3)。

13.根据权利要求2所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述声学传感器(11)是麦克风。

14.根据权利要求2所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述光学传感器(13)是摄像机。

15.根据权利要求2所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述光学传感器包括激光干涉仪，其包括激光发射单元和激光接收单元。

16.根据权利要求2所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述光学传感器包括激光-多普勒振动计。

17.根据权利要求15所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述激光干涉仪包括红色氦氖激光器和光电管。

18.根据权利要求1所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述通讯机构(21)是无线电通讯机构。

19.根据权利要求1所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述远程计算机系统(53)示服务器数据库或操控台。

20.根据权利要求3所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述调节装置电子设备(43)是位置调节器。

21.根据权利要求5所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述数据处理电子装置设立用于执行频率分析。

22.根据权利要求5所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述数据处理电子装置设立用于执行快速傅里叶变换以确定与频率相关的声音强度。

23.根据权利要求6所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述数据处理电子装置设立用于借助所述近程通讯机构(23)自所述一个调节装置电子设备(43)接收调节装置专属特征值，涉及到调节装置类型、调节装置或由调节装置引导的工艺流体的设计。

24.根据权利要求6所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述数据处理电子装置设立用于给所述数据存储器提供所接收的调节装置专属特征值。

25.根据权利要求7所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述调节装置专属测量值是实际输入压力、实际输出压力。

26.根据权利要求10所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述数据处理电子装置设立用于借助所述远程通讯机构(25)向所述远程计算机系统(53)通知所述调节装置的标记并且从所述计算机系统(53)的数据库接收调节装置专属特征值、调节装置专属环境条件、调节装置专属分析例程、调节装置专属分析结果和/或调节装置状态信息。

27.根据权利要求11所述的便携式诊断装置(1)，其特征在于，所述显示器是光学显示器(15)或声学显示器(17)。

28.一种用于工艺生产设备的系统(100)，其特征在于，该系统包括引导工艺流体流动的调节装置，其中所述调节装置具有表示调节装置特有的标记的标识符(33)以及根据前述权利要求中任一项所述的便携式诊断装置(1)。

29.根据权利要求28所述的系统(100)，其特征在于，该系统还包括远程计算机系统(53)，其中所述远程计算机系统(53)具有数据库，该数据库包含有调节装置专属参考值、调节装置专属特征参数和/或调节装置专属诊断分析例程。

30.根据权利要求28或29所述的系统(100)，其特征在于，所述调节装置具有用于与所述便携式装置通讯的近程通讯机构。

31.根据权利要求30所述的系统(100)，其特征在于，所述调节装置具有带有用于调节装置专属特征值、调节装置专属测量值和/或调节装置专属参考值的数据存储器的调节装置电子设备(43)和所述调节装置的近程通讯机构，并且所述调节装置设立用于向所述便携式诊断装置(1)通知调节装置专属特征值、调节装置专属测量值和/或调节装置专属参考值。

32.根据权利要求28所述的系统(100)，其特征在于，所述便携式诊断装置(1)具有用于获知结构噪声的光学传感器(13)，并且所述调节装置具有借助其能将所述便携式诊断装置(1)对准所述调节装置以便光学获知结构噪声的标记。

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