[发明专利]用于在旋转机械中隔离频率的方法和系统

说明书

技术领域

本申请一般地涉及旋转机械，并且更特别地，涉及用于在旋转机械中隔离频率的方法和系统。

背景技术

至少一些公知的旋转机械包括一个或多个驱动负载的驱动轴。在操作期间，诸如齿轮或用于支撑该旋转驱动轴的至少一个轴承的机械构件可能形成裂纹或缺陷。随着时间推移，用“坏”构件连续操作可能导致构件失效，其可能导致性能下降和/或损坏机械。为了有利于防止损坏机械，通常对此类构件进行监视，以检测可指示构件失效或构件损坏的性能问题。

至少一些公知的轴承监视系统对诸如振动信号的收到的信号执行包络算法。更具体而言，此类算法使得能经由以载波频率传递冲击而识别轴承事件。冲击典型地存在于具有在载波频率下的能量和与期望的轴承频率对应的边频带的频谱中。包络过程解调信号，从而形成具有在期望的轴承频率的能量的频谱。此类方法对于以恒定速度旋转的机械而言通常更可靠。相反，如果机械速度变化，则与速度直接关联的轴承频率也变化，这通常造成频谱的“拖尾效应”或模糊。此类拖尾效应遮蔽了所关心的频率并且使得即使并非不可能也难以识别轴承事件。此外，变化的速度可能导致能量存在于频谱中不希望的频率接收器(frequency bin)中。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种在包括至少一个传感器的旋转机械中隔离频率的方法，该方法包括从该至少一个传感器接收包括至少一个频率的传感器信号，将该传感器信号转换为数字振动信号，并修改该振动信号以生成包络信号。同步地对该包络信号进行过采样(oversample)以生成同步包络信号，并且将同步包络信号变换为频谱以隔离频率。

在另一实施例中，提供了一种监视系统，该监视系统包括包含至少一个旋转构件的机械、配置成检测该至少一个旋转构件的频率的至少一个传感器、配置成存储从该至少一个传感器接收的数据的存储器、以及处理器。该处理器被编程以从该至少一个传感器接收包括至少一个频率的信号，将所接收的信号转换为数字振动信号，并修改该振动信号以生成包络信号。处理器被进一步编程以同步地对包络信号进行过采样以生成同步包络信号，并且将该同步包络信号变换成频谱以隔离该至少一个频率。

在另一实施例中，提供了一种分析系统，其包括配置成存储从至少一个传感器和处理器接收的数据的存储器。该处理器被编程以从该至少一个传感器接收包括至少一个频率的信号，将所接收的信号转换为数字振动信号，并修改该振动信号以生成包络信号。处理器被进一步编程以同步地对包络信号进行过采样以生成同步包络信号，并且将该同步包络信号变换成频谱以隔离该至少一个频率。

附图说明

图1是示例性监视系统的框图。

图2是可与图1所示的监视系统一起使用的示例性轴承分析系统的框图。

图3是用来用于从使用图2所示的轴承分析系统收集的数据隔离频率的示例性方法的流程图。

零部件清单

100  示例性监视系统

101  机械

102  驱动轴

104  负载

106  轴承

108  支撑结构

110  振动传感器

112  速度传感器

114  信号处理系统

202  处理器

204  显示器

206  存储器

208  通信接口

300  方法

301  从至少一个传感器接收具有至少一个频率的传感器信号

302  将传感器信号转换为数字振动信号

304  将振动信号存储在存储器中

306  对振动信号进行包络处理

308  减小包络信号的带宽

310  过滤包络信号

312  从速度传感器接收信号

314  生成用于包络信号的时间戳

316  同步地对包络信号进行再采样

318  减小同步包络信号的带宽

320  收集期望转数数据

322  将同步包络信号转换成频谱

324  获得缺陷频率信息

326  显示缺陷频率

具体实施方式