[发明专利]气体离心机转速和摩擦功耗测量的分频方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体离心机转速和摩擦功耗测量的分频方法，具体而言，涉及适用于国产气体气体离心机转速和摩擦功耗测量过程中为了保证测量精度而确定分频的方法。

技术背景

目前，国内核燃料厂测量国产气体离心机的转速，通常是通过安装在气体离心机上的测速传感器，将离心机旋转产生的周期变化的特性转化为正弦波电信号，然后读取一定时间间隔T内周期信号的变化的次数N，计算出频率信号f=N/T=N*f_晶振/n_计数值，然后转换成气体离心机转速和摩擦功耗。由于f_晶振是个定值，那么当N固定不变时，频率f和计数值n成反比。所以，如何确定N是测量气体离心机转速和摩擦功耗的关键，直接影响测量的精度和速度。

国产气体离心机一般都是在其转子上均匀分布六个凸点，当气体离心机转动一周时，测速传感器将会输出六个连续的正弦波信号，如图1所示，但由于转子的六个凸点在机械加工时因为加工误差，六个凸点不能完全均匀分布在一个圆周上，所以会产生6个周期有差异的正弦波信号，如果测量气体离心机转速时只读取一个正弦波的周期，这样测量误差会很大，使得测量精度和速度大大降低。

发明内容

本发明提供了一种气体离心机转速和摩擦功耗测量的分频方法，主要解决了现有方法无法快速精确的测量离心机的转速，从而为工艺运行人员在事故处理或离心机的性能分析时，提供可靠的参考依据的问题。

本发明的具体技术解决方案如下：

该气体离心机转速和摩擦功耗测量的分频方法，具体是对离心机转子转速进行测量并采集正弦波信号，采集周期为6N个转动周期，N为自然数；所述转动周期是指离心机转子上6个凸点中，任意相邻两个凸点经过同一位置所需的时间。

当离心机处于升周工况时，采集周期为6N个转动周期，N=1。升周工况是指离心机上电后不断加速运行的过程，以一般离心机来讲，其升周是指转速在从0转/秒向1500转/秒上升的过程，但本发明并不限于该周期和转速。

当述离心机处于正常工况时，采集周期为6N个转动周期，N≤2。正常工况是指离心机达到额定功率后以恒速运动的过程，以一般离心机来讲，其1550转/秒的速度稳定运行即为正常工况，但本发明并不限于该周期和转速。

当述离心机进行摩擦功耗测量时，采集周期为6N个转动周期，N≥10。离心机进行摩擦功耗测量具体是指离心机断电并开始降周，在固定时间间隔内读取两次信号频率，但本发明并不限于该周期和转速。

本发明的优点在于：

本发明提供的气体离心机转速和摩擦功耗测量的分频方法，是以6的或6的倍数进行分频，即延展周期连续测量6个或6的倍数个正弦波信号的周期，完全消除了因为气体离心机转动一周所产生6个周期有差异的正弦波信号的误差，提高了测量精度和速度。

附图说明

图1为测速传感器输出六个连续正弦波图；

图2为6分频和12分频正弦波图；

图3为6分频和126分频正弦波图.

具体实施方式

根据本发明的内容，以下进行详细说明：

该气体离心机转速和摩擦功耗测量的分频方法，具体是对离心机转子转速进行测量并采集正弦波信号，采集周期为6N个转动周期，N为自然数；所述转动周期是指离心机转子上6个凸点中，任意相邻两个凸点经过同一位置所需的时间。以下分工况进行说明：

升周工况，离心机上电后不断加速运行，转速在从0转/秒不断地往1500转/秒上升，测速传感器输出的信号频率比较低，为了能够尽快的测量到频率信号，需要将分频值设置为最低的6分频，如图2所示，这样就能以最快的速度，准确的测量到离心机的转速。

正常工况，气体离心机继续不断地加速运行，达到额定功率后，以1550转/秒的速度稳定运行。此时，准确的测量气体离心机转速和摩擦功耗，可以避免误报对生产造成不必要的损失，同时快速的测量气体离心机转速和摩擦功耗，能够为工艺运行人员争取更多的时间处理事故。如果以1500转/秒的速度运行，周期信号变化1次计算，信号频率为9000Hz，采集一台离心机的转速信号所用的时间是1/9000秒，根据目前核燃料厂生产规模，我们采用较低的6分频或较小的6的倍数进行分频比设定，如图2所示，完全可以满足气体离心机转速测量。

进行摩擦功耗测量时，离心机断电，开始降周，在固定时间间隔内读取两次信号频率，计算摩擦功耗测量值，由于对摩擦功耗测量值精度要求特别高，所以对频率测量要求的精度必须更高。只要能够满足时间要求，频率测量的分频值越大，频率测量的精确度就越高。根据生产的实际情况，本发明提出，进行摩擦功耗测量时，气体离心机转速和摩擦功耗测量的分频值应设置的更高，这样测量精度会更高，我们必须采用较高的6的倍数进行分频比设定，如图3所示，以满足气体离心机摩擦功耗测量精度要求。