[发明专利]一种基于阀杆扭矩变化蝶阀密封性能监测装置和监测方法

权利要求书

1.一种基于阀杆扭矩变化蝶阀密封性能监测装置进行监测的方法，包括硬件系统和软件系统，其特征在于：所述硬件系统包括若干个分布式采集系统(3)，每个分布式采集系统(3)均包括一个阀杆扭矩传感器(301)和一个阀门开度传感器(302)，各分布式采集系统(3)共同通过交换机(2)与数据存储分析平台(1)连接，所述交换机(2)还与若干个计算机终端(4)连接；

所述软件系统包括设置于数据存储分析平台(1)内的数据存储分析系统(5)，所述数据存储分析系统(5)包括用户管理模块(501)、WEB功能模块(502)、数据库模块(503)和后台功能模块(504)，所述WEB功能模块(502)还设置于计算机终端(4)内；

所述基于阀杆扭矩变化蝶阀密封性能监测装置进行监测的方法，包括以下步骤：

第一步：系统配置，确定大系统内需要进行重点监控的蝶阀橡胶密封型阀门对象，在需要重点监控的阀门附近布置测试终端，在阀门的阀杆(7)上安装阀杆扭矩传感器(301)、阀门开度传感器(302)，其中阀杆扭矩传感器(301)通过特定的键槽安装在阀杆(7)上，阀杆扭矩传感器(301)的输出端与阀门执行机构(6)相连，完成传感器连接和以太网连接后，完成配套的软件系统的安装和调试；

第二步：参数设置，包括阀门和管道的通径、管道材质与壁厚、阀杆内孔直径、流体介质的温度、密度、声速、动力粘度、传感器的灵敏度、工作温度范围、量程、电荷/电压放大倍数和采样频率；

第三步：传感器信号采集，采集的数据来自阀杆扭矩传感器(301)和阀门开度传感器(302)，其中扭矩信号的来源为：通过阀杆扭转变形产生的电感感应变化，使得阀杆扭矩传感器(301)内产生对应线性变化的电流，经过电子电路的检波、整形、放大后，输出4～20mA的电流信号；

第四步：数据处理，测试终端对采集信号进行初步处理，得到时域内的阀杆扭矩变化趋势以及扭矩信号大小；

第五步：将处理后的数据上传并将数据存储至数据库中；

第六步：由数据存储分析系统判断处理后的数据是否超限值，若是，同时跳转至第七和第十步，若否，跳转至第八步，数据处理主要采用傅里叶变换，将时域信号转变到频域中，通过该步骤可以查看各种特征频谱，傅里叶变换是通过在频率空间表示基于时间或空间的信号来揭示该信号频率分量的工具，下式为傅里叶变换公式：

(2)式中的t为时间，ω为频率，通过(2)式将时域函数f(t)变换为频域函数F(ω)，并能给出频率相关的幅值；

第七步：将扭矩数据上传并将扭矩数据存储至数据库中；

第八步：由数据存储分析系统(5)判断扭矩数据变化趋势是否正常，将扭矩测量值与往期历史数据进行对比分析，并就频谱曲线进行分析，判断是否存在异常干扰或者管路异常情况，如果启闭时间内扭矩变化与历史趋势数据相较存在明显差异，则结合管道系统所处的状态，即结合开关或开度进行判断，若趋势正常，则跳转至第九步，若趋势不正常，则同时跳转至第七和第十步；

第九步：结束此次监测；

第十步：软件系统发出警告提示，用户可以通过计算机终端(4)查询数据存储分析系统(5)中特定时间段内各阀门的扭矩数据，也可以通过现场的测试终端查询实时数据。

2.如权利要求1所述的一种基于阀杆扭矩变化蝶阀密封性能监测装置进行监测的方法，其特征在于：所述数据库模块(503)包括数据库操作功能、数据表设计功能及受WEB功能模块(502)控制的数据库备份与还原功能。

3.如权利要求1所述基于阀杆扭矩变化蝶阀密封性能监测装置进行监测的方法，其特征在于：第一步系统配置包括硬件系统配置和软件系统配置。

4.如权利要求1所述基于阀杆扭矩变化蝶阀密封性能监测装置进行监测的方法，其特征在于：第三步传感器信号采集的内容为来自阀杆扭矩传感器(301)和阀门开度传感器(302)的信号。

5.如权利要求1所述基于阀杆扭矩变化蝶阀密封性能监测装置进行监测的方法，其特征在于：第三步中通过传感器采集得到的信号为第四步数据处理的对象。