[发明专利]一种基于工业传感器信号分析及泄露识别的机械密封

说明书

本发明公开的属于工业密封技术领域，具体为一种基于工业传感器信号分析及泄露识别的机械密封，包括集装式机械密封与设在机械密封上的工业传感器，所述工业传感器为压力传感器，且工业传感器与PLC控制器或工业计算机连接，所述压力传感器可以对包括集装式机械密封内气体和液体的流动所生成的压力实时生成信号，由PLC控制器按照采集策略实施实时大量信号的采集，本发明采用对泄露敏感的传感器和工业计算机或PLC结合，选择合适信号采集策略和算法及逻辑分析运算将流体泄露的随时间发生非稳态压力过程采集并识别出来，并统计发生的次数及时长，从而给出判断和报警，提高报警的时效性、准确性。

技术领域

本发明涉及工业密封技术领域，具体为一种基于工业传感器信号分析及泄露识别的机械密封。

背景技术

机械密封广泛应用于工业领域，用于流体介质在动力输出、定量输出以及输送过程中的密封(避免泄露)。尤其是集装式机械密封广泛应用于螺杆泵在重要领域的流体介质输送和定量。集装式机械密封借助于动静环表面的光滑耐磨，可以将流体介质密封住避免泄露，然而长时间使用所造成的磨损或者其他随机因素，动静环的密封表面可能损坏而导致流体介质的泄露，而造成系统故障或失效。

目前市场上对于机械密封的密封失效的在线监测有一些方法和手段，比如加装流体传感器、温度传感器等，但信号采集简单、信号处理及算法简单，监测系统本身不涉及信号数据的分析、逻辑运算等，所以检测的有效性、实时性都有缺陷，而且准确性和可靠性比较低。然而泄露本身就是随机发生的异常事件，通常是从一个稳定的状态到另一个不稳定状态的快速变化的过程，因此无法用具体而确定的指标去描述和定义，因此现有的办法通常已经晚于泄露的发生，甚至晚于人工肉眼都可以发现泄露或系统故障已经发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于工业传感器信号分析及泄露识别的机械密封，以解决上述背景技术中提出的检测的有效性、实时性都有缺陷，而且准确性和可靠性比较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于工业传感器信号分析及泄露识别的机械密封，包括集装式机械密封与设在机械密封上的工业传感器，所述工业传感器为压力传感器，且工业传感器与PLC控制器或工业计算机连接，所述压力传感器可以对包括集装式机械密封内气体和液体的流动所生成的压力实时生成信号，由PLC控制器按照采集策略实施实时大量信号的采集，通过工业计算机或PLC的逻辑运算单元对信号进行多次处理得到结果，并根据预定算法对信号进行数据转化和二次数据生成，在此基础上进行数据的分析和整理，并与正常状态下的数据进行对比，从而判定是否异常。

优选的，所述压力传感器的电流为4-20mA。

优选的，所述采集策略为根据具体应用设定检测采集的节拍，0.1-1S采集一次压力传感器信号，采集后将信号电流直接转换为数据。

优选的，所述预定算法为压力传感器规格*采集信号值/20-4＝压力数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明采用对泄露敏感的传感器和工业计算机或PLC结合，选择合适信号采集策略和算法及逻辑分析运算将流体泄露的随时间发生非稳态压力过程采集并识别出来，并统计发生的次数及时长，从而给出判断和报警，提高报警的时效性、准确性。

2)本发明能够在机械密封的泄露过程产生间断泄露或不稳定持续泄露状态时能够发现并识别，从而能够警示人员立即处理，降低损失。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明流体介质A输出值波形图；

图3为本发明A泵输出波动曲线图一；

图4为本发明A泵输出波动曲线图二；

图5为本发明A泵输出波动曲线图三；