泵體卡點檢測系統及其卡點判斷裝置及方法與流程

2023-06-20 09:39:21

本發明涉及測控技術領域，尤其涉及一種泵體卡點檢測系統及其卡點判斷裝置及方法。

背景技術：

泵體作為空調壓縮機的核心部件，其質量直接影響著壓縮機的質量。其中，泵體運行的順暢性，即是否存在導致泵體卡死的卡點是泵體質量檢測中需要重點檢測的內容。目前，對於泵體運行順暢性的檢測主要是通過判斷扭力值的大小來實現，並且只對扭力值的最大值和最小值進行判斷。然而，這種檢測方案存在的缺陷是無法檢測出影響泵體的運行順暢性的卡點。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的是提供一種泵體卡點檢測系統及其卡點判斷裝置及方法，能夠檢測出影響泵體運行順暢性的卡點，從而避免由於泵體的卡點引起的整臺壓縮機報廢。

根據本發明的第一方面，提供一種所述卡點判斷裝置，用於根據對泵體進行扭力測試所獲得的測量數據進行泵體卡點的判斷，所述卡點判斷裝置包括：峭度計算模塊以及判斷模塊；所述峭度計算模塊用於利用所述測量數據計算峭度；以及所述判斷模塊用於根據所述峭度判斷所述泵體是否存在卡點。

進一步地，所述判斷模塊判斷所述峭度是否在標準數值以內，從而做出所述泵體是否存在卡點的判斷。

進一步地，若所述峭度均在標準數值內，則判斷所述泵體不存在卡點；否則，則判斷所述泵體存在卡點。

進一步地，所述峭度計算模塊包括第一峭度計算模塊以及拆分峭度計算模塊；所述第一峭度計算模塊用於根據對泵體進行扭力測試所獲得的測量數據計算第一峭度；以及所述拆分峭度計算模塊用於將所述測量數據拆分為兩個以上的數組，並分別計算每個所述數組的峭度，以獲得最大峭度值作為拆分峭度；所述判斷模塊根據所述第一峭度以及所述拆分峭度判斷所述泵體是否存在卡點。

進一步地，所述拆分峭度計算模塊包括第二峭度計算模塊和第三峭度計算模塊；第二峭度計算模塊將所述測量數據拆分為第一數量的數組，並計算每個數據的峭度值，獲得最大峭度值作為第二峭度；以及第三峭度計算模塊將所述測量數據拆分為不同於第一數量的第二數量的數組，計算該第二數量的數組中每個數組的峭度值，並獲得最大峭度值作為第三峭度；其中，所述第一、第二數量為2以上的數量；所述判斷模塊根據所述第一峭度以及所述第二、第三峭度判斷所述泵體是否存在卡點。

進一步地，所述的裝置還包括：差值計算模塊，用於獲得所述測量數據中最大值及最小值，並計算所述最大值與最小值的差值；以及所述判斷模塊還根據所述最大值、所述最小值以及所述差值來判斷是否存在所述卡點。

根據本發明的第二方面，提供一種所述卡點判斷方法，用於根據對泵體進行扭力測試所獲得的測量數據進行泵體卡點的判斷，所述卡點判斷方法包括：峭度計算步驟，利用所述測量數據計算峭度；以及所述判斷步驟，根據所述峭度判斷所述泵體是否存在卡點。

進一步地，所述判斷步驟中，判斷所述峭度是否在標準數值以內，從而做出所述泵體是否存在卡點的判斷。

進一步地，若所述峭度均在標準數值內，則判斷所述泵體不存在卡點；否則，則判斷所述泵體存在卡點。

進一步地，所述峭度計算步驟包括：第一峭度計算步驟以及拆分峭度計算步驟；所述第一峭度計算步驟，根據對泵體進行扭力測試所獲得的測量數據計算第一峭度；以及所述拆分峭度計算步驟，將所述測量數據拆分為兩個以上的數組，並分別計算每個所述數組的峭度，以獲得最大峭度值作為拆分峭度；所述判斷步驟中，根據所述第一峭度以及所述拆分峭度判斷所述泵體是否存在卡點。

進一步地，所述拆分峭度計算步驟包括第二峭度計算步驟和第三峭度計算步驟；第二峭度計算步驟，將所述測量數據拆分為第一數量的數組，並計算每個數據的峭度值，獲得最大峭度值作為第二峭度；以及第三峭度計算步驟，將所述測量數據拆分為不同於第一數量的第二數量的數組，計算該第二數量的數組中每個數組的峭度值，並獲得最大峭度值作為第三峭度；其中，所述第一、第二數量為2以上的數量；所述判斷步驟中，根據所述第一峭度以及所述第二、第三峭度判斷所述泵體是否存在卡點。

進一步地，所述的方法還包括：差值計算步驟，獲得所述測量數據中最大值及最小值，並計算所述最大值與最小值的差值；以及所述判斷步驟中，還根據所述最大值、所述最小值以及所述差值來判斷是否存在所述卡點。

根據本發明的第三方面，提供一種泵體的卡點檢測系統，包括：扭力測試裝置，用於測量泵體的扭力並輸出測量數據；以及如上述任一項所述卡點判斷裝置。

進一步地，所述扭力測試裝置包括：扭力傳感器，用於測量所述泵體的扭力；以及數據採集裝置，用於採集來自所述扭力傳感器的所述測量數據，並輸出給所述卡點判斷裝置。

根據本發明的上述方案，通過對峭度(多區間的峭度)、測量數據的最大值、最小值以及差值的計算的判斷，使得能夠實現對泵體的卡點的準確判斷，從而避免了由於泵體的卡點引起的整臺壓縮機報廢。

上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了根據本發明一優選實施例的泵體卡點檢測系統的結構框圖。

圖2示出了根據本發明一優選實施例的所述卡點判斷裝置的結構框圖。

圖3示出了根據本發明一優選實施例的泵體卡點的判斷方法的流程圖。

圖4示出了根據本發明一優選具體實施例的卡點判斷裝置及方法中進行測量數據處理的流程圖。

圖5示出了實現本發明所述優選的具體實施例的卡點判斷裝置。

圖6示出了在泵體扭矩測量曲線中泵體卡點的峰值圖形。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明具體實施例及相應的附圖對本發明技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

首先結合圖1、圖2說明根據本發明所述的泵體卡點檢測系統及其所包括的卡點判斷裝置。圖1示出了根據本發明一優選實施例的泵體卡點檢測系統的結構框圖。圖2示出了根據本發明一優選實施例的所述卡點判斷裝置的結構框圖。

如圖1所示，所述泵體的卡點檢測系統包括扭力測試裝置1以及卡點判斷裝置2。所述扭力測試裝置1包括，例如，扭力傳感器11、數據採集裝置12，用於測量泵體的扭力並輸出測量數據。所述扭力傳感器11用於測量所述泵體的扭力，所述數據採集裝置12例如為數據採集卡，用於採集所述扭力傳感器11測量的數據，並輸出給所述卡點判斷裝置2。

所述卡點判斷裝置2根據扭力測試裝置1發送來的測量數據進行卡點的判斷。如圖2所示，所述卡點判斷裝置2包括峭度計算模塊k以及判斷模塊24。所述峭度計算模塊k用於根據對泵體進行扭力測試所獲得的測量數據計算峭度。所述判斷模塊24用於根據所述峭度判斷所述泵體是否存在卡點。具體地，所述判斷模塊24判斷所述峭度是否在標準數值內，從而做出所述泵體是否存在卡點的判斷。若所述峭度均在標準數值內，則判斷不存在所述卡點；否則，則判斷所述泵體存在卡點。

峭度對信號中的衝擊現象非常敏感，因此可用於檢測隨機信號中是否存在衝擊現象。其計算公式為：

公式中，n為測量數據的個數，xn為第n個測量數據，μx為測量數據的總的平均值，σx為測量數據的總的標準值。由於泵體的卡點在扭力值上是以波形峰值出現的，且屬於突變型的，如圖6所示。故在本發明的上述方案中，引入峭度的計算作為判斷卡點是否存在的依據，從而實現了對所述泵體的卡點的測試。

在一優選實施例中，所述峭度計算模塊k包括第一峭度計算模塊21、以及拆分峭度計算模塊22。所述第一峭度計算模塊21用於根據對泵體進行扭力測試所獲得的測量數據計算第一峭度。所述拆分峭度計算模塊22用於將所述測量數據拆分為兩個以上的數組，並分別計算每個所述數組的峭度，以獲得最大峭度值作為拆分峭度。所述判斷模塊24根據所述第一峭度以及所述拆分峭度判斷所述泵體是否存在卡點。具體地，所述判斷模塊24判斷所述第一峭度以及所述拆分峭度是否在標準數值內，從而做出所述泵體是否存在卡點的判斷。若所述第一峭度以及所述拆分峭度均在標準數值內，則判斷不存在所述卡點；否則，任一上述數值不在標準數值範圍內，則判斷所述泵體存在卡點。

上述優選實施例的方案中，通過將測量數據拆分為多個數組，以對不同區間的扭力值進行算法處理，得到不同的峭度，避免了當泵體多處存在卡點時測試均值拉大而導致的無法判別出卡點，即避免了對卡點的漏判，使得對所述卡點的檢測和判斷更加精確。

進一步優選地，所述拆分峭度計算模塊22可以具體包括第二峭度計算模塊221和第三峭度計算模塊222。第二峭度計算模塊221將所述測量數據拆分為第一數量的數組，並計算每個數據的峭度值，獲得最大峭度值作為第二峭度。第三峭度計算模塊222將所述測量數據拆分為不同於第一數量的第二數量的數組，計算該第二數量的數組中每個數組的峭度值，並獲得最大峭度值作為第三峭度。所述第一、第二數量為二以上的數量，例如第一數量的數組為兩組數據，第二數量的數組為三組數組等。所述判斷模塊24根據所述第一峭度以及所述第二、第三峭度判斷所述泵體是否存在卡點。具體地，所述判斷模塊24判斷所述第一峭度以及所述第二、第三峭度是否在標準數值內，從而做出所述泵體是否存在卡點的判斷。若所述第一峭度以及所述第二、第三峭度均在標準數值內，則判斷不存在所述卡點；否則，任一上述數值不在標準數值範圍內，則判斷所述泵體存在卡點。

此處，通過將測量數據分別拆分為第一、第二數量的數組，進一步避免了當所述卡點位於拆分數據的邊界時而導致的卡點漏判，使得測試結果更加精確。此處需要說明的是，以上對數組數量的描述僅為示例性的，可以根據測量精度的需求以及測量數據量的大小進行設置。具體來說，為避免每組數組中的元素(數據)過少而導致計算結果不準確，拆分數組的數量不宜過多，並且所述數組的拆分優選為平均拆分。

進一步地，所述卡點判斷裝置2還包括差值計算模塊23。所述差值計算模塊23用於獲得所述測量數據中最大值和最小值，並計算該最大值與最小值的差值。優選地，所述差值計算模塊23包括最大值提取模塊、最小值提取模塊以及減法模塊。所述最大值提取模塊和最小值提取模塊分別從所述測量數據中提取最大值和最小值，減法模塊計算所述最大值和最小值的所述差值。所述判斷模塊24還根據所述最大值、所述最小值以及所述差值來判斷是否存在所述卡點。具體地，所述判斷模塊24判斷所述第一峭度、所述最大值、所述最小值以及所述差值和/或所述拆分峭度(第二、第三峭度)是否在標準數值內，從而做出所述泵體是否存在所述卡點的判斷。若所述第一峭度、所述最大值、所述最小值以及所述差值和/或所述拆分峭度(第二、第三峭度)均在標準數值內，則判斷所述泵體不存在所述卡點；否則，任一上述數值不在標準數值範圍內，則判斷所述泵體存在卡點。

如此，對於一個存在雜質的泵體來說，其扭矩測量曲線波形中存在的表徵卡點的峰值可能不那麼明顯，導致通過峭度檢測卡點的檢測結果不準確。但對於存在雜質的泵體來說，其轉動時的扭矩變化比較明顯，測試出來的波形的波動會比較大，這時就可以通過測量所述最大值、最小值以及差值的測量來更準確的檢測到所述泵體的點卡。

所述標準數值包括所述第一峭度、所述最大值、所述最小值、所述差值以及所述拆分峭度(第二、第三峭度)的上限值，該標準數值為經驗值，可通過實驗獲得。

以下根據圖3描述根據本發明的所述泵體的卡點判斷方法。圖3示出了根據本發明一優選實施例的泵體卡點的判斷方法的流程圖。

如圖3所示，所述卡點判斷方法包括：峭度計算步驟s1以及判斷步驟s2。所述峭度計算步驟s1，根據對泵體進行扭力測試所獲得的測量數據計算峭度；以及所述判斷步驟s2，根據所述峭度判斷所述泵體是否存在卡點。具體地，判斷所述峭度是否在標準數值內，從而做出所述泵體是否存在卡點的判斷。若所述峭度均在標準數值內，則判斷不存在所述卡點；否則，則判斷所述泵體存在卡點。峭度的計算，如上文所述，利用公式(1)獲得。

在一優選實施例中，所述峭度計算步驟s1包括第一峭度計算步驟s11、以及拆分峭度計算步驟s12。所述第一峭度計算步驟s11，根據對泵體進行扭力測試所獲得的測量數據計算第一峭度。所述拆分峭度計算步驟s12，將所述測量數據拆分為兩個以上的數組，並分別計算每個所述數組的峭度，以獲得最大峭度值作為拆分峭度。所述判斷步驟s2，根據所述第一峭度以及所述拆分峭度判斷所述泵體是否存在卡點。具體地，,判斷所述第一峭度以及所述拆分峭度是否在標準數值內，從而做出所述泵體是否存在卡點的判斷。若所述第一峭度以及所述拆分峭度均在標準數值內，則判斷不存在所述卡點；否則，任一上述數值不在標準數值範圍內，則判斷所述泵體存在卡點。

進一步優選地，所述拆分峭度計算步驟s12可以具體包括第二峭度計算步驟和第三峭度計算步驟。第二峭度計算步驟將所述測量數據拆分為第一數量的數組，並計算每個數據的峭度值，獲得最大峭度值作為第二峭度。第三峭度計算步驟將所述測量數據拆分為不同於第一數量的第二數量的數組，計算該第二數量的數組中每個數組的峭度值，並獲得最大峭度值作為第三峭度。所述第一、第二數量為二以上的數量，例如第一數量的數組為兩組數據，第二數量的數組為三組數組等。所述判斷步驟s2，根據所述第一峭度以及所述第二、第三峭度判斷所述泵體是否存在卡點。具體地，,判斷所述第一峭度以及所述第二、第三峭度是否在標準數值內，從而做出所述泵體是否存在卡點的判斷。若所述第一峭度以及所述第二、第三峭度均在標準數值內，則判斷不存在所述卡點；否則，任一上述數值不在標準數值範圍內，則判斷所述泵體存在卡點。

以及進一步地，所述卡點判斷方法還包括差值計算步驟s3。所述差值計算步驟s3，獲得所述測量數據中最大測量值和最小測量值，並計算該最大值與最小值的差值。所述判斷模塊24還根據所述最大值、所述最小值以及所述差值來判斷是否存在所述卡點。具體地，判斷所述第一峭度、所述最大值、所述最小值以及所述差值和/或所述拆分峭度(第二、第三峭度)是否在標準數值內，從而做出所述泵體是否存在所述卡點的判斷。若所述第一峭度、所述最大值、所述最小值以及所述差值和/或所述拆分峭度(第二、第三峭度)均在標準數值內，則判斷所述泵體不存在所述卡點；否則，任一上述數值不在標準數值範圍內，則判斷所述泵體存在卡點。

以下結合圖4、5描述根據本發明所述卡點判斷裝置及方法的一優選的具體實施例。圖4示出了根據本發明一優選具體實施例的卡點判斷裝置及方法中進行測量數據處理的流程圖。圖5示出了實現本發明所述優選的具體實施例的卡點判斷裝置。

如圖1所示的所述泵體卡點檢測系統啟動泵體的扭力測試，所述扭力測試裝置1的扭力傳感器11測量泵體的扭力，所述數據採集裝置12例如數據採集卡採集獲得所述測量數據。卡點判斷裝置2按照圖4所述的流程，利用圖5所示的第一峭度計算模塊21、第二峭度計算模塊221、第三峭度計算模塊222、差值計算模塊23對測量數據進行處理，包括計算獲得所述第一峭度、所述第二峭度、第三峭度所述最大值、所述最小值以及所述差值。判斷模塊24將所述第一峭度、所述第二峭度、第三峭度所述最大值、所述最小值以及所述差值於標準數值進行比較，判斷其是否在該標準數值以內。若上述各值均處於合格標準內，則輸出合格信號；若有一項不在合格標準內，則輸出不合格信號。

以上對本發明的所述泵體卡點檢測系統及其卡點判斷裝置及方法進行了描述。根據本發明的上述方案，通過對峭度(多區間的峭度)、測量數據的最大值、最小值以及差值的計算的判斷，使得能夠實現對泵體的卡點的準確判斷，從而避免了由於泵體的卡點引起的整臺壓縮機報廢。

需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。