用于汽蚀的检测方法、装置、存储介质及处理器与流程

本发明涉及机械领域，特别是涉及一种用于汽蚀的检测方法、装置、存储介质及处理器。

背景技术：

现有专利(公开号CN102939463B)公开了一种检测泵中的汽蚀的方法，该方法通过重复地接收来自对泵进行驱动的电动机的实时运行电流数据，由电流数据产生电流频谱，并在电流频谱的一对特征频带内对电流数据进行分析。进一步地，作为该特征频带对内的电流数据的函数，重复地确定故障特征，基于故障特征和动态基准特征，重复地确定故障指标，将故障指标与基准指标进行比较，基于基准指标与当前故障指标之间的比较来识别泵中的汽蚀条件。

经研究和使用发现，该现有技术存在以下不足：由于其是基于对电流的频谱的分析结果来实现汽蚀条件的判断，需要对波形采样，故其在实现算法和所用硬件设备上具有较高的复杂度，最为不便的是其不能在PLC(Programmable Logic Controller)上实现。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于汽蚀的检测方法、装置、存储介质及处理器，用于解决现有检测手段存在实施难道大、实施成本高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下方案：

第一方面

一种用于电机柱塞泵系统中发生汽蚀的检测方法，包括：获取电动机的电流检测值；获取连接在所述电动机上的泵所在流体入口的入口压力检测值；获取连接在所述电动机上的泵所在流体出口的出口压力检测值；根据预置的电功率计算模型将实时获取的所述电流检测值、入口压力检测值及出口压力检测值作为初始值计算得到的实时电功率值与在所述电功率计算模型下的标准电功率值进行比较来确定所述泵是否发生汽蚀。

本发明提供的技术方案通过电流的大小值即可实现检测目的，相比现有技术中采用电流的频谱分析方式更为简单；检测过程所需要参数的获取方式只需通过简单的电流传感器、工艺仪表即可获得，在硬件实现上相比现有技术更加简单，此外，本方案是依靠计算来判断结果的，故其可以通过编程语言将算法写入PLC中即可实现。总之，本方案相比于现有技术在软件和硬件实现上更为简单，且实施成本更低。

第二方面

一种用于电机柱塞泵系统中发生汽蚀的检测装置，包括：第一数据采集单元，用于获取电动机的电流检测值；第二数据采集单元，用于获取连接在所述电动机上的泵所在流体入口的入口压力检测值；第三数据采集单元，用于获取连接在所述电动机上的泵所在流体出口的出口压力检测值；检测单元，用于根据预置的电功率计算模型将实时获取的所述电流检测值、入口压力检测值及出口压力检测值作为初始值计算得到的实时电功率值与在所述电功率计算模型下的标准电功率值进行比较来确定所述泵是否发生汽蚀。

第三方面

一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至3中任意一项所述的检测方法。

第四方面

一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至3中任意一项所述的检测方法。

附图说明

图1为现有电机柱塞泵系统中电动机和泵之间的连接结构示意图。

图2为根据本发明提供的用于电机柱塞泵系统中发生汽蚀的检测方法的流程图。

图3为根据本发明提供的用于电机柱塞泵系统中发生汽蚀的检测装置的框架原理图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

相关技术说明

见图1，为现有电机柱塞泵系统中电动机和泵之间的连接结构示意图。

如图所示，在所述电机柱塞泵系统1中，包括电机3和泵2，电机3通过机械驱动来驱动泵2工作，在泵上具有流体入口21和流体出口22。

本发明在上述现有技术基础上，于电动机的输入端31检测电动机的电流值，以及于泵的流体入口21和流体出口22检测入口压力值和出口压力值，然后将这些检测到的数据作为初始值输入到预先建立的检测模型中来断定泵是否发生了汽蚀。

以下对上述方案的具体实现进行详细说明。

检测模型的建立思路。

1、参数的选取：电动机的电流值，以“I”表示，流体入口的入口压力值用“Pin”表示，流体出口的出口压力值用“Pout”表示。

2、系统的功率输入和功率输出分析：电机柱塞泵系统功率输入为电功率，其中，功率输出主要为3部分：

第一、电动机损耗；

第二、泵机械损耗；

第三、泵输送流体做功。

其中，电机损耗主要为铜损、铁损、机械摩擦，此部分和电流正相关，但占比较小。

其中，泵机械损耗主要为摩擦损耗。

其中，泵输送流体做功W＝(Pout-Pin)*V，当泵发生汽蚀时V会从额定值跌落到0附近，此部分变化最大。

在系统中电机电流和电功率正相关，泵发生汽蚀时泵流体输送做功减少，泵做功减少，电动机电功率减小。电功率减小表现在电流上就是电流减小。

3、检测模型的建立：基于上述分析，建立以下计算模型：

电功率＝损耗+(出口压力-入口压力)*额定流量，其中，损耗的计算，可以根据上述分析来进行估算。电机定频模式下电功率正比于电流，泵在实际运行中出口压力和入口压力会随工况变化，随时检测其值。当电功率连续显著小于“损耗+(出口压力-入口压力)*额定流量”时，即可以认为泵发生了汽蚀，系统对外输出报警并采取相关动作。

其中，模型中关于损耗的计算可以通过检测的方式来获得，例如可以检测电动机空转时的电流，从而计算出在空转下的功率，作为电动机损耗，以及计算泵在零负载情况下的电流来计算损耗。

基于上述思路，本发明具有以下实施方式。

实施方式一

见图2，为根据本发明提供的一种用于电机柱塞泵系统中发生汽蚀的检测方法的流程图，如图所示，该检测方法包括以下步骤：

S101，获取电动机的电流检测值；

S102，获取连接在所述电动机上的泵所在流体入口的入口压力检测值；

S103，获取连接在所述电动机上的泵所在流体出口的出口压力检测值；

S104，根据预置的电功率计算模型将实时获取的所述电流检测值、入口压力检测值及出口压力检测值作为初始值计算得到的实时电功率值与在所述电功率计算模型下的标准电功率值进行比较来确定所述泵是否发生汽蚀。

在具体实施中，对步骤S101，S102，S103之间的实施顺序不做限定，例如，其可以并行执行，或者按照上述顺序依序执行，或者按照步骤S102，S101，S103顺序执行等。

其中，所述电功率计算模型为：

电功率＝损耗+(出口压力-入口压力)*额定流量，其中，所述损耗为电动机损耗和泵机械损耗之和，所述额定流量为泵的额定流量。

作为一种优选实施例，在计算得到所述实时电功率值之后，确定所述泵是否发生汽蚀的方法包括：

判断所述实时电功率值与所述标准电功率值的差值超出预设阀值的时长是否在预设值内，若否，判定所述泵发生汽蚀；若否，判定所述泵正常。

实施方式二

见图3，根据本发明提供了一种用于电机柱塞泵系统中发生汽蚀的检测装置的框架原理图，如图所示，该检测装置4包括第一数据采集单元41、第二数据采集单元42、第三数据采集单元43及检测单元44，其中，第一数据采集单元41用于获取电动机的电流检测值；第二数据采集单元42用于获取连接在所述电动机上的泵所在流体入口的入口压力检测值；第三数据采集单元43用于获取连接在所述电动机上的泵所在流体出口的出口压力检测值；检测单元44用于根据预置的电功率计算模型将实时获取的所述电流检测值、入口压力检测值及出口压力检测值作为初始值计算得到的实时电功率值与在所述电功率计算模型下的标准电功率值进行比较来确定所述泵是否发生汽蚀。

其中，所述电功率计算模型为：电功率＝损耗+(出口压力-入口压力)*额定流量，所述损耗为电动机损耗和泵机械损耗之和，所述额定流量为泵的额定流量。

作为一种选实施方式，所述检测单元还可以包括一判断单元，用于在所述检测单元计算得到所述实时电功率值之后，判断所述实时电功率值与在所述电功率计算模型下的标准电功率值的差值超出预设阀值的时长是否在预设值内，若否，判定所述泵发生汽蚀；若否，判定所述泵正常。

实施方式三

根据本发明本实施例还提供了一种存储介质，其中，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述实施方式一中任意一项实施例所述的检测方法。

实施方式四

根据本发明本实施例还提供了一种处理器，其中，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述实施方式一中任意一项实施例所述的检测方法。

在具体应用中，所述处理器可以采用PLC。

综上所述，本发明相比于现有技术具有以下显著的技术效果：

本发明提供的技术方案通过电流的大小值即可实现检测目的，相比现有技术中采用电流的频谱分析方式更为简单；检测过程所需要参数的获取方式只需通过简单的电流传感器、工艺仪表即可获得，在硬件实现上相比现有技术更加简单，此外，本方案是依靠计算来判断结果的，故其可以通过编程语言将算法写入PLC中即可实现。总之，本方案相比于现有技术在软件和硬件实现上更为简单，且实施成本更低。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。