用于在单一测量通道上测量速度和加速度峰值振幅的系统的制作方法
【专利说明】用于在单一测量通道上测量速度和加速度峰值振幅的系统
[0001]优先权声明
[0002]本申请要求与2014年11月4日提交的标题为“System for Measuring Velocityand Accelerat1n Peak Amplitude (PeakVue) on a Single Measurement Channel，，的共同未决临时专利申请序列号数量62/075，200的优先权。
技术领域
[0003]本发明涉及机器振动监测领域。更特别地，本发明涉及用于使用单一测量通道来测量速度信号和加速度峰值信号(PeakVue)的系统。
【背景技术】
[0004]联机的振动监测系统是以连续方式自动收集振动数据的测量系统。当安装了这样的系统时，用户针对将收集的数据的类型以及所处的条件来配置该系统，然后该系统在没有人为干涉的情况下，24/7，按照其配置自动运行。该类型的系统的一个例子是EmersonProcess Management 制造的 CSI 6500 机械健康监测器(CSI 6500Machinery HealthMonitor)。
[0005]包括CSI 6500在内的许多联机振动监测系统使用硬件积分来讲加速度信号转换成速度信号。一旦配置该系统后，通道是使用硬件积分器的速度通道或旁通硬件积分器的加速度通道，直至该系统被重新配置为止。
[0006]如本文所使用的术语，“总振动”是在宽的频率范围内的总振幅。总振动测量还指总扫描(Gross Scan, GS)测量，是相对容易收集、处理、分析和产生趋势的单一的宽带值。CSI 6500可进行持续测量总振动，以及同时在所有通道上每秒测量一次。该系统还可被配置成在此基础上在通道对上进行更详细的测量，所述测量可按照周期性的基础来进行，或者由总振动(和其他输入，例如速度)来触发。
[0007]然而，重大的限制是这样的限制，S卩，通道可被配置成测量速度或加速度，但是并不蟹同时测量这二者。一种期望的使用情况是，持续地检测速度，并产生关于速度的总振动(例如，英寸/每秒)的趋势，但是周期性地进行更详细的加速度测量，例如PeakVue测量。除非使用两个分离通道(一个用于速度，并且一个用于加速度)，否则这些用现有的CSI6500版本尚不可行。然而，大多数用户不想要使用两个分离通道来用于该目睹，因为这需要在测量系统中存在两倍的通道，提高了成本。
[0008]因此，所需要的是优选在不改变测量硬件的情况下消除现有技术的该限制的解决方案。
【发明内容】
[0009]通过具有多路通道的联机振动测量系统满足了以上需要和其他需要，所述联机振动测量系统在具有一般测量仅速度的硬件积分器的通道上进行周期性的加速度测量。
[0010]在一些实施方案中，所述系统短暂地中断速度单元对总振动(总扫描)的监测，以旁通硬件积分器并在加速度单元中进行PeakVue测量。
[0011]在一些实施方案中，阻止以这样的方式配置该系统，S卩，中断(或锁住)总振动监测多于一分钟以进行PeakVue测量。
[0012]在一些实施方案中，所述系统在每次切换(积分器的禁用和重新激活)期间监测总振动水平，以通过算法来确定测量何时稳定，并由此最小化中断总振动监测的时间量。
[0013]在一些实施方案中，所述系统维持最末的有效总振动速度测量，同时所述系统进行所述PeakVue加速度测量。
[0014]在一些实施方案中，所述系统确保，在PeakVue加速度测量期间，正在监测所述总振动速度测量的外部系统(即，分布式控制系统)不接收无效数据。
[0015]在一些实施方案中，所述系统基于被正在被监测的设备的状态来确定是否进行速度测量或PeakVue测量，其中状态是指总振动水平、离散输入状态或速度。
[0016]—些优选实施方案提供了用于持续监测机器的振动水平的振动测量系统。所述系统具有用于在所述机器上的一个或多个位置测量振动的多测量通道。所述多测量通道中的至少一个包括加速度传感器、积分器、开关和选择逻辑器。所述加速度传感器附接至所述机器用于感知机器振动，并基于所述机器振动生成模拟加速度信号。所述积分器接收所述模拟加速度信号，并基于所述模拟加速度信号生成模拟速度信号。接收所述模拟加速度信号和所述模拟速度信号的所述开关具有其中选择所述模拟速度信号的第一位置以及其中选择所述模拟加速度信号的第二位置。所述开关一般维持所述第一位置，在此时间期间，所述系统持续监测所述模拟速度信号或由所述模拟速度信号衍生的信号，以评估所述机器的运行条件。可对所述开关进行瞬时设置所述第二位置，在此时间期间，所述模拟速度信号的监测被中断以提供对所述模拟加速度信号的瞬时测量。所述选择逻辑器基于指示所述机器的状态的一个或多个输入信号生成第一控制信号。所述第一控制信号触发所述开关处于所述第一位置或所述第二位置。
[0017]在另一个方面中，本发明提供了一种用于使用具有多测量通道的振动测量系统来持续监测机器上一个或多个位置处的振动水平的方法。在一个优选实施方案中，所述方法包括:
[0018](a)在所述多测量通道中的第一测量通道中，感知所述机器上第一位置处的机器振动，并基于所述机器振动生成第一模拟加速度信号；
[0019](b)使用所述第一测量通道中的硬件积分器积分所述第一模拟加速度信号以生成模拟速度信号；
[0020](c)使用所述第一测量通道持续监测所述模拟速度信号或由所述模拟速度信号衍生的信号；
[0021](d)至少部分地基于指示所述机器的状态的一种或多种输入信号来生成第一控制信号;
[0022](e)在所述第一测量通道中，基于所述第一控制信号，中断对所述模拟速度信号的所述监测并开始加速度测量周期；
[0023](f)在所述加速度测量周期期间使用所述第一测量通道测量所述第一模拟加速度信号；以及
[0024](g)基于加速度测量周期的结论，使用所述第一测量通道重新开始对所述模拟速度信号的所述持续监测。
[0025]在另一方面中，本发明提供了一种用于使用具有多测量通道的振动测量系统来持续监测机器的振动水平的方法。在一个优选实施方案中，所述方法包括:
[0026](a)持续感知所述机器上多个位置处的机器振动，并在所述多测量通道中基于所述机器振动生成多个模拟加速度信号；
[0027](b)在速度测量受到激活的每个测量通道中，使用所述测量通道中的硬件积分器积分所述模拟加速度信号以生成模拟速度信号；
[0028](c)持续监测步骤(b)中生成的模拟速度信号或者由步骤(b)中生成的模拟速度信号所衍生的信号；
[0029](d)持续监测指示所述机器的运行状态的一个或多个输入信号；
[0030](e)基于所述一个或多个输入信号来确定将在所述多测量通道中的至少第一测量通道中进行加速度测量；
[0031](f)通过旁通所述第一测量通道中的所述硬件积分器来禁用所述第一测量通道的速度测量；
[0032](g)在所述第一测量通道进行加速度测量；以及
[0033](h)基于所述第一测量通道中的加速度测量的执行结论，通过激活所述硬件积分器的运行来激活所述第一测量通道中的速度测量。
【附图说明】
[0034]本发明的其他实施方案将通过引用与附图相结合的【具体实施方式】而变得显而易见，其中为了更清楚地显示细节，元件不是按比例的，其中在一些附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中:
[0035]图1所示为根据本发明一个实施方案的振动测量和处理系统的单一测量通道；
[0036]图2所示为根据本发明一个实施方案的总扫描和DSP管理器处理线程；
[0037]图3所示为根据本发明的一个