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测量离心机转速和摩擦功耗的方法

阅读：460发布：2020-12-01

专利汇可以提供测量离心机转速和摩擦功耗的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种测量离心机转速和摩擦功耗的方法，主要解决了现有技术无法快速、精确的测量离心机转速和摩擦功耗的问题。该测量离心机转速和摩擦功耗的方法，具体包括以下步骤：1]初始化2]选择通道3]判断是否符合测频条件4]测量。本发明提供的测量离心机转速和摩擦功耗方法能够实时采集离心机运行数据，并可报警和显示、易于操作、使用方便、巡检时间短，有效地保护了离心机正常运行和减少了损机率。，下面是测量离心机转速和摩擦功耗的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种测量离心机转速和摩擦功耗的方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
1]初始化
打开高速测频卡，初始化硬件端口，使转速及摩擦功耗测量装置恢复到初始状态，所述的初始状态是所有信号灯关闭，无任何故障报警；然后对被监测区段内的所有离心机进行巡检，确定各通道对应的离心机的状态，离心机的状态包括离心机正常、离心机失步、离心机损坏和未安装离心机，然后进行定标，屏蔽未安装离心机的通道和确认离心机损坏的通道；
2]选择通道
如果选择的通道被屏蔽，则重新选择下一通道，直至选择到未被屏蔽的通道，进行测量；
3]判断是否符合测频条件
如果符合测频条件直进入步骤4]进行测量；如果不符合测频条件则认定该通道所对应离心机损坏，输出报警信号后进入步骤2]选择通道或结束测量；所述是否符合测频条件是指通道信号的电压幅值是否低于设定的门限值；
4]测量
4.1]如果需要进行摩擦功耗的计算，则先测量该通道的频率值，得到第一次频率值并记录，一个周期完成后对该通道再进行第二次测量，得到第二次频率值并进行记录；通过第一次频率值和第二次频率值，得出该通道的摩擦功耗；所述的一个周期是指测量完所有通道对应的离心机的频率值；
如果在摩擦功耗测量开始前进行过频率测量，则先停止频率测量，等待10秒后开始测量第一通道的频率值；
4.2]如果无需对被选择通道机型摩擦功耗的计算，则直接测量频率值；
将测量所得的频率值经与设定的离心机正常工作的频率值范围进行比较，若在该范围内，则被测通道所对应的离心机正常，进入步骤2]选择通道或结束测量；若不在正常工作的频率范围内，则被测量通道所对应的离心机失步/损坏，输出报警信号；输出报警信号后进入步骤2]选择通道或结束测量。
2.根据权利要求1所述的测量离心机转速和摩擦功耗的方法，其特征在于：所述步骤
4.1中，摩擦功耗的计算公式如下：
所述n是指第一次测量第一通道的频率到第二次测量第一通道的频率之间的间隔时间。
3.根据权利要求1或2所述的测量离心机转速和摩擦功耗的方法，其特征在于：所述步骤4.2中，测量频率值是采用三个计数器Timer0、Timer1、Timer2分别对被测经过整形处理的离心机转速信号进行计数，其中Timer0、Timer1级联，频率值的计算公式如下：
频率值＝10M×分频值/计数值
所述10M是计算机基准时钟信号；分频值是指计数器Timer2写入的分频值，所述计数值是指打开开关信号开始计数，计数器Timer2计数为0时产生一中断，此时读计数器Timer0和计数器Timer1中的数值，
4.根据权利要求3所述的测量离心机转速和摩擦功耗的方法，其特征在于：所述步骤
4.2]中，若测量的频率值不在设定的离心机正常工作的频率值范围内即判断为故障，根据该频率值进行判断故障类型后输出具体故障的报警信号，故障包括失步/损坏和电源故障；若测量的频率有失步/损坏，需连续测量该通道三次，且测量结果均为失步/损坏后确定该通道所对应的离心机失步/损坏，发送失步/损坏故障信号，统计区段内所有离心机失步/损坏总数，判断是否形成成组失步/损坏故障，并进行相应的故障报警；若出现任何电源故障都要发送相应的电源故障信号；当出现成组失步或成组损坏并且一台以上离心机失步时，形成事故保护信号；巡检三个周期之后再发送事故保护报警，巡检三个周期之后，再发送事故保护信号，并将信号上传到区段离心机所在的控制柜，进行产生事故的保护动作。

说明书全文

测量离心机转速和摩擦功耗的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种测量方法，具体涉及一种测量气体离心机转速和摩擦功耗的方法，主要用于气体离心机转速及摩擦功耗的测量。

背景技术

[0002] 目前，监测气体离心机的工作状态，就是要测量气体离心机的转速和摩擦功耗，通过转速和摩擦功耗判断离心机的工作状态是否正常，并发出报警和事故保护信号，自动或手动采取相应的工艺措施，保护离心机免遭损坏.因此，离心机转速和摩擦功耗测量是离心工厂工艺过程测控系统最主要的部分之一。

[0003] 1、该装置最早都是从国外随整个生产线的设备进口，且技术处于60-70年代的产品，各单元上器件为分立元件，造成生产维护很难，维护成本极高。

[0004] 2、现有该装置巡检周期过长，当离心机发生故障或损坏时，不能被及时发现、及时报警和及时采取相应的工艺措施。

[0005] 3、现有该装置测量精确度低，造成测量结果的不准确，从而影响判断的错误，给生产带来不必要的麻烦。

发明内容

[0006] 本发明提供了一种测量离心机转速和摩擦功耗的方法，主要解决了现有技术无法快速、精确的测量离心机转速和摩擦功耗的问题。

[0007] 本发明解决其技术问题所采用的方案是：

[0008] 该测量离心机转速和摩擦功耗的方法，具体包括以下步骤：

[0009] 1]初始化

[0010] 打开高速测频卡，初始化硬件端口，使转速及摩擦功耗测量装置恢复到初始状态，所述的初始状态是所有信号灯关闭，无任何故障报警；然后对被监测区段内的所有离心机进行巡检，确定各通道对应的离心机的状态，包括离心机正常、离心机失步、离心机损坏和未安装离心机，并进行定标，未安装离心机的通道和确认离心机损坏时屏蔽该通道；

[0011] 2]选择通道

[0012] 如果选择的通道被屏蔽，则重新选择下一通道，直至选择到未被屏蔽的通道，进行测量；

[0013] 3]判断是否符合测频条件

[0014] 如果符合测频条件直进入步骤4]进行测量；如果不符合测频条件则认定该通道所对应离心机损坏，输出报警信号后进入步骤2]选择通道或结束测量；是否符合测频条件是指通道信号的电压幅值是否低于设定的门限值；

[0015] 4]测量

[0016] 4.1]如果需要进行摩擦功耗的计算，则先测量该通道的频率值，得到第一次频率值并记录，一个周期完成后对该通道再进行第二次测量，得到第二次频率值并进行记录；通过第一次频率值和第二次频率值，得出该通道的摩擦功耗；所述的一个周期是指测量完所有通道对应的离心机的频率值；

[0017] 如果在摩擦功耗测量开始前进行过频率测量，则先停止频率测量，等待10秒后开始测量第一通道的频率值；

[0018] 4.2]如果无需对被选择通道机型摩擦功耗的计算，则直接测量频率值；

[0019] 将测量所得的频率值经与设定的离心机正常工作的频率值范围进行比较，若在该范围内，则被测通道所对应的离心机正常，进入步骤2]选择通道或结束测量；若不在正常工作的频率范围内，则被测量通道所对应的离心机失步/损坏，输出报警信号；输出报警信号后进入步骤2]选择通道或结束测量。

[0020] 上述步骤4.1中，摩擦功耗的计算公式如下：

[0021]

[0022] 以上所述步骤4.2中，测量频率值是采用三个计数器Timer0、Timer1、Timer2分别对被测经过整形处理的离心机转速信号进行计数，其中Timer0、Timer1级联，频率值的计算公式如下：

[0023] 频率值＝10M×分频值/计数值

[0024] 10M是计算机基准时钟信号；分频值是指计数器Timer2写入的分频值，具体是指通过多次的测频实验数据分析所得到的分频值，在通道测量之前给Timer2写入；

[0025] 计数值是指打开开关信号开始计数，计数器Timer2计数为0时产生一中断，此时读计数器Timer0和计数器Timer1中的数值；

[0026] 以上所述步骤4.2]中，若测量的频率值不在设定的离心机正常工作的频率值范围内即判断为故障，根据该频率值进行判断故障类型后输出具体故障的报警信号，故障包括失步/损坏和电源故障；

[0027] 若测量的频率有失步/损坏，需连续测量该通道三次，且测量结果均为失步/损坏后确定该通道所对应的离心机失步/损坏，发送失步/损坏故障信号，统计区段内所有离心机失步/损坏总数，判断是否形成成组失步/损坏故障，并进行相应的故障报警；若出现任何电源故障都要发送相应的电源故障信号；

[0028] 当出现成组失步或成组损坏并且一台以上机器失步时，形成事故保护信号；巡检三个周期之后再发送事故保护报警，并将信号上传到区段离心机所在的控制柜，进行产生事故的保护动作。

[0029] 本发明的优点在于：

[0030] 本发明提供的测量离心机转速和摩擦功耗方法能够实时采集离心机运行数据，并可报警和显示、易于操作、使用方便、巡检时间短，有效地保护了离心机正常运行和减少了损机率。

[0031] 本发明采用线程和信号/槽机制，在线程中进行数据测量和分析，通过信号/槽机制，将分析结果传送到其他类中，在类函数中发送各种故障信号、点亮故障信号灯、报警、记录信息。这种将数据测量分析和数据处理隔离的方法，大大提高了软件测频的速度。

[0032] 本发明采用结构化、模块化的编程思想，划分了频率测量模块、摩擦功耗测量模块、通讯模块、显示输出模块和报警输出模块，各种模块相互独立，便于以后修改或扩展。附图说明

[0033] 图1为转速及摩擦功耗测量方法流程图。

[0034] 图2为频率测量方法原理图。

具体实施方式

[0035] 以下结合附图对本发明进行详述，如图1、图2所示：

[0036] 该测量离心机转速和摩擦功耗的方法，具体包括以下步骤：

[0037] 1]初始化

[0038] 打开高速测频卡，初始化硬件端口，使转速及摩擦功耗测量装置恢复到初始状态，所述的初始状态是所有信号灯关闭，无任何故障报警；然后对被监测区段内的所有离心机进行巡检，确定各通道对应的离心机的状态，包括离心机正常、离心机失步、离心机损坏和未安装离心机，并进行定标，未安装离心机的通道和确认离心机损坏时屏蔽该通道；

[0039] 具体可以按如下方式进行操作：当标志位定义为“0”时，该通道所对应的离心机正常，标志位定义为“1”时，该通道对应的离心机失步，标志位定义为“2”时，该通道对应的离心机损坏，但进入步骤2]时，仍选择该通道；标志位定义为“3”时，该通道对应离心机损坏或未安装离心机，屏蔽该通道；

[0040] 2]选择通道

[0041] 如果选择的通道被屏蔽，则重新选择下一通道，直至选择到未被屏蔽的通道，进行测量；

[0042] 3]判断是否符合测频条件

[0043] 如果符合测频条件直进入步骤4]进行测量；如果不符合测频条件则认定该通道所对应离心机损坏，发送报警信号，并进入步骤2]重新选择下一通道；是否符合测频条件是指通道信号的电压幅值是否低于设定的门限值；如果低于设定的门限值则认定该通道所对应的离心机损坏；

[0044] 4]测量

[0045] 4.1]如果需要进行摩擦功耗的计算，则先测量该通道的频率值，得到第一次频率值并记录，一个周期完成后对该通道再进行第二次测量，得到第二次频率值并进行记录；通过第一次频率值和第二次频率值，得出该通道的摩擦功耗；一个周期是指测量完所有通道对应的离心机的频率值；

[0046] 如果在摩擦功耗测量开始前进行过频率测量，则先停止频率测量，等待10秒后开始测量第一通道的频率值，测量摩擦功耗时，离心机要断电，根据以往的经验，必须等待10秒，信号才能稳定下来，此时再测量摩擦功耗，数据才会比较准确。其中摩擦功耗的计算公式如下：

[0047]

[0048] n是指第一次测量第一通道的频率到第二次测量第一通道的频率之间的间隔时间；测量周期一般为n-S，S指的是测量完成后系统的响应时间，故第一次测量第一通道的频率到第二次测量第一通道的频率之间的间隔时间应为(n-S)+S＝n，单位为秒；

[0049] 4.2]如果无需对被选择通道机型摩擦功耗的计算，则直接测量频率值；

[0050] 测量频率值是采用三个计数器Timer0、Timer1、Timer2分别对被测经过整形处理的离心机转速信号进行计数，其中Timer0、Timer1级联，频率值的计算公式如下：频率值＝10M×分频值/计数值；

[0051] 10M是计算机基准时钟信号；分频值是指计数器Timer2写入的分频值，具体是指通过多次的测频实验数据分析所得到的分频值，在通道测量之前给Timer2写入；计数值是指打开开关信号开始计数，计数器Timer2计数为0时产生一中断，此时读计数器Timer0和计数器Timer1中的数值。

[0052] 将测量所得的频率值经与设定的离心机正常工作的频率值范围进行比较，若在该范围内，则被测通道所对应的离心机正常，进入步骤2]选择通道或结束测量；若测量的频率值不在设定的离心机正常工作的频率值范围内即判断为故障，根据该频率值进行判断故障类型后输出具体故障的报警信号，故障包括失步/损坏和电源故障；若出现任何电源故障都要发送相应的电源故障信号；电源故障是指转速及摩擦功耗测量装置各电源的故障，根据硬件端口高低电平判断。

[0053] 若测量的频率有失步/损坏，需连续测量该通道三次，且测量结果均为失步/损坏后确定该通道所对应的离心机失步/损坏，发送失步/损坏故障信号，统计区段内所有离心机失步/损坏总数，判断是否形成成组失步/损坏故障，并进行相应的故障报警；

[0054] 当出现成组失步或成组损坏并且一台以上机器失步时，形成事故保护信号；巡检三个周期之后再发送事故保护报警，巡检三个周期之后，再发送事故保护信号，并将信号上传到区段离心机所在的控制柜，进行产生事故的保护动作。

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