首页 / 专利库 / 泵和压缩机 / 容积式泵 / 螺杆泵 / 确定双螺杆正排量泵中的泵流量的设备和方法

确定双螺杆正排量中的泵流量的设备和方法

阅读:630发布:2022-12-10

专利汇可以提供确定双螺杆正排量中的泵流量的设备和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了技术,该技术用于调谐具有 信号 处理器的双螺杆正 排量 泵 ,以接收包含关于在调谐功能期间捕获的与双螺杆正排量泵的操作有关的实际额定条件的实际泵性能数据的信息的信令;并且确定经校正的泵性能数据以通过以下方式来操作旋转正排量泵:至少部分地基于在调谐功能期间捕获的实际额定条件的实际泵性能数据来补偿用于操作双螺杆正排量泵的泵性能数据。经校正的泵性能数据包括具有经校正的所发布额定功率和滑移因数的经校正的所发布泵性能数据,并且实际泵性能数据包含关于与双螺杆正排量泵的操作有关的实际功率、比重和 粘度 并从包括变频驱动的泵 控制器 接收的信息。,下面是确定双螺杆正排量中的泵流量的设备和方法专利的具体信息内容。

1.设备,包括:
信号处理器,所述信号处理器被配置成
接收信令,所述信令包含关于在调谐功能期间捕获的与双螺杆正排量的操作有关的实际额定条件的实际泵性能数据的信息;并且
确定经校正的泵性能数据以通过以下方式来操作所述双螺杆正排量泵:至少部分地基于在所述调谐功能期间捕获的所述实际额定条件的所述实际泵性能数据来补偿用于操作所述双螺杆正排量泵的泵性能数据。
2.根据权利要求1所述的设备,其中所述经校正的泵性能数据包括对所述实际额定条件进行补偿的经校正的所发布泵性能数据,所述泵性能数据具有经校正的所发布额定功率和额定滑移因数。
3.根据权利要求1所述的设备,其中所述实际泵性能数据包括关于与所述双螺杆正排量泵的操作有关的实际速度、实际功率、实际比重和实际粘度的信息。
4.根据权利要求3所述的设备,其中所述经校正的泵性能数据包括对所述实际额定条件进行补偿的经校正的所发布泵性能数据,所述泵性能数据具有经校正的所发布额定功率和额定滑移因数。
5.根据权利要求1所述的设备,其中所述信号处理器被配置成基于未校正或补偿的所发布的泵性能数据来确定所述双螺杆正排量泵的额定流量的值。
6.根据权利要求5所述的设备,其中所述信号处理器被配置成提供包含关于实际流量值的信息的控制信号,以控制所述双螺杆正排量泵的操作。
7.根据权利要求2所述的设备,其中所述信号处理器被配置成通过以下方式来确定所述经校正的所发布额定功率:至少部分地基于所述实际额定条件下的实际功率、比重和粘度来补偿所发布的额定功率。
8.根据权利要求1所述的设备,其中所述信号处理器包括控制器或控制器模或者采用控制器或控制器模块的形式,所述控制器或控制器模块被配置成控制所述双螺杆正排量泵的操作。
9.根据权利要求7所述的设备,其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于所述额定流量和经校正的额定扭矩来确定对所述实际额定条件进行补偿的额定滑移因数。
10.根据权利要求9所述的设备,其中所述信号处理器被配置成激活所述调谐功能并且将所述额定功率和所述额定滑移因数的所发布的值替换为对所述实际额定条件进行补偿的所述经校正的额定功率和所述额定滑移因数。
11.根据权利要求10所述的设备,其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于从理论排量流量扣除所述经校正的额定滑移流量来确定实际流量值。
12.根据权利要求10所述的设备,其中所述信号处理器被配置成使用对所述实际额定条件进行补偿的所述经校正的额定功率和所述额定滑移因数直到发起另一个调谐功能。
13.根据权利要求1所述的设备,其中所述信令包含关于泵参数的信息,包括泵类型、额定流量、所发布的额定速度、所发布的额定功率、所发布的额定粘度、所发布的额定比重和无滑移流量的某个组合,并且包含关于来自变频驱动(VFD)的实际速度和功率以及实际比重和粘度数据的信息;并且所述信号处理器被配置成至少部分地基于所述信令来确定经校正的滑移流量或因数。
14.根据权利要求13所述的设备,其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于从理论排量流量或因数扣除所述经校正的额定滑移流量或因数来确定实际流量值。
15.根据权利要求14所述的设备,其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于其中比重和粘度基本上恒定的恒温应用,在不使用传感器的情况下确定所述经校正的额定滑移流量或因数。
16.根据权利要求14所述的设备,其中在具有变化温度的应用中,所述信号处理器被配置成接收温度测量结果,并且通过至少部分地基于所述温度测量结果来补偿包括实际速度、比重和粘度的变化条件来确定所述经校正的额定滑移因数。
17.根据权利要求2所述的设备,其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于以下等式来确定所述经校正的所发布额定功率:
RTD HPCORR=HPACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^N,
其中:
RTD HPCORR是对比重和粘度进行校正的额定hp形式的所述经校正的所发布额定功率,HPACT是额定条件下的所述实际功率,
SGRTD是所泵送的液体的所述额定比重,
SGACT是所泵送的液体的所述实际比重,
VISCRTD是所泵送的液体的所述额定粘度,
VISCACT是所泵送的液体的所述实际粘度,并且
N是随泵的类型而变化的指数。
18.根据权利要求17所述的设备,其中对于双螺杆正排量泵,N等于约0.275。
19.根据权利要求17所述的设备,其中所述设备包括所述双螺杆正排量泵。
20.根据权利要求18所述的设备,其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于以下等式来确定对所述实际额定条件进行补偿的所述额定滑移因数:
KS=(VISCRTD×QNO SLIP×(QNO SLIP-QRATED)/(75.415×KG×(NRATED)×TRTD CORR),其中:
KS是对所述实际额定条件进行补偿的所述额定滑移因数,
VISCRTD是所述所发布的泵额定粘度,
QNO SLIP是在0psid压差时在额定速度和额定粘度下以gpm计的所述流量,KG=0.004329,其是设计常数,
NRATED=所述应用的额定泵速度,并且
TRTD CORR=以英尺-磅(美国)计的经校正的额定扭矩,其按如下方式确定:TRTD CORR=(5252×RTD HPCORR)/NRTD。
21.根据权利要求20所述的设备,其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于以下等式来确定所述双螺杆正排量泵的实际流量值:
QACT CORR=(QNO SLIP×((NMOTOR/RATIO)/NRATED))-(((75.415×KG×KSCORR)×(NMOTOR/RATIO)×TACTCORR)/(VISCOSITYACT×QNO SLIP),
其中:
QNO SLIP是在0psid压差时在额定速度和额定粘度下以gpm计的所述流量,NMOTOR=当前电机速度,
RATIO=在使用齿轮减速器的情况下的减速比率,如果未使用齿轮减速器,则RATIO的值=1.0。
NRATED=所述应用的所述额定泵速度,
KG=0.004329,其是设计常数,
KSCORR是基于特定旋转正排量泵类型的所述操作条件的所述滑移法则的所述经校正的额定滑移因数,
TACT CORR=以英尺-磅(美国)计的扭矩,其中TACT CORR=(5252×HPACT CORR)/NACT,并且HPACT CORR=HPACT×(SGRTD/SGACT),
HPACT=实际电机功率,
NACT=实际泵速度,并且
VISCACT是所泵送的液体的所述实际粘度。
22.一种方法,包括:
利用信号处理器接收信令,所述信令包含关于在调谐功能期间捕获的与双螺杆正排量泵的操作有关的实际额定条件的实际泵性能数据的信息;以及
利用所述信号处理器确定经校正的泵性能数据以通过以下方式来操作所述双螺杆正排量泵:至少部分地基于在所述调谐功能期间捕获的所述实际额定条件的所述实际泵性能数据来补偿用于操作所述双螺杆正排量泵的泵性能数据。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述经校正的泵性能数据包括对所述实际额定条件进行补偿的经校正的所发布泵性能数据,所述泵性能数据具有经校正的所发布额定功率和额定滑移因数。
24.根据权利要求22所述的方法,其中所述实际泵性能数据包含关于与所述双螺杆正排量泵的操作有关的实际速度、实际功率、实际比重和实际粘度的信息。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述经校正的泵性能数据包括对所述实际额定条件进行补偿的经校正的所发布泵性能数据,所述泵性能数据具有经校正的所发布额定功率和额定滑移因数。
26.根据权利要求22所述的方法,其中所述方法包括使用基于所发布的泵性能数据的所述双螺杆正排量泵的额定流量的值。
27.根据权利要求26所述的方法,其中所述方法包括利用所述信号处理器提供包含关于实际流量值的信息的控制信号,以控制所述双螺杆正排量泵的操作。
28.根据权利要求23所述的方法,其中所述方法包括利用所述信号处理器通过以下方式来确定所述经校正的所发布额定功率:至少部分地基于所述实际额定条件下的实际功率、比重和粘度来补偿所发布的额定功率。
29.根据权利要求28所述的方法,其中所述方法包括利用具有所述信号处理器的控制器或控制器模块来控制所述双螺杆正排量泵的操作。
30.根据权利要求28所述的方法,其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于所述额定流量和经校正的额定扭矩来确定对所述实际额定条件进行补偿的额定滑移因数。
31.根据权利要求30所述的方法,其中所述方法包括利用所述信号处理器激活所述调谐功能,所述调谐功能将所述额定功率和所述额定滑移因数替换为对所述实际额定条件进行补偿的所述经校正的额定功率和所述额定滑移因数。
32.根据权利要求31所述的方法,其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于从理论排量流量扣除所述经校正的额定滑移流量来确定实际流量值。
33.根据权利要求31所述的方法,其中所述方法包括使用所述经校正的额定功率和所述额定滑移因数直到发起另一个调谐功能。
34.根据权利要求22所述的方法,其中所述信令包含关于泵参数的信息,包括泵类型、额定流量、所发布的额定速度、所发布的额定功率、所发布的额定粘度、所发布的额定比重和无滑移流量的某个组合,并且包含关于来自变频驱动(VFD)的实际速度和功率以及实际比重和粘度数据的信息;并且所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于所述信令来确定经校正的滑移流量或因数。
35.根据权利要求34所述的方法,其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于从理论排量流量或因数扣除所述经校正的额定滑移流量或因数来确定实际流量值。
36.根据权利要求35所述的方法,其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于其中比重和粘度基本上恒定的恒温应用,在不使用传感器的情况下确定所述经校正的额定滑移流量或因数。
37.根据权利要求35所述的方法,其中在具有变化温度的应用中,所述方法包括利用所述信号处理器接收温度测量结果,以及通过至少部分地基于所述温度测量结果来补偿包括实际速度、比重和粘度的变化条件来确定所述经校正的额定滑移流量或因数。
38.根据权利要求23所述的方法,其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于以下等式来确定所述经校正的所发布额定功率:
RTD HPCORR=HPACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^N,
其中:
RTD HPCORR是对比重和粘度进行校正的额定hp形式的所述经校正的所发布额定功率,HPACT是额定条件下的所述实际功率,
SGRTD是所泵送的液体的所述额定比重,
SGACT是所泵送的液体的所述实际比重,
VISCRTD是所泵送的液体的所述额定粘度,
VISCACT是所泵送的液体的所述实际粘度,并且
N是随泵的类型而变化的指数。
39.根据权利要求38所述的方法,其中对于双螺杆泵,N等于约0.275。
40.根据权利要求38所述的方法,其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于以下等式来确定对所述实际额定条件进行补偿的所述额定滑移因数:
KS=(VISCRTD×QNO SLIP×(QNO SLIP-QRATED)/(75.415×KG×(NRATED)×TRTD CORR),其中:
KS是对所述实际额定条件进行补偿的所述额定滑移因数,
VISCRTD是所述所发布的泵额定粘度,
QNO SLIP是在0psid压差时在额定速度和额定粘度下以gpm计的所述流量,KG=0.004329,其是设计常数,
NRATED=所述应用的额定泵速度,并且
TRTD CORR=以英尺-磅(美国)计的经校正的额定扭矩,其按如下方式确定:TRTD CORR=(5252×RTD HPCORR)/NRTD。
41.根据权利要求40所述的方法,其中所述方法包括利用所述信号处理器至少部分地基于以下等式来确定所述双螺杆正排量泵的实际流量值:
QACT CORR=(QNO SLIP×((NMOTOR/RATIO)/NRATED))-(((75.415×KG×KSCORR)×(NMOTOR/RATIO)×TACTCORR)/(VISCOSITYACT×QNO SLIP),
其中:
QNO SLIP是在0psid压差时在额定速度和额定粘度下以gpm计的所述流量,NMOTOR=当前电机速度,
RATIO=在使用齿轮减速器的情况下的减速比率,如果未使用齿轮减速器,则RATIO的值=1.0,
NRATED=所述应用的所述额定泵速度,KG=0.004329,其是设计常数,
KSCORR是由特定双螺杆正排量泵类型的所述操作条件的滑移法则确定的所述经校正的额定滑移因数,
TACT CORR=以英尺-磅(美国)计的扭矩,其中TACT CORR=(5252×HPACT CORR)/NACT,并且HPACT CORR=HPACT×(SGRTD/SGACT),
HPACT=实际电机功率,
NACT=实际泵速度,并且
VISCACT是所泵送的液体的所述实际粘度。
42.设备,包括:
用于接收信令的装置,所述信令包含关于在调谐功能期间捕获的与双螺杆正排量泵的操作有关的实际额定条件的实际泵性能数据的信息;以及
用于确定经校正的泵性能数据以通过以下方式操作所述双螺杆正排量泵的装置:至少部分地基于在所述调谐功能期间捕获的所述实际额定条件的所述实际泵性能数据来补偿用于操作所述双螺杆正排量泵的泵性能数据。
43.根据权利要求42所述的设备,其中所述经校正的所发布泵性能数据包括对所述实际额定条件进行补偿的经校正的所发布泵性能数据,所述泵性能数据具有经校正的所发布额定功率和滑移因数。
44.根据权利要求42所述的设备,其中所述实际泵性能数据包含关于与所述双螺杆正排量泵的操作有关的实际速度、实际功率、比重和粘度并从包括变频驱动的泵控制器或控制装置接收的信息。
45.根据权利要求21所述的设备,其中所述信号处理器被配置成至少部分地基于下表IB来确定双螺杆正排量泵的滑移法则:
46.根据权利要求45所述的设备,其中所述信号处理器被配置成按如下方式确定流量计算的结果:
QACT CORR=QACT,并且
QACT CORR被显示为以Gpm计的所述实际流量(QACT)。
47.根据权利要求46所述的设备,其中所述信号处理器被配置成按如下方式确定用于实际泵速度和额定泵速度的参数:
NACT=实际泵速度,并且
NRTD=所述应用的额定泵速度。
48.根据权利要求41所述的方法,其中所述方法包括至少部分地基于下表IB来确定双螺杆正排量泵的滑移法则:
49.根据权利要求48所述的方法,其中所述方法包括按如下方式确定流量计算的结果:
QACT CORR=QACT,并且
QACT CORR被显示为以Gpm计的所述实际流量(QACT)。
50.根据权利要求49所述的方法,其中所述方法包括按如下方式确定用于实际泵速度和额定泵速度的参数:
NACT=实际泵速度,并且
NRTD=所述应用的额定泵速度。

说明书全文

确定双螺杆正排量中的泵流量的设备和方法

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2015年8月14日提交的专利申请序列号14/826,616(代理人案卷号911-002.074/F-GI-1504US)的权益,该专利申请据此全文以引用方式并入。
[0003] 本申请与2013年4月10日提交的名称为“Method for determining pump flow for rotary positive displacement pumps”的专利申请序列号13/859,936相关,该专利申请自身要求2012年4月12日提交的临时专利申请序列号61/623,155的权益,该临时专利申请据此全文以引用方式并入。申请序列号13/859,936涉及确定旋转正排量泵例如齿轮泵和渐进式空腔泵的泵流量;而本申请涉及确定旋转正排量泵例如双螺杆泵的泵流量。

技术领域

[0004] 本申请涉及旋转正排量(PD)泵,诸如双螺杆泵、内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵或渐进式空腔泵;并且更具体地讲,涉及用于调谐此类旋转PD泵(包括双螺杆PD泵)以便确定泵流量的技术。

背景技术

[0005] 许多不同类型或种类的泵(包括旋转正排量泵)是本领域已知的。以举例的方式,下文阐述了一些已知的泵及与这些泵相关联的缺点:
[0006] 名称为“Method for Determining Pump Flow Rates Using Motor Torque Measurements”的美国专利6,591,697(该专利据此全文以引用方式并入)公开了一种方法,该方法基于扭矩和速度与泵流速的关系以及使用变频驱动(VFD)调整离心泵速度来调节泵流量的能。Henyan先生在'697专利中使用的技术依赖于以若干速度校准泵流量以及基于若干速度下的经校准的扭矩-流量曲线来确定流量值。使用内插方法确定经校准的曲线之间的流量。在若干速度下以零流量(关闭的条件)取得经校准的流量曲线的数据。正排量泵无法在没有泄压阀或旁通管的情况下以关闭的阀门条件操作,因为该泵将继续增加压力和功率直到系统管道或泵壳体中出现轴或齿轮断裂或破裂。另一个缺点是‘697专利依赖于在制备特定于所测试的泵的变频驱动的工厂处取得经校准的数据。另外,该发明没有考虑到在出现泵磨损时调整流量精度。Henyan先生的发明涉及离心泵,其中扭矩与速度变化的平方成比例。在旋转正排量泵中,不论速度如何,扭矩是恒定的。因此,控制流量的数学关系式和等式在离心泵和旋转正排量泵之间完全不同。因此,Henyan先生的技术仅适用于离心泵,并且无法应用于正排量泵。
[0007] 名称为“Method for Determining  Pump Flow  Without the Use of Traditional Sensors”的美国专利7,945,411B2(该专利据此全文以引用方式并入)公开了一种技术,该技术对关闭的阀门条件下的速度和功率数据进行采样,从而针对实际性能校正所发布的泵曲线。归一化的功率曲线连同从变频驱动(VFD)取得的速度和功率数据一起用于计算流量。Kernan先生在'411专利中使用的技术利用关闭的阀门条件下的速度和功率数据来针对实际性能调整所发布的泵性能。正排量泵无法在没有泄压阀或旁通管的情况下以关闭的阀门条件操作,因为其将继续增加压力和功率直到系统管道或泵壳体中出现轴或齿轮断裂或破裂。由多项式功率等式和归一化的功率曲线计算泵流量。在离心泵中,压力随速度变化的平方而变化,并且功率随速度变化的立方而变化。离心泵不是正排量机器,并且因此容量输出将基于泵出口处的阻力而变化。较小的阻力将产生较大的流量;较大的阻力将产生较小的流量。旋转正排量泵是正排量机器,其中不论出口处的压力如何(除非被堵塞),泵轴每转一圈都会强制排出限定体积的流量。对于旋转正排量泵而言,不论出口压力如何,流量都与速度变化成比例。由于余隙、压力、粘度和速度的原因,会出现减少理论排量的滑移。功率通常与恒定压力下旋转正排量泵的速度变化成比例;在离心泵中,功率随速度变化的立方而变化。控制流量的数学关系式和等式在离心泵和旋转正排量泵之间完全不同。因此,Kernan先生的技术仅适用于离心泵,并且无法应用于正排量泵。
[0008] 在现有技术中,已知的是使用来自资源材料(例如正排量泵的泵手册)的计算。然而,该方法的一个缺点是计算技术(诸如泵手册中给出的那些)需要了解难以确定的变量,诸如泵几何因数和滑移系数。这些计算技术无法补偿偏离所发布的性能计算的泵性能。
[0009] 在现有技术中,已知的是使用外部流量计;然而,外部流量计会给整体驱动系统增加成本和复杂性。
[0010] 本文所述的上述技术都不可用于确定旋转正排量泵中的泵流量,如下文和本文所阐述。

发明内容

[0011] 虽然覆盖旋转齿轮泵和渐进式空腔泵的计算技术类似于双螺杆泵,但已发现该计算程序在用于双螺杆泵时不太准确。主要差别在于,不需要基于经校正的额定功率对所发布的额定流量进行校正或补偿。此外,仅基于经校正的额定功率来补偿额定滑移因数;不需要流量补偿。有鉴于此,本发明提供了用于调谐双螺杆正排量泵的新颖独特技术。
[0012] 本发明通过引入调谐功能而克服了上述缺点,该调谐功能对基于所发布的性能数据计算的流量值进行校正,从而反映实际泵性能。可基于滑移法则自动地调整滑移系数,该滑移法则补偿已知的变量诸如扭矩、速度和粘度的变化。
[0013] 已发现某些类型的旋转正排量泵的所发布的性能不同于实际性能。图1和图2示出了在典型渐进式空腔泵的所发布的性能与测试数据之间进行的容量和功率的比较。
[0014] 概括地说,根据本发明的技术需要泵用户易于获取的泵参数(诸如泵类型、额定流量、额定速度、额定功率、额定粘度和无滑移流量)的输入。从变频驱动(VFD)取得的以信令接收到的速度和功率数据连同比重和粘度数据一起可用于计算和补偿不同条件下的滑移流量。随后可从理论排量流量扣除滑移流量,从而确定实际流量值。在比重和粘度恒定的恒温应用中,流量计算的方法变为无传感器的。对于具有变化温度的应用,需要简单的温度测量装置来补偿变化条件。
[0015] 设备
[0016] 以举例的方式,并且根据一些实施方案,本发明可采用包括信号处理器的设备的形式,该信号处理器可被配置成:
[0017] 接收信令,该信令包含关于在调谐功能期间捕获的与双螺杆正排量泵的操作有关的实际额定条件的实际泵性能数据的信息;并且
[0018] 确定经校正的泵性能数据以通过以下方式操作双螺杆正排量泵:至少部分地基于在调谐功能期间捕获的实际额定条件的实际泵性能数据来补偿用于操作双螺杆正排量泵的泵性能数据。
[0019] 根据本发明的一些实施方案,经校正的泵性能数据可包括对实际额定条件进行补偿的经校正的所发布泵性能数据,其具有经校正的所发布额定功率和额定滑移因数。
[0020] 根据本发明的一些实施方案,实际泵性能数据可包括关于与双螺杆正排量泵的操作有关的实际功率、实际比重和实际粘度的信息,例如该信息采用从泵控制器或控制装置诸如变频驱动(VFD)或可编程逻辑控制器(PLC)接收的信令的形式。
[0021] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器可被配置成使用基于所发布的泵性能数据的双螺杆正排量泵额定值的值。
[0022] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器可被配置成提供包含关于实际流量值的信息的控制信号,以控制双螺杆正排量泵的操作。
[0023] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器可被配置成通过以下方式来确定经校正的所发布额定功率:例如至少部分地基于实际额定条件下的实际功率、实际比重和实际粘度来补偿所发布的额定功率。
[0024] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器可被配置成通过以下方式来确定额定滑移因数:例如至少部分地基于额定流量和经校正的额定扭矩对实际额定条件进行补偿。
[0025] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器可被配置成至少部分地基于依据如表IB所示针对双螺杆PD泵类型的操作条件的滑移法则从理论排量流量扣除经校正的额定滑移流量来确定实际流量值。
[0026] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器可被配置成激活调谐功能并将用于操作双螺杆正排量泵的额定功率和额定滑移因数的所发布的值(由所发布的数据计算)替换为对实际额定条件进行补偿的经校正的额定功率和额定滑移因数,并且使用对实际额定条件进行补偿的经校正的额定功率和额定滑移因数直到发起另一个调谐功能。
[0027] 根据本发明的一些实施方案,该信令可包含关于泵参数的信息,包括泵类型、额定流量、所发布的额定速度、所发布的额定功率、所发布的额定粘度、所发布的额定比重和无滑移流量的某个组合,并且可包含关于来自变频驱动(VFD)的实际速度和功率以及实际比重和粘度数据的信息;并且信号处理器被配置成至少部分地基于该信令来确定经校正的滑移流量(由滑移法则确定)或因数。信号处理器还可被配置成至少部分地基于从理论排量流量或因数扣除经校正的额定滑移流量或因数来确定实际流量值。
[0028] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器可被配置成至少部分地基于其中比重和粘度基本上恒定的恒温应用,在不使用传感器的情况下依据如下表IB所示针对双螺杆PD泵类型或因数的操作条件的滑移法则来确定经校正的额定滑移流量。或者,在具有变化温度的应用中,信号处理器可被配置成接收温度测量结果,并且通过至少部分地基于该温度测量结果来补偿变化条件(包括比重和粘度)来确定经校正的额定滑移流量(由滑移法则确定)或因数。
[0029] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器可被配置成至少部分地基于以下等式来确定经校正的所发布额定功率:
[0030] RTD HPCORR=HPACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^N,
[0031] 其中:
[0032] RTD HPCORR是对比重和粘度进行校正的额定hp形式的经校正的所发布额定功率,[0033] HPACT是例如在调谐过程中捕获的额定条件下的实际功率,
[0034] SGRTD是所泵送的液体的额定比重,
[0035] SGACT是例如在调谐过程中捕获的所泵送的液体的实际比重,
[0036] VISCRTD是所泵送的液体的额定粘度,
[0037] VISCACT是例如在调谐过程中捕获的所泵送的液体的实际粘度,并且
[0038] N是随泵的类型而变化的指数。
[0039] 对于双螺杆PD泵,指数N可等于约0.275。0.275的指数是默认值,但本发明的范围旨在包括具有与现在已知或将来随后开发的相符的不同指数的实施方案。
[0040] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器可被配置成至少部分地基于以下等式来确定对实际额定条件进行补偿的额定滑移因数:
[0041] KS=(VISCRTD×QNO SLIP×(QNO SLIP-QRATED)/(75.415×KG×(NRATED)×TRTD CORR),[0042] 其中:
[0043] KS是对实际额定条件进行补偿的额定滑移因数,
[0044] VISCRTD是所发布的泵额定粘度,
[0045] QNO SLIP是在0psid压差时在额定速度和额定粘度下以gpm计的流量,[0046] QRTD是由标定曲线得出的该应用的额定流量。未使用校正或补偿。
[0047] KG=0.004329,其是设计常数,
[0048] NRATED=该应用的额定泵速度,并且
[0049] TRTD CORR=以英尺-磅(美国)计的经校正的额定扭矩,其按如下方式确定:TRTD CORR=(5252×RTD HPCORR)/NRTD。
[0050] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器可被配置成至少部分地基于以下等式来确定旋转正排量泵的实际流量值:
[0051] QACT CORR=(QNO SLIP×((NMOTOR/RATIO)/NRATED))-(((75.415×KG×KSCORR)×(NMOTOR/RATIO)×TACTCORR)/(VISCOSITYACT×QNO SLIP),
[0052] 其中:
[0053] QNO SLIP是在0psid压差时在额定速度和额定粘度下以gpm计的流量,[0054] NMOTOR=当前电机速度,
[0055] RATIO=在使用齿轮减速器的情况下的减速比率,如果未使用齿轮减速器,则RATIO的值=1.0。
[0056] NRATED=该应用的额定泵速度,
[0057] KG=0.004329,其是设计常数,
[0058] KSCORR是基于表IB所示的滑移法则的经校正的额定滑移因数(参见下文涉及双螺杆泵的部分B),
[0059] TACT CORR=以英尺-磅(美国)计的扭矩,其中TACT CORR=(5252×HPACT CORR)/NACT,并且[0060] HPACT CORR=HPACT×(SGRTD/SGACT),
[0061] HPACT=实际电机功率,
[0062] NACT=实际泵速度,并且
[0063] VISCACT是所泵送的液体的实际粘度。
[0064] 根据本发明的一些实施方案,信号处理器还可被配置为控制旋转正排量泵的操作的控制器或控制模,或者采用该控制器或控制模块的形式。
[0065] 根据本发明的一些实施方案,设备可包括自身与信号处理器组合的双螺杆正排量泵,包括其中双螺杆正排量泵采用现在已知或将来随后开发的双螺杆正排量泵的形式。
[0066] 方法
[0067] 根据一些实施方案,本发明可采用一种方法的形式,该方法包括以下步骤:利用信号处理器接收信令,该信令包含关于在调谐功能期间捕获的与双螺杆正排量泵的操作有关的实际额定条件的实际泵性能数据的信息;以及利用信号处理器确定经校正的所发布泵性能数据以通过以下方式操作双螺杆正排量泵:至少部分地基于在调谐功能期间捕获的实际额定条件的实际泵性能数据来补偿用于操作双螺杆正排量泵的所发布的泵性能数据。
[0068] 根据本发明的一些实施方案,该方法还可包括实现上文所阐述的一个或多个特征。附图说明
[0069] 附图包括下图:
[0070] 图1是与在200Cp、1750Rpm下旋转正排量泵的所发布的数据与测试数据的功率比较有关的功率(HP)-排出压力(PSIG)曲线图。
[0071] 图2是用于在200Cp、1750Rpm下旋转正排量泵的所发布的数据与测试数据的容量比较的容量(GPM)-排出压力(PSIG)曲线图。
[0072] 图3是根据本发明的一些实施方案的设备的框图

具体实施方式

[0073] 以举例的方式,如图3所示,根据一些实施方案,本发明可采用包括信号处理器12的设备10的形式,该信号处理器可被配置成控制和保护旋转正排量泵14的操作,例如,该旋转正排量泵可包括双螺杆泵、内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵或渐进式空腔泵,或者采用双螺杆泵、内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵或渐进式空腔泵的形式。
[0074] 以举例的方式,信号处理器12可被配置成接收信令,该信令包含关于在调谐功能期间捕获的与旋转正排量泵14的操作有关的实际额定条件的实际泵性能数据的信息;并且确定经校正的所发布泵性能数据以通过以下方式操作旋转正排量泵:至少部分地基于在调谐功能期间捕获的实际额定条件的实际泵性能数据来补偿用于操作旋转正排量泵的所发布的泵性能数据。
[0075] 对于下文结合部分A所公开的旋转PD泵、磁力驱动泵、渐进式空腔泵和磁力驱动渐进式空腔泵,信号处理器12还可被配置成例如至少部分地基于经校正的所发布泵性能数据来确定实际流量值。相比之下,对于下文在部分B中所公开的双螺杆正排量泵,信号处理器12可被配置成使用例如基于所发布的泵性能数据的额定流量的值。在任一种情况下,信号处理器12可被配置成提供包含关于相应流量控制值的信息的控制信号以控制这些类型的旋转正排量泵的操作。
[0076] 旋转正排量泵14可包括模块16,该模块被配置成提供信令,该信令包含关于在调谐功能期间捕获的与旋转正排量泵14的操作有关的实际额定条件的实际泵性能数据的信息,并且该模块还可被配置成接收包含信息的控制信号以控制这些类型的旋转正排量泵14的操作。
[0077] 以举例的方式,对于旋转PD泵、磁力驱动泵、渐进式空腔泵和磁力驱动渐进式空腔泵,信号处理器12可被实现为与下文在部分A中所阐述的相符,并且对于双螺杆泵,信号处理器12可被实现为与下文在部分B中所阐述的相符,如下所述:
[0078] A.对于旋转PD泵、磁力驱动泵、渐进式空腔泵和磁力驱动渐进式空腔泵的实现方式
[0079] 对于齿轮泵和渐进式空腔泵,根据本发明的控制逻辑的工作方式是针对实际额定条件来补偿额定功率、额定流量和额定滑移因数的所发布的值,如下所述:
[0080] 可针对额定条件下的实际功率、实际比重和实际粘度来补偿所发布的额定功率。这变为经校正的额定功率。
[0081] 可基于经校正的额定功率针对实际额定条件来补偿所发布的额定流量。这变为经校正的额定流量。
[0082] 可基于经校正的额定功率和经校正的额定流量针对实际额定条件来补偿由所发布的数据计算的额定滑移因数。
[0083] 一旦这些值被计算且调谐功能被激活,额定HP、额定流量和额定滑移因数的所发布的值就被替换为对应的经补偿或校正的值。这些经补偿或校正的值被保存且不改变,除非发起另一个调谐功能。应当注意,调谐功能通常在泵在额定速度和额定条件下操作时被激活。
[0084] 以举例的方式,补偿和流量计算的技术可由以下步骤组成:
[0085] a)额定HP补偿(RTD HPCORR)
[0086] 例如,信号处理器12可被配置成至少部分地基于以下等式来确定经校正的所发布额定功率:
[0087] RTD HPCORR=HPACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^N,
[0088] 其中:
[0089] RTD HPCORR是对比重和粘度进行校正的额定hp,
[0090] HPACT是额定条件下的实际功率,
[0091] SGRTD是所泵送的液体的额定比重,
[0092] SGACT是所泵送的液体的实际比重,
[0093] VISCRTD是所泵送的液体的额定粘度,
[0094] VISCACT是所泵送的液体的实际粘度,并且
[0095] N是随泵的类型而变化的指数。
[0096] 以举例的方式,对于旋转PD泵(诸如齿轮、叶轮和凸轮),指数N等于约0.10,并且对于渐进式空腔泵,指数N等于约0.275。
[0097] 本发明的范围并非旨在限于上文所阐述的特定上述等式和参数以确定经校正的所发布额定功率。例如,设想了实施方案,其中上述等式和/或参数的变型可用于确定与现在已知或将来随后开发的相符的经校正的所发布额定功率。
[0098] b)额定流量补偿(QRATEDCORR)
[0099] 例如,信号处理器12可被配置成至少部分地基于以下等式来确定经校正的所发布额定流量:
[0100] QRATEDCORR=(RTD HPCORR/RTD HP)×Q RTD,
[0101] 应当注意,QRATEDCORR是在额定速度下计算的。
[0102] 其中:
[0103] QRATEDCORR是经校正的额定流量,
[0104] RTD HPCORR是对比重和粘度进行校正的额定hp,
[0105] RTD HP是该应用的额定hp,
[0106] Q RTD是该应用的额定流量。
[0107] 本发明的范围并非旨在限于上文所阐述的特定上述等式和参数以确定经校正的所发布额定流量。例如,设想了实施方案,其中上述等式和/或参数的变型可用于确定与现在已知或将来随后开发的相符的经校正的所发布额定流量。
[0108] c)额定滑移因数补偿(KS):
[0109] 例如,信号处理器12可被配置成至少部分地基于以下等式来确定对实际额定条件进行补偿的额定滑移因数KS:
[0110] KS=(VISCRTD×QNO SLIP×(QNO SLIP-QRATED CORR)/(75.415×KG×(NRTD)×TRTD CORR),[0111] 其中:
[0112] KS是对实际额定条件进行补偿的额定滑移因数,
[0113] QNO SLIP是在0psid压差时在额定速度和额定粘度下以Gpm计的流量,[0114] QRATEDCORR是经校正的额定流量,
[0115] KG=0.004329,其是设计常数,
[0116] NRTD=该应用的额定泵速度,并且
[0117] TRTD CORR=以英尺-磅(美国)计的经校正的额定扭矩,其按如下方式计算:TRTD CORR=(5252×RTD HPCORR)/NRTD,其中
[0118] RTD HPCORR是对比重和粘度进行校正的额定hp。
[0119] 本发明的范围并非旨在限于上文所阐述的特定上述等式和参数以确定额定滑移因数。例如,设想了实施方案,其中上述等式和/或参数的变型可用于确定与现在已知或将来随后开发的相符的额定滑移因数。
[0120] d)调谐功能激活
[0121] 为了计算和保存步骤a-c中计算的值,信号处理器12被配置成在泵稳定且在额定条件下操作时激活调谐功能过程。调谐功能过程对用户而言是无缝的。调谐在不改变操作条件或泵速度的情况下对实际额定条件进行采样。一旦调谐完成,RTD HPCORR、QRATED CORR和KS的值就被保存。这些值不改变,除非重新发起另一个调谐功能过程。
[0122] 当出现磨损时,可周期性地通过在额定条件下操作时重新激活该参数来恢复泵流量精度。
[0123] e)实际流量计算
[0124] 例如,可通过如表IA和IIA所示的旋转泵和渐进式空腔泵的滑移法则,针对因操作条件而变化的变量来校正额定滑移因数KS。经校正的滑移因数变为KSCORR。
[0125] 信号处理器12可被配置成至少部分地基于以下等式来确定旋转正排量泵的实际流量值:
[0126] QACT CORR=(QNO SLIP×((NMOTOR/RATIO)/NRTD))-(((75.415×KG×KSCORR)×(NMOTOR/RATIO)×TACT CORR)/(VISCACT×QNO SLIP),
[0127] 其中:
[0128] QNO SLIP是在0psid压差时在额定速度和额定粘度下以Gpm计的流量,[0129] NMOTOR=当前电机速度,
[0130] RATIO=在使用齿轮减速器的情况下的减速比率(如果未使用齿轮减速器,则RATIO的值=1.0),
[0131] NRTD=该应用的额定泵速度,
[0132] KG=0.004329,其是设计常数,
[0133] VISCACT是所泵送的液体的实际粘度,
[0134] TACT CORR=以英尺-磅(美国)计的扭矩,其按如下方式计算:TACT CORR=(5252×HPACT CORR)/NACT,其中HPACT CORR=HPACT×(SGRTD/SGACT),并且
[0135] KSCORR=基于如表IA和IIA所示操作条件的滑移法则的经校正的滑移因数。
[0136] 对于恒温应用,不需要比重值并且HPACT CORR=HPACT,其中:
[0137] HPACT=实际电机功率,并且
[0138] NACT=实际泵速度。
[0139] 可通过下文所示的滑移法则对额定滑移因数KS进行调整,从而得出经校正的滑移因数“KSCORR”。
[0140] 表IA:针对旋转PD泵和磁力驱动旋转PD泵的滑移法则:
[0141]变化的变量 步骤“e”中使用的经校正的滑移因数“KSCORR”
扭矩 滑移因数是常数;KSCORR=KS
速度 KSCORR=KS*(NRATED/NACT)
速度和扭矩 滑移因数是常数;KSCORR=KS
粘度 KSCORR=KS*(ViscACT/ViscRATED)^0.5
速度和粘度 KSCORR=KS*(NRATED/NACT)*(ViscACT/ViscRATED)^0.5
扭矩和粘度 KSCORR=KS*(ViscACT/ViscRATED)^0.5
速度、扭矩和粘度 KSCORR=KS*(NRATED/NACT)*(ViscACT/ViscRATED)^0.5
[0142] 表IIA:针对渐进式空腔泵和磁力驱动渐进式空腔泵的滑移法则:
[0143]变化的变量 步骤“e”中使用的经校正的滑移因数“KSCORR”
扭矩 滑移因数是常数;KSCORR=KS
速度 KSCORR=KS*(NRATED/NACT)
速度和扭矩 滑移因数是常数;KSCORR=KS
粘度 KSCORR=KS*(ViscACT/ViscRATED)^0.5
速度和粘度 KSCORR=KS*(NRATED/NACT)*(ViscACT/ViscRATED)^0.5
扭矩和粘度 KSCORR=KS*(ViscACT/ViscRATED)^0.5
速度、扭矩和粘度 KSCORR=KS*(ViscACT/ViscRATED)^0.5
[0144] 步骤(e)中的流量计算的结果如下:
[0145] QACT CORR=QACT,并且
[0146] QACT CORR被显示为以Gpm计的实际流量(QACT)。
[0147] 在这些表中,用于实际泵速度和额定泵速度的参数如下:
[0148] NACT=实际泵速度,并且
[0149] NRTD=该应用的额定泵速度。
[0150] 对于磁力驱动旋转泵和磁力驱动渐进式空腔PD泵:TACT CORR=以英尺-磅(美国)计的扭矩,其按如下方式计算:TACT CORR=(5252×HPACT CORR)/NACT,其中:
[0151] HPACT CORR=(HPACT-(PMAG CORR×(NACT/NRTD)2)×SGRTD/SGACT),
[0152] HPACT=实际电机功率,并且
[0153] PMAG CORR是对于所使用的包壳材料而言在额定速度下的涡电流损耗(以Hp计)。应当注意,对于非金属包壳,涡电流损耗为0hp。
[0154] 本发明的范围并非旨在限于上文所阐述的特定上述等式和参数以确定实际流量值。例如,设想了实施方案,其中上述等式和/或参数的变型可用于确定与现在已知或将来随后开发的相符的实际流量值。
[0155] 实际上,该调谐方法通过引入调谐功能来计算旋转正排量泵(诸如齿轮泵和渐进式空腔泵)的流量,该调谐功能基于所发布的性能数据来校正所计算的流量值。另外,基于滑移法,自动地调整滑移系数,该滑移法则补偿已知的变量(诸如扭矩、速度和粘度)的变化。以下方法对双螺杆泵采用不同方法。
[0156] B.双螺杆泵的实现方式
[0157] 对于双螺杆泵,根据本发明的控制逻辑的工作方式是针对实际额定条件来补偿额定功率和额定滑移因数的所发布的值,如下所述:
[0158] 可针对额定条件下的实际功率、实际比重和实际粘度来补偿额定功率。这变为经校正的额定功率。
[0159] 可基于经校正的额定功率针对实际额定条件来补偿由所发布的数据计算的额定滑移因数。
[0160] 一旦这些值被计算并且调谐功能被激活,额定HP和额定滑移因数的所发布的值就被替换为对应的经补偿或校正的值。这些经补偿或校正的值被保存且不改变,除非发起另一个调谐功能。应当注意,调谐功能通常在泵在额定速度和额定条件下操作时被激活。
[0161] 以举例的方式,补偿和流量计算的技术可由以下步骤组成:
[0162] a)额定HP补偿(RTD HPCORR)
[0163] 例如,信号处理器12可被配置成至少部分地基于以下等式来确定经校正的所发布额定功率:
[0164] RTD HPCORR=HPACT×(SGRTD/SGACT)/(VISCACT/VISCRTD)^N,
[0165] 其中:
[0166] RTD HPCORR是对比重和粘度进行校正的额定hp,
[0167] HPACT是例如在调谐过程中捕获的额定条件下的实际功率,
[0168] SGRTD是所泵送的液体的额定比重,
[0169] SGACT是例如在调谐过程中捕获的所泵送的液体的实际比重,
[0170] VISCRTD是所泵送的液体的额定粘度,
[0171] VISCACT是例如在调谐过程中捕获的所泵送的液体的实际粘度,并且
[0172] N是随泵的类型而变化的指数。
[0173] 以举例的方式,对于双螺杆泵,指数N等于约0.275。
[0174] 本发明的范围并非旨在限于上文所阐述的特定上述等式和参数以确定经校正的所发布额定功率。例如,设想了实施方案,其中上述等式和/或参数的变型可用于确定与现在已知或将来随后开发的相符的经校正的所发布额定功率。
[0175] b)额定流量补偿
[0176] 应当注意,Q RTD是由标定曲线得出的该应用的额定流量,例如与上文在部分B(b)上所阐述的相符。对于双螺杆泵,不使用校正或补偿。
[0177] c)额定滑移因数补偿(KS):
[0178] 例如,信号处理器12可被配置成至少部分地基于以下等式来确定对实际额定条件进行补偿的额定滑移因数KS:
[0179] KS=(VISCRTD×QNO SLIP×(QNO SLIP-QRATED)/(75.415×KG×(NRTD)×TRTD CORR),[0180] 其中:
[0181] KS是对实际额定条件进行补偿的额定滑移因数,
[0182] QNO SLIP是在0psid压差时在额定速度和额定粘度下以Gpm计的流量,[0183] 如上所述,QRTD是由标定曲线得出的该应用的额定流量。未使用校正或补偿。
[0184] KG=0.004329,其是设计常数,
[0185] NRTD=该应用的额定泵速度,并且
[0186] TRTD CORR=以英尺-磅(美国)计的经校正的额定扭矩,其按如下方式计算:TRTD CORR=(5252×RTD HPCORR)/NRTD,其中
[0187] RTD HPCORR是对比重和粘度进行校正的额定hp。
[0188] 本发明的范围并非旨在限于上文所阐述的特定上述等式和参数以确定额定滑移因数。例如,设想了实施方案,其中上述等式和/或参数的变型可用于确定与现在已知或将来随后开发的相符的额定滑移因数。
[0189] d)调谐功能激活
[0190] 为了计算和保存步骤a-c中计算的值,信号处理器12被配置成在泵稳定且在额定或接近额定条件下操作时激活调谐功能过程。调谐功能过程对用户而言是无缝的。调谐在不改变操作条件或泵速度的情况下对实际额定条件进行采样。一旦调谐完成,RTD HPCORR和KS的值就被保存。这些值不改变,除非重新发起另一个调谐功能过程。
[0191] 当出现磨损时,可周期性地通过在额定条件下操作时重新激活该参数来恢复泵流量精度。
[0192] e)实际流量计算
[0193] 例如,可通过如表IB所示的双螺杆泵的滑移法则,针对因操作条件而变化的变量来校正额定滑移因数KS。经校正的滑移因数变为KSCORR。
[0194] 信号处理器12可被配置成至少部分地基于以下等式来确定旋转正排量泵的实际流量值:
[0195] QACT CORR=(QNO SLIP×((NMOTOR/RATIO)/NRTD))-(((75.415×KG×KSCORR)×(NMOTOR/RATIO)×TACT CORR)/(VISCACT×QNO SLIP),
[0196] 其中:
[0197] QNO SLIP是在0psid压差时在额定速度和额定粘度下以Gpm计的流量,[0198] NMOTOR=当前电机速度,
[0199] RATIO=在使用齿轮减速器的情况下的减速比率(如果未使用齿轮减速器,则RATIO的值=1.0),
[0200] NRTD=该应用的额定泵速度,
[0201] KG=0.004329,其是设计常数,
[0202] VISCACT是所泵送的液体的实际粘度,
[0203] TACT CORR=以英尺-磅(美国)计的扭矩,其按如下方式计算:TACT CORR=(5252×HPACT CORR)/NACT,其中HPACT CORR=HPACT×(SGRTD/SGACT),并且
[0204] KSCORR=基于如表IB所示操作条件的滑移法则的经校正的滑移因数。
[0205] 对于恒温应用,不需要比重值并且HPACT CORR=HPACT,其中
[0206] HPACT=实际电机功率,并且
[0207] NACT=实际泵速度。
[0208] 可通过下文所示的滑移法则对额定滑移因数KS进行调整,从而得出经校正的滑移因数“KSCORR”。
[0209] 表IB:针对双螺杆PD泵的滑移法则:
[0210]变化的变量 步骤“e”中使用的经校正的滑移因数“KSCORR”
扭矩 滑移因数是常数;KSCORR=KS
速度 KSCORR=KS*(NRATED/NACT)
速度和扭矩 KSCORR=KS*(NRATED/NACT)
粘度 KSCORR=KS*(ViscACT/ViscRATED)^0.4
速度和粘度 KSCORR=KS*(NRATED/NACT)*(ViscACT/ViscRATED)^0.4
扭矩和粘度 KSCORR=KS*(ViscACT/ViscRATED)^0.4
速度、扭矩和粘度 KSCORR=KS*(NRATED/NACT)*(ViscACT/ViscRATED)^0.4
[0211] 步骤(e)中的流量计算的结果如下:
[0212] QACT CORR=QACT,并且
[0213] QACT CORR被显示为以Gpm计的实际流量(QACT)。
[0214] 在这些表中,用于实际泵速度和额定泵速度的参数如下:
[0215] NACT=实际泵速度,并且
[0216] NRTD=该应用的额定泵速度。
[0217] 本发明的范围并非旨在限于上文所阐述的特定上述等式和参数以确定实际流量值。例如,设想了实施方案,其中上述等式和/或参数的变型可用于确定与现在已知或将来随后开发的相符的实际流量值。
[0218] 实际上,用于双螺杆泵的方法不需要计算中的流量补偿(校正),并且滑移因数计算是不同的,例如与本文所阐述的相符。这些差异改善了双螺杆泵的基本调谐功能的精度,尤其是当与用于部分A中所公开的其他旋转PD泵的调谐功能进行比较时。
[0219] 信号处理器12
[0220] 信号处理器12执行设备的基本信号处理功能以便实现本发明。信号处理器12可为独立式信号处理模块,形成控制器、控制器模块等的一部分,或形成设备10的某个其他模块的一部分。用于控制泵的许多不同类型和种类的信号处理器、控制器和控制器模块是本领域已知的。一些示例是变频驱动和可编程逻辑控制器。以举例的方式,基于对此类已知的信号处理模块、控制器和控制模块的理解,本领域的技术人员将能够配置信号处理器12以执行与本文所述的相符的功能,包括接收信令,该信令包含关于在调谐功能期间捕获的与双螺杆正排量泵14的操作有关的实际额定条件的实际泵性能数据的信息;以及确定经校正的泵性能数据以通过以下方式来操作双螺杆正排量泵14:至少部分地基于在调谐功能期间捕获的实际额定条件的实际泵性能数据来补偿用于操作双螺杆正排量泵的泵性能数据。
[0221] 以还进一步举例的方式,信号处理器12的功能可使用硬件软件固件或它们的组合实现,但本发明的范围并非旨在限于其任何特定实施方案。在典型的软件实现方式中,此类模块将为一个或多个基于微处理器的体系结构,这些体系结构具有微处理器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、输入/输出装置和控件、与其相连的数据和地址总线。本领域的技术人员将能够对此类基于微处理器的实现方式进行编程以执行本文所述的功能,而无需进行过多的试验。本发明的范围并非旨在限于使用已知或将来随后开发的技术的任何特定实现方式。
[0222] 信号处理器、控制器或控制器模块可包括其他模块以执行本领域已知的、不构成本发明的一部分的、且本文未详述的其他功能。
[0223] 周期性调谐功能
[0224] 此外,正如本领域的技术人员基于本发明中的公开内容所理解的,可最初使用可包括基于所发布的泵性能数据的一个或多个值的泵性能数据来操作双螺杆正排量泵。在操作中,信号处理器12可接收信令,该信令包含关于例如在第一调谐功能期间捕获的与双螺杆正排量泵的操作有关的实际额定条件的实际泵性能数据的信息;并且确定经校正的泵性能数据以通过以下方式操作双螺杆正排量泵:至少部分地基于在第一调谐功能期间捕获的实际额定条件的实际泵性能数据来补偿用于操作双螺杆正排量泵的泵性能数据。
[0225] 双螺杆正排量泵将继续使用所确定的经校正的泵性能数据进行操作,该经校正的泵性能数据可包括最初使用的所发布的泵性能数据的一个或多个值的一个或多个经补偿的值。
[0226] 继第一调谐功能之后,信号处理器12可接收后续信令,该后续信令包含关于例如在后续调谐功能期间捕获的与双螺杆正排量泵的操作有关的后续实际额定条件的后续实际泵性能数据的信息;并且确定后续经校正的泵性能数据以通过以下方式操作双螺杆正排量泵:至少部分地基于在后续调谐功能期间捕获的实际额定条件的后续实际泵性能数据来补偿用于操作双螺杆正排量泵的经校正的泵性能数据。双螺杆正排量泵将继续使用所确定的后续经校正的泵性能数据进行操作,该后续经校正的泵性能数据可包括最初使用的和/或后续补偿的所发布的泵性能数据的一个或多个值的一个或多个后续补偿的值。在泵操作期间的某个时间点,应当理解,最初使用的所发布的泵性能数据的大多数(如果不是所有的话)值将被替换为后续经校正的泵性能数据,例如方式是至少部分地基于在周期性重复调谐功能期间捕获的实际额定条件的后续实际泵性能数据来补偿用于操作双螺杆正排量泵的经校正的泵性能数据。
[0227] 旋转正排量泵14
[0228] 如元件14的旋转正排量泵及一般的旋转正排量泵是本领域已知的,例如其可包括双螺杆泵、内部或外部齿轮泵、凸轮泵、叶轮泵或渐进式空腔泵,这未在本文中详述。此外,本发明的范围并非旨在限于现在已知或将来随后开发的其任何特定类型或种类的正排量机器。以举例的方式,此类旋转正排量泵应被理解为包括用于驱动泵或泵部分的电机或电机部分,并且可包括如元件16的模块以便实现与控制用于驱动泵14的电机的基本操作有关的某种功能。以举例的方式,并与本文所阐述的相符,电机应被理解为从信号处理器接收控制信号以便驱动和控制旋转正排量泵泵送流体。电机还应被理解为提供信令,该信令包含关于与泵操作有关的功率、扭矩和速度的信息。
[0229] 其他可能的应用
[0230] 其他可能的应用包括至少以下应用:
[0231] 旋转正排量泵流量计算-旋转正排量泵的流量估计依赖于准确的功率曲线来估计泵流量。已发现某些类型的正排量泵(诸如渐进式空腔泵)的所发布的性能不同于基于定子衬套中的预期磨损得出的实际性能。上述调谐功能将校正基于所发布的性能所计算的流量值,从而反映旋转正排量泵的实际泵性能。以举例的方式,对于齿轮泵和渐进式空腔泵,调谐功能还可通过对泵磨损进行补偿来恢复流量精度。
[0232] 作为比较,双螺杆正排量泵流量计算-双螺杆正排量泵的流量估计依赖于准确的标定曲线来估计泵流量。已发现某些类型的正排量泵的所发布的性能不同于实际性能。上述调谐功能将校正基于所发布的性能所计算的流量值,从而反映双螺杆正排量泵的实际泵性能。
[0233] 本发明的范围
[0234] 应当理解,除非本文另外指明,否则本文针对具体实施方案描述的任何特征、特性、替代方案或变型也可以与本文所述的任何其他实施方案一起应用、使用或结合。另外,本文的附图未按比例绘制。
[0235] 尽管已经针对其示例性实施方案描述并示出了本发明,在不脱离本发明的实质和范围的情况下,可以在此对这些实施方案进行前述以及各种其他的添加和省略。
相关专利内容
标题 发布/更新时间 阅读量
螺杆泵 2020-05-11 253
螺杆泵 2020-05-11 398
螺杆泵 2020-05-11 705
双螺杆泵螺杆螺旋型面数控加工刀具 2020-05-11 462
螺杆泵 2020-05-11 159
螺杆泵 2020-05-12 92
液动螺杆泵 2020-05-13 561
一种螺杆泵 2020-05-13 669
螺杆泵 2020-05-11 702
一种防震螺杆泵 2020-05-12 84
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈