搜索
书书书犐犆犛２３．１４０犆犆犛犑７２中华人民共和国国家标准犌犅／犜４１０９９—２０２１往复活塞压缩机监测系统规范犛狆犲犮犻犳犻犮犪狋犻狅狀狊犳狅狉犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵狊狔狊狋犲犿犳狅狉狉犲犮犻狆狉狅犮犪狋犻狀犵犮狅犿狆狉犲狊狊狅狉狊 ２０２１１２３１发布２０２２０７０１实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布目 次前言Ⅰ…………………………………………………………………………………………………………１ 范围１………………………………………………………………………………………………………２ 规范性引用文件１…………………………………………………………………………………………３ 术语和定义１………………………………………………………………………………………………４ 通用要求３…………………………………………………………………………………………………５ 监测要求４…………………………………………………………………………………………………６ 监测软件５…………………………………………………………………………………………………７ 信号处理与特征提取６……………………………………………………………………………………８ 参数报警与分析诊断７……………………………………………………………………………………９ 监测分析报告７……………………………………………………………………………………………附录Ａ（资料性） 监测信号正常范围８……………………………………………………………………附录Ｂ（资料性） 常用传感器测点配置方案９……………………………………………………………附录Ｃ（资料性） 常用传感器测点安装布置方案１１………………………………………………………附录Ｄ（资料性） 监测特征参数计算方法１４………………………………………………………………附录Ｅ（资料性） 常见故障监测特征对照表１６……………………………………………………………附录Ｆ（资料性） 监测分析报告模板１７……………………………………………………………………参考文献１８……………………………………………………………………………………………………图Ｃ．１ 常用传感器测点布置示意图１１……………………………………………………………………图Ｃ．２ 十字头滑道外壳振动传感器测点布置示意图１２…………………………………………………图Ｃ．３ 曲轴箱振动传感器测点布置示意图１２……………………………………………………………图Ｃ．４ 活塞杆偏移传感器测点布置示意图１３……………………………………………………………图Ｃ．５ 气缸振动与动态压力传感器测点布置示意图１３…………………………………………………图Ｄ．１ 活塞杆轴心轨迹计算图１５…………………………………………………………………………表１ 监测类别、传感器安装位置、传感器选择、信号采集方式及报警４…………………………………表２ 传感器基本参数５………………………………………………………………………………………表３ 监测软件可视化分析诊断功能６………………………………………………………………………表Ａ．１ 监测信号正常参考范围８……………………………………………………………………………表Ｂ．１ 具备十字头、活塞杆结构的往复活塞压缩机标配传感器测点配置９……………………………表Ｂ．２ 不具备十字头、活塞杆结构的往复活塞压缩机标配传感器测点配置９…………………………表Ｂ．３ 具备十字头、活塞杆结构的往复活塞压缩机选配传感器测点配置９……………………………表Ｂ．４ 不具备十字头、活塞杆结构的往复活塞压缩机选配传感器测点配置１０…………………………表Ｃ．１ 传感器推荐安装方式１１……………………………………………………………………………表Ｅ．１ 常见故障监测特征对照表１６………………………………………………………………………犌犅／犜４１０９９—２０２１前 言 本文件按照ＧＢ／Ｔ１．１—２０２０《标准化工作导则 第１部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国压缩机标准化技术委员会（ＳＡＣ／ＴＣ１４５）归口。本文件起草单位：合肥通用机械研究院有限公司、北京化工大学、沈阳鼓风机集团往复机有限公司、中石化广州工程有限公司、无锡压缩机股份有限公司、浙江强盛压缩机制造有限公司、北京博华信智科技股份有限公司、沈阳申元自动化科技有限公司。本文件主要起草人：张进杰、钱则刚、任芳、孟文惠、杨成炯、江志农、尚勇军、曹君、于晓昆、李立、盛晓尘、王利兵、邓化科、刘昶志。Ⅰ犌犅／犜４１０９９—２０２１往复活塞压缩机监测系统规范１ 范围本文件规定了往复活塞压缩机监测系统（以下简称监测系统）的术语和定义、通用要求、监测要求、监测软件、信号处理与特征提取、参数报警与分析诊断、监测分析报告。本文件适用于往复活塞压缩机的监测系统。２ 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ３８３６．１ 爆炸性环境 第１部分：设备 通用要求ＧＢ／Ｔ２０９２１ 机器状态监测与诊断 词汇３ 术语和定义ＧＢ／Ｔ２０９２１界定的以及下列术语和定义适用于本文件。３．１往复活塞压缩机监测 狉犲犮犻狆狉狅犮犪狋犻狀犵犮狅犿狆狉犲狊狊狅狉犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵通过数据采集设备，采用在线、离线等方式采集往复活塞压缩机键相、振动、偏移、温度、压力等信号，经过滤波、放大、特征提取等一系列数据处理，获得往复活塞压缩机运行状态特征参数，存储于数据处理与存储设备，实现往复活塞压缩机运行状态的监测、分析。３．２整周期数据采集 狋犺犲狑犺狅犾犲犮狔犮犾犲犱犪狋犪犪犮狇狌犻狊犻狋犻狅狀按照往复活塞压缩机周期性工作进行数据采集，数据的长度对应一个或多个往复活塞压缩机工作循环。３．３键相监测 犽犲狔狆犺犪狊犲犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵通过在往复活塞压缩机曲轴或飞轮上粘贴金属块或加工键相槽，监测往复活塞压缩机曲柄转角和各缸活塞位置的基准方位信号。３．４全通道同步数据采集 狊狔狀犮犺狉狅狀狅狌狊犱犪狋犪犪犮狇狌犻狊犻狋犻狅狀狅犳犪犾犾犮犺犪狀狀犲犾狊单个或多个数据采集设备的所有采集通道按照统一指令同步完成数据采集。３．５连续数据采集 犮狅狀狋犻狀狌狅狌狊犱犪狋犪犪犮狇狌犻狊犻狋犻狅狀按照某个采样率，连续不遗漏地进行数据采集，实现往复活塞压缩机连续工作循环振动、偏移、转速等信号的监测。１犌犅／犜４１０９９—２０２１３．６间隔数据采集 犻狀狋犲狉狏犪犾犱犪狋犪犪犮狇狌犻狊犻狋犻狅狀按照某个采样率和固定的间隔时间，进行数据采集，实现间隔时间段内往复活塞压缩机单个或多个工作循环振动、偏移、转速等信号的监测。３．７活塞杆偏移监测 狆犻狊狋狅狀狉狅犱犱犻狊狆犾犪犮犲犿犲狀狋犱犲狏犻犪狋犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵在与活塞杆中心轴线垂直的方向上安装电涡流传感器，监测活塞杆运动过程中的偏移信号。３．８活塞杆轴心轨迹监测 狆犻狊狋狅狀狉狅犱犪狓犲狊狅狉犫犻狋犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵通过监测活塞杆偏移的电涡流传感器，监测与活塞杆中心轴线垂直且夹角为９０°的两个方向的偏移信号，计算获得活塞杆多个截面几何中心的运动轨迹。３．９曲轴箱振动监测 犮狉犪狀犽犮犪狊犲狏犻犫狉犪狋犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵通过加速度或速度传感器监测曲轴箱壳体振动信号。３．１０十字头滑道外壳振动监测 犮狉狅狊狊犺犲犪犱犵狌犻犱犲犺狅狌狊犻狀犵狏犻犫狉犪狋犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵通过加速度传感器监测十字头滑道外壳体振动信号。３．１１气缸动态压力监测 犮狔犾犻狀犱犲狉犱狔狀犪犿犻犮狆狉犲狊狊狌狉犲犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵通过压力传感器监测缸体工作腔内部瞬态压力信号。３．１２气缸振动监测 犮狔犾犻狀犱犲狉狏犻犫狉犪狋犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀犵通过加速度传感器监测气缸外壳体轴向、水平径向、垂直径向振动信号。３．１３频率响应 犳狉犲狇狌犲狀犮狔狉犲狊狆狅狀狊犲用来描述传感器等仪器设备对不同频率信号的处理能力及差异。３．１４气量无级调节系统 狊狋犲狆犾犲狊狊犮犪狆犪犮犻狋狔犪犱犼狌狊狋犿犲狀狋狊狔狊狋犲犿通过改造进气阀或气缸等部件，实现往复活塞压缩机排气量无级调节的综合控制系统。３．１５数据通信 犱犪狋犪犮狅犿犿狌狀犻犮犪狋犻狅狀狊往复活塞压缩机不同系统间的数据传输和交换，可采用标准通信协议或自定义协议，可包括网络通信、串口通信等。３．１６机组概貌图 狅狏犲狉狏犻犲狑犵狉犪狆犺狅犳犲狇狌犻狆犿犲狀狋展示机组整体外形结构简图，并在该图上显示机组监测参数的实时变化，完成报警提示等功能。３．１７数据采集设备 犱犪狋犪犪犮狇狌犻狊犻狋犻狅狀犲狇狌犻狆犿犲狀狋从传感器或其他待测设备中，自动采集非电量或电量信号，传输至上位机中进行分析处理的设备。３．１８狆狋图 狆狉犲狊狊狌狉犲狋犻犿犲犵狉犪狆犺将压缩机工作腔内气体压力的变化，表示为压缩机运行时间的函数的图形。２犌犅／犜４１０９９—２０２１３．１９狆犞图 狆狉犲狊狊狌狉犲狏狅犾狌犿犲犵狉犪狆犺将压缩机工作腔内气体压力的变化，表示为工作腔容积的函数的图形。３．２０狆θ图 狆狉犲狊狊狌狉犲犮狉犪狀犽犪狀犵犾犲犵狉犪狆犺将压缩机工作腔内气体压力的变化，表示为曲柄转角的函数的图形。３．２１曲柄转角 犮狉犪狀犽犪狀犵犾犲曲柄所转过的角度。［来源：ＪＢ／Ｔ９１０７—２０１５，４．４９］。３．２２不间断电源 狌狀犻狀狋犲狉狉狌狆狋犻犫犾犲狆狅狑犲狉狊狌狆狆犾狔犝犘犛电源含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的连续供电电源，用于给单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备提供不间断的电力供应。３．２３分布式控制系统 犱犻狊狋狉犻犫狌狋犲犱犮狅狀狋狉狅犾狊狔狊狋犲犿犇犆犛系统以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的仪表控制系统。３．２４企业资源计划系统 犲狀狋犲狉狆狉犻狊犲狉犲狊狅狌狉犮犲狆犾犪狀狀犻狀犵狊狔狊狋犲犿犈犚犘系统将企业内部以及企业外部供需链上所有的资源与信息进行统一管理的系统。４ 通用要求４．１ 除本文件规定的设备及测量方法外，不排斥使用其他同等精度或更高精度的设备及测量方法。所有会影响信号采集的检验、测量、处理设备及装置，均应定期或在使用前对照已检定的符合相应国家标准的设备进行校验。４．２ 监测系统可选择但不限于键相、十字头滑道外壳振动、曲轴箱振动、活塞杆偏移、进气阀阀腔温度、排气阀阀腔温度、气缸振动、气缸动态压力、进排气温度、进排气压力等信号的监测。４．３ 各类传感器应安全、准确、可靠，且其安装不应对机组正常运行造成不良影响。４．４ 所有电气设备、仪表、元件及材料的选择与安装都应适用于规定的电气危险场所分类，并符合ＧＢ３８３６．１的要求。４．５ 传感器至数据采集设备之间的信号回路应保证连接正确、可靠，信号回路调试与数据一般性判断参见附录Ａ的规定。４．６ 数据采集设备应具备第三方准确性、可靠性测试证明材料，包括但不限于高低温工作试验、高低温贮存试验、电磁兼容性试验、可靠性试验、振动试验等。４．７ 监测系统应满足与ＤＣＳ系统、ＥＲＰ系统、气量无级调节系统、设备管理平台进行状态控制信号和监测数据交互的需求，同时不应对上述系统的正常运行造成不良影响。３犌犅／犜４１０９９—２０２１４．８ 监测系统应包含可视化的分析诊断软件，对机组运行状态进行分析与故障诊断。４．９ 监测系统应配备ＵＰＳ电源，以保证监测系统长期稳定运行。５ 监测要求５．１ 传感器测点布局５．１．１ 监测系统传感器测点的配置、安装及布置方案参见附录Ｂ与附录Ｃ。５．１．２ 传感器测点数量取决于机组大小、机械结构及气缸、气阀数量，且应根据往复活塞压缩机的结构特点和特性参数进行合理有效配置。５．１．３ 监测类别、传感器安装位置、传感器选择、信号采集方式及是否报警