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专利号: 201910074721X
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种调节阀汽蚀诊断方法,基于调节阀汽蚀诊断系统,所述调节阀汽蚀诊断系统用于诊断调节阀汽蚀是否发生以及评估其严重程度,调节阀汽蚀诊断系统包括诊断调节阀测试管路装置、信号测量装置、数据采集存储装置、数据诊断装置(10);

所述诊断调节阀测试管路装置,包括用于提供相对压力的多级离心泵(1)、用于调节多级离心泵(1)转速的多级离心泵变频器(11)、被诊断对象待测调节阀(5)、分别设置在待测调节阀(5)前、后的阀前截止阀(2)和阀后节流阀(8)及待测系统管道;

所述信号测量装置,包括位于待测调节阀(5)前的阀前流量积算仪(3)、和阀前压力变送器(4)、位于待测调节阀(5)后的阀后压力变送器(6)和阀后振动加速度传感器(7)及位于待测系统管道上的温度传感器(12),阀前压力变送器(4)测量信号为压力P1,阀后压力变送器(6)测量信号为压力P2,阀后振动加速度传感器(7)测量信号为加速度Az,阀前流量积算仪(3)测量信号为流量Q,位于待测系统管道上的温度传感器,其测量信号为温度T,其中,压

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力单位为kPa,加速度单位为m/s,流量单位为m/h,温度单位为℃;

所述数据采集存储装置(9),由Nation Instruments CDAQ机箱、控制器及多块NI采集板卡组成,用于存储实验过程中产生的信号值及发送诊断过程中需要的信号;

所述数据诊断装置(10),基于labview编写,用于处理存储的信号值并判断是否发生汽蚀;

其特征在于所述调节阀汽蚀诊断方法包括以下步骤:

步骤一:首先数据采集存储装置(9)通过信号测量装置采集诊断调节阀测试管路装置中不同工况点的各参数,数据诊断装置(10)通过信号从数据采集存储装置(9)中获取不同工况点的以下数据:阀前的阀前压力变送器(4)上的压力数值P1n,阀后的阀后压力变送器(6)上的压力数值P2n,阀前流量积算仪(3)上的流量数值Qn,阀后振动加速度传感器(7)的加速度Azn数据组及温度传感器(12)测得的温度Tn,同时根据流体温度与饱和蒸气压表之间的关系查温度-饱和蒸汽压对照表得到当前温度下的饱和蒸气压Pv,n表示工况点;

步骤二:对每个不同工况点的加速度Az数据组取均方根值处理,得到振动加速度有效值 计当前工况点的工况参数Xfn为:步骤三:根据步骤二所得 和 进行汽蚀诊断,计算汽蚀参数Cn的大小,

汽蚀参数Cn的计算公式如下: 其中 记录下

第一组汽蚀参数Cn大于等于2时汽蚀参数所对应的工况参数Xfn为Xf,并将该工况参数存储进数据诊断装置(10),此时所记录的Xf为汽蚀初始发生的工况参数;

步骤四:比较当前工况点工况参数Xfn与汽蚀初始发生的工况参数Xf的大小,如若当前工况点工况参数Xfn小于Xf,则表示当前工况点无汽蚀发生,如若当前工况点工况参数Xfn大于等于Xf,则表示汽蚀发生。

2.根据权利要求1所述的调节阀汽蚀诊断方法,其特征在于采集诊断调节阀测试管路装置中不同工况点的各参数的具体过程如下:步骤1:将待测调节阀(5)保持在一定开度,阀后节流阀(8)全开,此时待测调节阀(5)阀前阀后压差最大,等待运行一段时间状态稳定后由数据采集存储装置记录阀前压力变送器压力数值P1、阀后压力变送器压力数值P2、阀前流量积算仪数值Q,Z轴振动加速度传感器数值Az,为当前工况点采集到的数据;

步骤2:逐步减小阀后节流阀(8)的开度,按上述步骤1重复进行记录,分别采集每个工况点的数据;

步骤3:如步骤2所述,逐步减小阀后节流阀(8)的开度,直至待测调节阀(5)的阀前阀后压差减小至一定值,重复步骤1进行记录;

步骤4:改变待测调节阀(5)的开度,重新执行步骤1至步骤3;

步骤5:将步骤1至步骤4所得的数据均由数据采集存储装置(9)采集并存储,再由数据采集存储装置(9)将采集到的数据发送至数据诊断装置(10)中,用数据诊断装置(10)进行汽蚀诊断得出结果。

3.根据权利要求1所述的调节阀汽蚀诊断方法,其特征在于步骤四中汽蚀严重程度由汽蚀严重系数 定义,其中 若 大于0则表示汽蚀发生,数值越大则汽蚀程度越严重;如若随着工况点变化 值继续增大,且Xfn也大于等于1时,则表示汽蚀达到最严重情况,闪蒸发生。

4.根据权利要求2所述的调节阀汽蚀诊断方法,其特征在于步骤3中的直至待测调节阀(5)的阀前阀后压差减小至最大压差的5%-10%。

5.根据权利要求2所述的调节阀汽蚀诊断方法,其特征在于步骤3中的直至待测调节阀(5)的阀前阀后压差减小至最大压差的5%。